CLINICAL AND HISTOLOGICAL ASPECTS OF REGENERATIVE OSTEOGISTOGENESIS

Full Text

Исследования, проведенные за последние годы в области раневой баллистики и регенерации кост- ной ткани, показали специфичность воздействия раневого снаряда на костную ткань с её разрушени- ем. Примечательно, что в процессе посттравматического остеогистогенеза принимают участие мно- жество клеточных дифферонов. Стоит отметить, что заживление костной ткани после травмы занимает длительный промежуток времени и полностью проходит все этапы присуще регенерационному гисто- генезу. Характер восстановления ее после ранения, в частности огнестрельного, остается до сих пор не до конца изученным, потому что при сращении поврежденных участков могут наблюдаться различные патологии. Поэтому стоит более глубоко понимать закономерности процессов регенерации костной ткани и использовать эти знания для сокращения времени восстановления. Цели: Исследование клеточно-дифферонного состава регенерационного гистиона при посттрав- матическом остеогенезе на разных этапах. Задачи: Анализ гистологических препаратов из фонда кафедры, окрашенных гематоксилином и эо- зином и по методу Шморля, на световом уровне. Сопоставление литературных и эксперементальных данных для выявления роли клеточных дифферонов, участвующих в репаративном процессе. Провести анализ клеточно-дифферонного состава костной ткани в норме и при реактивных изменениях. Сопос- тавить участие клеточных структур на разных этапах остеогистогенеза. Материалы и методы: Экспериментальным материалом послужили: гистологические препараты толщиной 3-4 µm получены с использованием ротационного микротома Sakura Accu-Cut SRM 200 (Netherlands). Окрашены гематоксилином, эозином и по методу Шморля. Срезы анализировали с по- мощью светового микроскопа Scope A1 с камерой Axiocam ERc 5s с лицензионным программным обеспечением ZEN 2.3. Методы исследования - световая микроскопия, микрофотосъемка. Материал интактных животных (костная ткань без реактивных изменений), через 6 часов после огнестрельного ра- нения, 2 недели после нанесения травмы и через 1 месяц. Результаты. У интактных животных при малом увеличении хорошо видно компактное вещество и над- костница. Компактное вещество костной ткани представлено крупной трабекулой, интертрабекулярно которой находятся остеоциты, неделящаяся клеточная популяция. По периферии трабекулы в месте кон- такта компактного вещества и надкостницы расположены остеобласты, которые принимают участие в репаративных процессах. Надкостница представлена двумя слоями: наружным и внутренним. Наруж- ный (волокнистый) слой надкостницы представлен волокнистой соединительной тканью; внутрен- ний(клеточный) представлен пре- и остеобластами, слабо дифференцированными клетками. При анализе препарата «костная ткань после огнестрельного ранения» на малом увеличении (х20) отчетливо видно место разрыва костной трабекулы, обусловленное механическим повреждением (ог- нестрельное ранение). Также при исследовании гистологического препарата было обнаружено от- слоение периоста от внешней части компактного вещества. Внутри трабекулы в результате действия кинетической энергии снаряда образовались трабекулярные разрывы, вероятно, отколовшиеся части трабекулы и являются костными отломками. При большом увеличении (х40) внутри разрыва были выявле- ны изменения в форме остеоцитов (клетки приобрели вытянутое неправильное гетерохромное внешнее строение). Примечательно, что как и в месте разрыва костной трабекулы, так и в области отслоения надкостницы от компактного вещества образовалась некротическая область с образованием опухоли и гибелью остеоцитов и остеобластов периостаꢀ[2]. Для сравнения клеточно-дифферонного состава был исследован препарат «костная ткань через 1 месяц после огнестрельного ранения». На малом увеличении были видны новообразованные костные балки, также отчетливо были видны остатки хрящевой ткани, которые присутствовали в регенерате на ранних стадиях регенерации (примерно 2 неделя после травмы). По периферии костных трабекул от- мечалось увеличенное количество остеобластов. Примечательно уменьшение объема лакун между костными балками, появление плотной рубцовой ткани. Постепенно костные балки, разрастаясь, стано- вились костными трабекулами в процессе заживления. Регенерационный остеогенез в области бывшего дефекта кости взаимосвязан и скоординирован с неоваскулогенезом. Растущие сосуды обеспечили не только трофику для поддержания жизнеспособ- ности костной ткани, но и транспорт камбиальных клеток, которые воспринимают воздействие индукто- ров микроокружения к остеогенной дифференцировке [5]. На основании всего вышесказанного можно сделать заключение, что повышение количества остео- бластов вызвано, несомненно, необходимостью восстановления костной ткани после ликвидации нек- ротического участка остеокластами (остеокластическая резорбция). Повышение количества остеобла- стов обусловлено их миграцией из клеточного слоя периоста к очищенному участку поврежденной кос- ти. Также стоит отметить, что в костных отломках также сохраняются живые остеобласты, которые в даль- нейшем могут обеспечить процесс восстановления кости. И, наконец, не стоит забывать о наличии в клеточном слое периоста преостеобластов, которые также ускоренно дифференцируются в остео- бласты и в дальнейшем мигрируют. Появление хрящевого дифферона в составе регенерата (на ран- них и поздних этапах остеогистогенеза) связано с миграцией клеток микроокружения к регенерату, и отсутствие трофики и питания создает условия для образования хрящевой ткани, на основе которой бу- дет развиваться новая костная ткань. Выводы: Регенерация костной ткани представляет собой сложный и длительный процесс. В результа- те исследования на разных стадиях восстановления отчетливо прослеживаются изменения клеточно- диффероного состава; в процессе остеогистогенеза отмечается появления разных клеточных диффе- ронов: остеобластического, хондрабластического, периваскулярного (клетки принимающие участие в формировании новых сосудов), моноцитарный клеточный дифферон (остеокласты или костные мак- рофаги). Взаимодействие разных дифферонов приводит к формированию здоровой и полноценной костной ткани. Регенерационный остеогистогенез характеризуется стадийностью морфологических проявлений, последовательным формированием в области дефекта грануляционной ткани, гиалино- вой хрящевой ткани, ретикулофиброзной костной ткани и ее реорганизацией в пластинчатую костную ткань.

About the authors

A. A Akulov

S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense of the Russian Federation

St. Petersburg, Russia

I. A Gaiduk

S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense of the Russian Federation

St. Petersburg, Russia

A. V Gorbulich

S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense of the Russian Federation

St. Petersburg, Russia

References

Supplementary files