Issledovanie osteoinduktivnogo effekta sochetaniya rost-faktorov BMP-2, PDGF i VEGF v materiale na osnove demineralizovannogo kostnogo matriksa

Abstract

Full Text

В процессе репарации костной травмы ключевое влияние оказывают проинфламаторные, ангиогенные и остеогенные ростовые факторы, обеспечивающие аттракцию, адгезию, пролиферацию, а также дифференци-ровку клеток-предшественников в остеобластный фенотип. Актуальной проблемой регенеративной медицины является изучение координированной работы этих рост-факторов в месте повреждения костной ткани, т. к. любое нарушение баланса молекулярного сигналинга может привести к множественным осложнениям, несращению перелома и последующей инвалидизации пациентов. Целью работы являлось in vitro и in vivo исследование остеоиндуктивного действия комбинации рекомбинантных цитокинов BMP-2 (1 мкг/мл), PDGF (1 00 нг/мл) и VEGF (100 нг/мл). В качестве остеокондуктора использовался авторский материал на основе деминерализованного костного матрикса (ДКМ). Комплексный гистологический, спектроскопический анализ и биоимиджинг образцов (Nikon Eclipse Ti-E, ПО NIS-Elements; TcS SP5, Leica MS) выполняли через 45 сут. подкожной имплантации крысам стока Wistar. Все манипуляции с животными осуществлялись в соответствии с требованиями ISO 10993 и одобрены этическим комитетом ИТЭБ РАН. Было обнаружено, что несмотря на дозозависимое увеличение активности щелочной фосфатазы in vitro, использование VEGF как в монорежиме, так и в сочетании с BMP-2 и (или) PDGF in vivo на ранних сроках регенерации крайне нежелательно, т. к. вызывает воспаление, стремительную резорбцию остеокондуктора и подавление неоколлагенеза. BMP-2 и PDGF по отдельности демонстрировали положительные результаты по таким параметрам, как синтез и структуризация коллагена de novo, неоваскуляризация и физиологическая минерализация ДКМ, однако использование комбинации цито-кинов BMP-2 и PDGF в модели подкожной имплантации обеспечивало наиболее выраженный остеоиндуктивный эффект, выражающийся в интенсивной репопуляции, активном образовании неоколлагеновых трабекуло-по-добных структур и их физиологической остеогенной минерализации не только ДКМ, но и новообразованного матрикса. В докладе подробнее обсуждаются использованные подходы и результаты. Таким образом, можно заключить, что комбинация BMP-2 с PDGF в материалах на основе ДКМ является наиболее эффективной и может быть рекомендована для дальнейшего изучения в области реконструктивной хирургии костной ткани в модели ортотопической имплантации.