Ispol'zovanie mikroKT dlya fenotipirovaniya i analiza arkhitektury kostnoy tkani ovets

Abstract

Full Text

МикроКТ - это неразрушающий метод микрострук-турного анализа, обладающий высоким уровнем детализации и позволяющий расширить возможности оценки внутренней архитектуры органов и тканей с применением 3Д анализа. В рамках исследования нами проведен микроКТ анализ различных костей овец в норме и при экспериментальном остеопорозе. У животных контрольной и опытной групп были отобраны костная ткань челюсти, подвздошные и бедренные кости. Образцы костных тканей, фиксировались в 1 0% забуференном формалине. Для сканирования и обработки материалов использовали рентгеновский микротомограф Skyscan 1176 (Bruker-microCT, Бельгия) и программное обеспечение Skyscan 1176 control program (10.0.0.0), Nrecon (1.7.4.2), DataViewer (1.5.6.2), CT-analyser (1.18.4.0), CTvox (3.3.0r1403). Сканирование каждой кости проводилось вместе с двумя фантомами (0,25 и 0,75 г/ см3 гидроксиапатита кальция). В зависимости от размеров пробы и ее толщины использовалось разрешение от 9 до 36 мкм и два фильтра (Cu+Al и Cu 0,1 мм). 3Д визуализация подтвердила элиминацию трабекул в области метафиза бедренная кость с экспериментальным остеопорозом от центра к периферии, кроме того 3Д анализ показал снижение процента костной ткани на 15,1%, минеральной плотности на 7,8%, а также увеличение индексов, в частности Tb.Sp (trabecular separation), Tb.Pf (trabecular pattern factor) и SMI (structure model index) на 30,2%, 20,8% и 23,6%, соответственно и снижение индекса Tb.N (trabecular number) на 18,6%, что свидетельствует о вымывании кальция, понижении уровня связи между трабекулами и переходом их от пластинчатого к стержнеподобному типу архитектуры, что характерно для остеопороза. Аналогичные изменения были обнаружены в результате 3Д анализа костной ткани челюсти животных при моделировании остеопороза, обнаружено снижение минеральной плотности на 18,9%, а также значительное увеличение индексов, в частности Tb.Pf и SMI на 11,58 и 2,21. 3Д анализ микротомографии подвздошной кости, также свидетельствует о моделировании осте-опороза, что подтверждается достоверным увеличением основных индексов характеризующих развитие этой патологии Tb.Pf и SMI на 80,6% и 81,5%, соответственно. Полученные результаты не только объективно свидетельствуют о развитии остеопороза у подопытных животных, но и указывают на признаки адаптационно-компенсаторных реакций организма. Характеризующихся появлением крупных единичных трабекул в области ме-тафиза бедренной кости, а также не выраженным снижением минеральной плотности и площади костной ткани.