Development of tissue engineering constract based on nikelid titanium and mesenchymal stromal cells of gingival for correction of bone defects in maxillofacial region

Abstract

Full Text

Актуальность. По данным клиники ЧЛХ Первого МГМУ им. И.М. Сеченова, существует большое количество пациентов с костными дефектами нижней стенки глазницы и передней стенки гайморовой пазухи. Такие дефекты могут быть следствием травм, резекций челюстных костей по поводу онкологических заболеваний, а также по поводу токсических фосфорных остеонекрозов. В челюстно-лицевой хирургии имеется серьезная проблема устранения подобных дефектов. Преимущества аутогенной трансплантации кости известны. Однако, неизбежность нанесения дополнительной травмы и костного дефекта в месте забора материала, увеличение времени оперативного вмешательства ограничивают дальнейшее ее применение. Альтернативой могут служить имплантаты из резорбируемых и нерезорбируемых, биологических и синтетических материалов, однако, поиски оптимального матрикса продолжаются. Эндопротезы из никелида титана хорошо зарекомендовали себя в клинике в течение последних двух десятилетий. В нашей клинике для устранения обширных костных дефектов передней стенки верхнечелюстного синуса и нижней стенки глазницы успешно применяются имплантаты из сетчатого и пористого никелида титана. Однако, остается нерешенной проблема прямого контакта искусственного материала с полостью гайморовой пазухи, так как требуется время для «обрастания» эндопротеза слизистой оболочкой, выстилающей остальные стенки синуса изнутри. С другой стороны, уже разработана новая клиническая платформа регенеративной медицины, позволяющая лечить целый спектр трудноизлечимых заболеваний, используя методы клеточной терапии и тканевой инженерии. Основной задачей в области костной трансплантации является не только устранение дефектов костной ткани, но и профилактика воспалительных процессов вокруг имплантата, предотвращение образования вторичных костных дефектов. Цель: изучить возможность использования эндопротезов из никелида титана в качестве каркасов для мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК), полученных из десны. Материал и методы. В качестве источника ММСК использовали ткани десны (подслизистый слой). Каркасами послужили пластины из сетчатого и пористого никелида титана, размером 15x15x2 мм. Образцы десневого материала размерами 3x3x1 мм получали из клинически здоровой десны, помещали в транспортную среду (DMEM с антибиотиком). В стерильных условиях предварительно измельченный десневой материал инкубировали в 0,1% растворе коллагеназы II типа при 37°С 16 ч, с последующим удалением эпителия. Суспензия клеток фильтровалась через стандартный клеточный фильтр, отмывались и культивировались при 5% CO2 и 37°C в DMEM +10% FBS (DMEM; Gibco-BRL, GrandIsland, США) с добавлением 0,292 мг/мл глютамина (Invitrogen, Carlsbad, США), 100 U/ml пенициллин G, 100 мкг/мл стрептомицина и высевались в 25 см2 флаконы (Costar, Cambridge, США).Эпите-лиальные клетки не обнаруживались ни в первичной, ни в пассированных культурах. Были взяты 2 6-лу-ночные плашки, в которые поместили по 2 сетчатых и по 2 пористых эндопротеза, на каждый из которых были высеяны клетки. Смена культуральной среды и микроскопический контроль осуществлялся каждые 72-96 ч. Результаты. На пористом эндопротезе из нике-лида титана отмечается полное заполнение микропространств клетками. На сетчатом эндопротезе отмечается заполнение промежутков между нитями слоем ММСК десны. Выводы. Подобраны образцы сетчатого и пористого эндопротезов из никелида титана, которые пригодны для культивирования на них ММСК, выделенных из десны. Это позволяет создать тканеинженерную конструкцию для проведения экспериментальных операций на моделях повреждения костной ткани в челюстно-лицевой области.