Новосибирский государственный педагогический университет

Одной из наиболее важных задач хирургической стоматологии, челюстно-лицевой и пластической хирургии является разработка технологий управления посттравматической регенерацией костной ткани и восстановления дефектов кости. Установлено [4], что травма костного органа приводит к нарушению целостности сосудов кости и костного мозга, в результате чего развивается гипоксия [2, 3, 4]. В условиях гипоксии происходит разобщение окислительного фосфорилирования [1] и повышенная генерация клетками активных кислородных метаболитов (АКМ) которые повреждают клетки и матрикс костной ткани, задерживают регенерацию [1, 2, 5]. Повышенный синтез АКМ клетками остеогенного дифферона, а также клетками воспалительного инфильтрата в посттравматический период определяет актуальность разработки новых остеопластических материалов, обладающих антиоксидантными свойствами. 
Целью настоящего исследования являлось изучение влияния антиоксиданта тиофана на посттравматическую регенерацию костной ткани.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Исследование проводилось на половозрелых самцах крыс линии Вистар массой 220-250 г. Согласно протоколу эксперимента было создано две группы животных по 15 крыс в каждой, которым в области альвеолярного отростка нижней челюсти стоматологическим бором диаметром 3,5 мм создавали костный дефект. У крыс опытной группы полость дефекта заполняли остеопластическим материалом – гелем на основе антиоксиданта тиофана, разработанным в НИИ химии антиоксидантов. У животных контрольной группы дефект оставляли свободным.
Для профилактики послеоперационных осложнений крысам обеих групп внутримышечно вводили антибиотик линкомицин в дозе 0,3 мл один раз в сутки в течение 7 суток.
На 20 сутки животных всех групп под эфирным наркозом выводили из эксперимента. Образцы регенерата костной ткани забирали для проведения морфогистохимического анализа. Материал фиксировали в 12% растворе нейтрального формалина, декальцинировали в забуференном растворе трилона Б, проводили по спиртам возрастающей концентрации, заливали в целлоидин - парафин. На санном микротоме изготавливали серийные срезы толщиной 5-7 мкм. Для изучения общей морфологической картины срезы окрашивали гематоксилином и эозином. Архитектонику коллагеновых волокон исследовали при окрашивании препаратов по Маллори; кислые гликозаминогликаны (ГАГ) выявляли альциановым синим по Стидмену.
Результаты морфогистохимического анализа показали, что у крыс контрольной группы на 20 сутки эксперимента четко определяется область раневого дефекта. На границе опилов кортикальной кости отмечается избыточное образование первичной грубоволокнистой костной ткани. Коллагеновые волокна интенсивно окрашиваются по Маллори и располагаются плотными пучками параллельно продольной оси костного органа. В области основания ложа дефекта сформированный регенерат на 1/3 заполняет полость костной раны и морфологически представлен первичной грубоволокнистой костной тканью. Вокруг формирующихся примитивных костных балок определяется гомогенное интенсивно окрашенное альцианпозитивное вещество. Среди клеточных элементов идентифицируются многочисленные лимфоидные клетки и макрофаги. У животных опытной группы на 20 сутки эксперимента область дефекта в отличие от соответствующих образцов крыс контрольной группы макроскопически не определяется. На светооптическом уровне поверхность регенерата покрыта многослойным периостом с активными клетками, который полностью соединяет торцы опилов. Полость раневого дефекта выполнена регенератом, который представлен гиалиновым хрящом с признаками кальцификации. Основное вещество хрящевой ткани интенсивно окрашивается альциановым синим и проявляет умеренную реакцию на коллаген. Архитектоника коллагеновых волокон в регенерате не определяется.
Объяснением более высокой скорости регенерации костной ткани у крыс опытной группы может быть следующее. Гелеобразная структура разработанного нами остеопластического материала обладает высокими адгезивными свойствами, что позволяет тщательно заполнить объем костного дефекта, обеспечивая его надежную герметизацию. Характерной особенностью разработанного остеопластического материала является его способность к кристаллизации внутри костного дефекта через короткий промежуток времени, что обеспечивает поддерживающую (scaffold) функцию. В послеоперационном периоде входящий в состав геля антиоксидант тиофан постепенно биодеградирует. При этом, вступая в реакции инактивации активированных кислородных метаболитов и токсических гидроперекисей, тиофан оказывает протективный эффект на клетки остеогенного дифферона. Оказывая влияние на лейкоциты, антиоксидант тиофан модулирует развитие стадий воспаления и обеспечивает высокую скорость регенерации.
Используемый подход с применением тиофанового геля в качестве композитного материала, обладающего остеокондуктивными и антиоксидантными свойствами, открывает перспективы для его использования в направлении восстановления утраченных элементов тканей или органов, что особенно актуально при замещении костных дефектов в хирургической стоматологии, ортопедии и травматологии.
Литература
1. Агеев А.С. Проблемы остеорепарации в стоматологии / А.С. Агеев, А.М. Зайдман, П.Г. Сысолятин // Хирургия, морфология, лимфология. – 2006. – Т. 3, № 5. – С. 36-40.
2. Казарезов М.В. Восстановительная хирургия повреждений опорно-двигательного аппарата / М.В. Казарезов, А.М. Королева, В.А. Головнев. – М.: Новосибирск, НГМА, 2004. – С. 56-63.
3. Лаврищева Г.И. Морфологические и клинические аспекты репаративной регенерации опорных органов и тканей / Г.И. Лаврищева, Г.А. Оноприенко. – М.: Медицина, 1996. – 208 с.
4. Оноприенко Г.А. Васкуляризация костей при переломах и дефектах / Г.А. Оноприенко. – М.: Медицина, 1993. – 224 с.
5. Трофимов И.Г. Клиническое обоснование консервативно-хирургических методов лечения переломов ветви нижней челюсти / И.Г. Трофимов, Г.А. Хацкевич, М.М. Соловьев и др. // Клиническая имплантология и стоматология. - 2000. - №3-4. – С. 96-101.