Посттравматическая регенерация костной ткани.

Современные данные свидетельствуют о положительной роли ГР в заживлении переломов, но существуют проблемы с его профилем безопасности и оптимальной дозой при системном введении для улучшения восстановления кости. Существуют также многочисленные исследования на животных и клинические испытания, показывающие, что периодическое введение ПТГ индуцирует как губчатую, так и кортикальную регенерацию костной ткани, увеличивает костную массу и увеличивает механическую прочность кости и минеральную плотность костной ткани при относительно удовлетворительном профиле безопасности. В настоящее время два аналога ПТГ, ПТГ 1-34 (или терипаритид) и ПТГ 1-84, уже используются в клинической практике в качестве анаболических агентов для лечения остеопороза, и проводятся исследования по их использованию без маркировки в качестве костеобразующих агентов в сложных состояниях, требующих укрепления костной ткани. восстановление, например, при сложных переломах и несращениях.[7]В дополнение к анаболическим препаратам для регенерации костной ткани, современные антирезорбтивные методы лечения, которые уже используются в клинической практике для лечения остеопороза, могут быть использованы для увеличения минеральной плотности костной ткани во время регенерации и ремоделирования кости за счет уменьшения резорбции кости. Бифосфонаты, которые, как известно, снижают рекрутирование и активность остеокластов и усиливают их апоптоз, и стронция ранелат, который, как известно, ингибирует резорбцию кости и стимулирует костеобразование, могут быть полезными дополнениями к восстановлению кости путем изменения обмена костной ткани. Кроме того, новое фармацевтическое средство под названием деносумаб, которое представляет собой полностью человеческое моноклональное антитело, предназначенное для нацеливания на активатор рецептора лиганда ядерного фактора-κB (RANKL), белка, который избирательно ингибирует остеокластогенез, может не только уменьшить обновление костной ткани и увеличить минеральную плотность костной ткани при остеопорозе, но и косвенно улучшить регенерацию костной ткани в других условиях, требующих улучшения.Недавно было обнаружено, что другой сигнальный путь, путь Wnt, играет определенную роль в регенерации костной ткани. Нарушение передачи сигналов Wnt связано с остеогенными патологиями, такими как остеопороз и остеопения. Таким образом, новые стратегии, которые системно индуцируют сигнальный путь Wnt или ингибируют его антагонисты, такие как склеростин, могут улучшить регенерацию костной ткани. Однако существуют опасения по поводу канцерогенеза.[3]Другим подходом для системного усиления регенерации костной ткани является использование агонистов рецепторов простагландинов EP2 и EP4, которые, как было обнаружено, обладают скелетным анаболизмом в кортикальных и губчатых участках. Многообещающие результаты были получены на животных моделях без побочных эффектов, и, следовательно, эти рецепторы могут представлять собой новые анаболические агенты для лечения остеопороза и ускорения заживления костей.Наконец, могут появиться новые методы лечения для системного усиления регенерации костной ткани, в то время как исследователи пытаются прояснить изменения, наблюдаемые на клеточном и молекулярном уровне в условиях повышенной способности к костеобразованию. Прогрессирующая оссифицирующаяфибродисплазия, редкое генетическое заболевание, является примером того, как аномальное метаболическое состояние может рассматриваться как свидетельство системной регенерации большого количества кости, вторичной по отношению к изменениям в сигнальном пути BMP, и может указывать на уникальные возможности лечения.[1]4.4. Использование стволовых клетокМультипотенциальныестромальные клетки МСК, полученные из синовиальной мембраны (SMSCs), могут функционировать в качестве заживляющей замены очаговых повреждений хряща и обладают способностью дифференцироваться в остеогенез. Стимулирующе то, что в текущем исследовании SMSCs из коленных суставов обладали большим остеогенным и адипогенным потенциалом, чем SMSCs из тазобедренных суставов.Недавно были открыты стволовые клетки, полученные из пульпы зуба (DPSCs), для инженерии костной ткани. DPSCs характеризуются низким процентом заболеваемости, широкой способностью к дифференцировке в хондрогенные и остеогенные клеточные линии и экспрессией костных маркеров invitro и invivo. Альгинатныймикросферный носитель DPSCs обладает остеогенным потенциалом благодаря обнаружению улучшенной минерализации и повышенной интенсивности остеогенных генов. Посеянный DPSCs/коллаген-HA-поли(l-лактид-co-ɛ-капролактон) каркас подтвердил эффективную минерализацию ECM остеобласта. Некоторые ткани, например плацента, пуповинная кровь (UCB) и ткань пуповины являются различными источниками МСК. Регенеративную способность RGD-функционализированных микропористых кальцийфосфатных цементов (CPC), содержащих UC-МСК и BM-МСК, сравнивали на модели костного дефекта крысы. Результаты показали сопоставимую высокую неорганическую компактность кости, формирование новой кости и васкуляризациюinvitro и invivo.[10]Плюрипотентные эмбриональные стволовые клетки человека (ГЭСК) получают из бластоцист человека. Эффективная дифференцировка HESC в остеогенную линию была подтверждена в многочисленных сообщениях как invitro, так и invivo. Фактически, после остеогенной стимуляции было продемонстрировано, что HESC сохраняют молекулярные и фундаментальные характеристики, сходные с костными клетками, посредством создания минерализованной кости invitro. Остеогенные клетки, полученные из ЭСК, посеянных на каркас поли (d,l-молочная-ко-гликолевая кислота)/HA, показали существенное костное строение invivo у мышей с иммунодефицитом путем подкожного посева.Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) были получены из соматических клеток взрослых, таких как фибробласты кожи. ИПСК обладают способностью дифференцироваться во все типы клеток. ИПСК, полученные из эмбрионального источника, обладают способностью продуцировать MSC-подобные клетки invitro, которые обладают способностью к большей дифференцировке по сравнению с клетками остеобластов, в то же время аналогичным образом указывая на остеогенную способность, сравнимую с таковой у BMSC invivo. Кроме того, исследования invivo подтвердили, что MSC-подобные клетки, полученные из iPSCs, обладают способностью к развитию зрелой минерализованной структуры, подобной структуре кости.[2]Недавно была продемонстрирована эндохондральная инженерия костной ткани с использованием клеток-предшественников, таких как хондропрогениторы. В нескольких исследованиях было показано, что суставные хондроциты способны стимулироваться к эндохондральному окостенению и генерировать TGFβ-1 и BMP-2. В исследовании клетки хондроцитов, высеянные на подложку из поликапролактона (PCL), загруженную BMP-2, которая подкожно имплантируется invivo, приводят к образованию кости.ВыводыВ этом реферате изучалась физиология костей, различные стратегии восстановления костей с гистологической точки зрения.Знания о биологии костей значительно расширились благодаря углублению понимания на молекулярном уровне, что привело к разработке множества новых методов лечения, а в ближайшие годы ожидается появление многих других (или усовершенствований существующих). Однако по-прежнему существуют пробелы; в частности, по-прежнему на удивление мало доступной информации о клеточной основе для MSC-опосредованного заживления переломов и регенерации кости invivo. Дальнейшее понимание в этой области могло бы стать ключом к усовершенствованной и комплексной стратегии восстановления скелета.В будущем контроль регенерации костной ткани с помощью стратегий, имитирующих нормальный каскад костеобразования, обеспечит успешное лечение состояний, требующих усиления регенерации костной ткани, и снизит их заболеваемость и стоимость в долгосрочной перспективе. Исследования продолжаются во всех соответствующих областях, и есть надежда, что многие процессы, связанные с заболеваниями костей, вторичными по отношению к травме, резекции кости в результате абляционной хирургии, старению и метаболическим или генетическим нарушениям скелета, будут успешно лечиться с помощью новых протоколов регенерации кости, которые могут быть направлены как на местное, так и на системное улучшение для оптимизации результата.Список использованной литературыAbdulkarim A, Hu SY, Walker BR, etalCambridgeexperienceinspontaneousboneregenerationaftertraumaticsegmentalbonedefect: a caseseriesandreviewofliteratureBMJCaseReports CP 2020;13:e232482.Abid CZ, Jain S, Jackeray R, Chattopadhyay S, Singh H. Formulationandcharacterizationofantimicrobialquaternaryammoniumdendrimerinpoly (methylmethcarylate) bonecement. J BiomedMaterRes B ApplBiomater. 2017;105(3):521–530. Bateman J, Intini G, Margarone J, Goodloe S, Bush P, Lynch SE, Dziak R. Platelet-derivedgrowthfactorenhancementoftwoalloplasticbonematrices. J Periodontol. 2005;76(11):1833–1841.Bates P, Ramachandran M: Boneinjury, healingandgrafting. BasicOrthopaedicSciences. TheStanmoreGuide. Editedby: Ramachandran M. 2007, London: HodderArnold, 123-134.Boyle WJ, Simonet WS, Lacey DL. Osteoclastdifferentiationandactivation. Nature. 2003;423(6937):337.Broos P, Sermon A. Fromunstableinternalfixationtobiologicalosteosynthesis a historicaloverviewofoperativefracturetreatment. ActaChirBelg. 2004;104(4):396–400. DiBella C, Farlie P, Penington AJ. Boneregenerationin a rabbitcritical-sizedskulldefectusingautologousadipose-derivedcells. TissueEngPart A. 2008;14(4):483–490. He L, Zhang Y, Zeng X, Quan D, Liao S, Zeng Y, Lu J, Ramakrishna S. Fabricationandcharacterizationofpoly (l-lacticacid) 3D nanofibrousscaffoldswithcontrolledarchitecturebyliquid–liquidphaseseparationfrom a ternarypolymer–solventsystem. Polymer. 2009;50(16):4128–4138. Mundy GR. Cytokinesandgrowthfactorsintheregulationofboneremodeling. J BoneMinerRes 1993;8:505-10Young MF. Bonematrixproteins: morethanmarkers. CalcifTissueInt 2003;72:2-4Владимирская Е. Б. Биологические основы и перспективы терапии стволовыми клетками / Е. Б. Владимирская, О.А. Майорова, С. А. Румянцев, Румянцев А. Г. - М.: Медицина и здоровье, 2005. - 392 сИрьянов Ю. М., Силантьева Т. А. Современные представления о гистологических аспектах репаративной регенерации костной ткани (обзор литературы) клеточные источники репаративногоостеогенеза. Гетерогенность клеточной популяции в области травматического повреждения кости // Гений ортопедии. 2007. №2. Регенерация костной ткани в норме и при патологии : метод. рекомендации / А. И. Волотовский, Е. Р. Макаревич, В. Э. Чирак. – Минск : БГМУ, 2010. – 24 с.Ченцов, Ю. С. Введение в клеточную биологию / Ю. С. Ченцов. М. : Академкнига, 2004.