Возможности оптимизации репаративного остеогенеза путем трансплантации аутогенных мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток на деминерализованном костном матриксе при лечении ложных суставов трубчатых костей (результаты ограниченных клинических исследований)

рольными материалами, по структуре и организации. Этот факт объясняется хорошими барьерными свойствами экспериментальных матриксов, препятствующих прорастанию в зону дефекта рыхлой соединительной ткани, что способствовало костеобразованию, а также хорошими биосовместимыми свойствами материалов по отношению к остеобластам клеткам.

Исследованный биоматериал обладает выраженными остеопластическими свойствами, медленно, адекватно росту новой костной ткани деградирует in vivo, постепенно замещается ею, обеспечивая нормальное протекание репаративного остеогенеза. Показана возможность получения плоских и трехмерных матриксов разных типов и их пригодность для выращивания клеток in vitro. Таким образом, мы можем заключить, что «БИОПЛАСТОТАН» может быть использован в качестве клеточного носителя в современных восстановительных технологиях.

Е.А. Щепкина 1 3, П.В. Кругляков а, Л.Н. Соломин 1,

А.Ю. Зарицкий 3, В.А. Назаров 1, Р.М. Тихилов 1,

Д.Г. Полынцев а

Возможности оптимизации репаративного остеогенеза путем трансплантации аутогенных мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток на деминерализованном костном матриксе при лечении ложных суставов трубчатых костей

1 ФГУ «РНИИТО им. P.P. Вредена Росмедтехнологий», Санкт-Петербург, Россия

2 ООО «Транс-Технологии», Санкт-Петербург, Россия

3 ГОУ ВПО «СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова Росздрава», Санкт-Петербург, Россия reposition@yandex.ru

Е.А. Shchepkina, P.V. Kruglyakov, L.N. Solomin, A.Yu. Zaritsky, V.A. Nazarov, R.M. Tythylov, D.G. Polyntsev Opportunities of reparative osteogenesis optimization by transplantation of autologous mesenchymal stem cells on demineralized bone matrix in long-bone non-unions treatment

Потенциальные возможности мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК) к остеогенной дифференцировке определяют высокий интерес к исследованиям по их применению для оптимизации репаративных процессов в костной ткани. На основе экспериментальных исследований (Кругляков П.В. и соавт., 2005), в которых было получено костеобразование в заселенном сингенными мезенхимальными стволовыми клетками деминерализованном костном трансплантате при замещении костных дефектов, нами разработан способ лечения ложных суставов (патент РФ № 2309756).

Целью клинического исследования являлось сравнение процессов костной репарации при лечении ложных суставов бедренной и большеберцовой костей предложенным способом и при использовании деминерализованного костного трансплантата (контрольная группа).

Аутогенные ММСК выделяли из костного мозга пациента. Путем пункции подвздошной кости забирали 15^30 мл костного мозга, фракционировали методом центрифугирования на фиколле. Отобранную мононук-леарную фракцию отмывали питательной средой DMEM.

После центрифугирования клеточный осадок помещали в среду культивирования, содержащую ОМЕМ и 20% сыворотки эмбрионов коров. Клетки культивировали в монослое, пересевая каждые 7 сут., охаракте-ризовывали по фенотипу С034~, С045~, СС)44 + , С090+, С0105+, С0106 + . Фенотипирование проводили после второго пересева культуры и перед подготовкой биотрансплантата. При подготовке биотрансплантата ММСК заселяли на деминерализованные костные аллотрансплантаты (ДКТ) с плотностью 7^ 10 млн на 1 см3. Подготовленные трансплантаты использовали для костной пластики после резекции ложного сустава и открытой адаптации фрагментов. Во всех случаях применяли чрескостный остеосинтез. Аппараты внешней фиксации демонтировали после проведения клинической пробы при рентгенологической картине консолидации. Дополнительной иммобилизации после демонтажа аппаратов внешней фиксации не применяли. По предложенному методу оперировано 15 пациентов в возрасте от 25 до 59 лет с ложными суставами бедренной и большеберцовой костей. Сравнение процессов костной репарации и результатов лечения проведено в 2-х группах больных: 10 пациентов лечились по предложенному методу, и у 10 больных произведена костная пластика деминерализованным костным трансплантатом без заселения МСК. Рентгенографию и компьютерную томографию (КТ) выполняли раз в месяц.

Сроки демонтажа аппарата внешней фиксации в основной группе соответствовали срокам сращения переломов (18,9+4,7 нед. (р<5%) и были в 1,7 раза меньше, чем в контрольной группе (32,85+2,03 нед. (р<2,3%). При анализе данных рентгенологического исследования и компьютерной томографии в случаях применения трансплантатов, заселенных аутогенными ММСК, отмечены следующие особенности: сращение происходило преимущественно через костный трансплантат, в котором быстрее происходило образование компактной кости; в трансплантате отмечено формирование очагов остеогенеза с последующим их слиянием; отсутствовала выраженная периостальная мозоль; выявлено формирование костномозгового канала на всем протяжении костной мозоли и области костной пластики в сроки от 6 мес. до 4 лет; плотность трансплантатов сохранялась более высокой, чем в прилежащих участках костных фрагментов в отдаленном периоде. В контрольной группе рентгенография и компьютерная томография показали постепенное замещение трансплантата костной тканью со стороны костных фрагментов; отмечено формирование выраженного периостального компонента костной мозоли, которая сохраняется и в отдаленном периоде; восстановления костномозгового канала не отмечено в сроке до 4-х лет.

Заселенный ММСК деминерализованный костный аллотрансплантат проявляет как остеоиндуктивные, так и остеокондуктивные свойства, в нем формируются самостоятельные очаги остеогенеза, в более ранние сроки начинает восстанавливаться структура кости как органа с формированием костномозгового канала. Сокращение сроков фиксации, соответствующих достижению консолидации в области ложного сустава, по сравнению с контрольной группой в 1,7 раза свидетельствует о целесообразности дальнейших исследований по применению ММСК на деминерализованном костном матриксе при лечении ложных суставов с последующим внедрением в клиническую практику.

Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том V, № 3, 2010