Коррекция асимметрии роста тел позвонков методами клеточной инженерии в эксперименте

В клинической практике операции на те­лах позвонков с целью стабилизации асимметрии роста при идиопатическом сколиозе (ИС) широко использовались отечественными и зарубежными ортопедами. Первые экспериментальные иссле­дования с целью управления процессом роста проводились в середине XIX века (Hass, 1940; Bisgard, 1940; Nachlas, 1950). Однако, созданные экспериментальные модели, имитировали де­формации позвоночника, но коррекции процесса роста получено не было. Вместе тем, проблема коррекции роста при травматических поврежде­ниях и деформациях позвоночника методами кле­точной и тканевой инженерии на ранних стадиях процесса, предотвращающая прогрессирование деформации, несомненно, является практически важным.

Цель исследования, проведённого в Новосибирском НИИТО: на экспериментальной модели фер­ментативного повреждения пластинки роста (ПР) осуществить коррекцию деформации 3-х мерным хондротрансплантатом.

На 10 щенках 2- х месячного возраста проводилось ферментное разрушение (введением папаина) латеральных отделов ПР поясничных позвонков. Для заме­щения дефекта пластинки роста тел позвонков, был использован трехмерный хондротрансплантат, полученный из пластинки роста новорож­денных мини - свиней (патент RU № 2392973). Выбор хондротрансплантата как пластического материала осуществлен на основе исследования тканеспецифичности, а именно - хондрогенная дифференцировка клеток подтверждена методами морфогистохимии, электронной микроско­пии, иммуногистохимии (реакцией на антитела к аггрекану, хондроитинсульфату, коллагенам I и II типов, фибронектину и фактору транскрипции SOX 9).

Через 14 дней был имплантирован 3-х мер­ного хондротрансплантат соответствующий раз­меру дефекта. В контрольной серии заполнение дефекта не производилось. Рентгенография осу­ществлялась через 1-3-6 месяцев после операции. В эти же сроки животные выводились из экспе­римента. Препараты подвергались морфогистохимическому исследованию.

Через 1 месяц зона бывшего дефекта заполнена хрящевой тканью, со сформи­рованными изогенными группами клеток, наблю­дались единичные митозы. Гранулы гликогена локализовались в хондробластах центрального отдела трансплантата. В цитоплазме и межкле­точном матриксе выявлялись высокополимерные протеогликаны (ПГ). Через 3 месяца наблюдал­ся процесс трансформации клеточных структур хондротрансплантата: формировались колонко­вые структуры. В зонах пограничных с дефек­том располагался гомогенный бесклеточный матрикс, содержащий ПГ, что свидетельствовало о формировании единой метаболической структуры между трансплантатом и материнским ло­жем. Через 6 месяцев зона дефекта определялась с трудом и отличалась от неповрежденных участ­ков ПР некоторым нерегулярным расположением хондроцитов. В этот период сформированы хондрогенные структуры с характерной топографией. Вокруг лакун выявлены интенсивные реакции на хондроитинсульфаты А и С. Через 12 месяцев в зоне дефекта сформировался органоспецифический регенерат с характерной для пластинки роста зональной структурой: малодифференцированные хондробласты, изогенные группы, ко­лонковые структуры и гипертрофические клетки. В контрольной серии через 6 месяцев после пов­реждения наблюдалось изменение формы тел позвонков, уменьшение краниокаудального размера, формировались клиновидные деформации. Че­рез 1 год по вентральной и боковой поверхности тел позвонков были сформированы остеофиты. Дефекты в ПР были заполнены соединительно­тканным регенератом с небольшим количеством сосудов. Морфологическими исследованиями выявлены дистрофические изменения в структу­рах межпозвонковых дисков.

Трехмерный трансплантат является хорошим пластическим материалом с большими потенциями к формированию органоспецифических структур. Трансформация хондротрансплантата, помещенного в артифициальный дефект ПР проходит 2 стадии: пролифе­рации и органоспецифической дифференцировки. Отсутствие сосудов исключает агрессию анти­тел, что позволяет использовать трансплантат даже при межвидовой пересадке. Полученные ре­зультаты являются основанием для дальнейших разработок коррекции процессов роста методами клеточной и тканевой инженерии.

Автор материала Елена Васильева, врач общей практики специально для Spinet.ru

Также стоит почитать: