Клеточные механизмы ремоделирования кости в ответ на повышение внешней нагрузки и в условиях остеоинтеграции титановых имплантатов

Jazyk: ruština
Rok vydání: 2016
Předmět:
Zdroj: Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 11: Естественные науки.
ISSN: 2306-4153
Popis: В экспериментах на 28 белых крысах изучали клеточный состав и иммуногистохимические маркеры ремоделирования бедренной кости, вызванного двумя процессами: повышенной нагрузкой на опорные ткани в результате перерезки передних крестообразных связок и после установки внутрикостных титановых имплантатов с трехмерной капиллярно-пористой биоактивной поверхностью. Процесс ремоделирования прослежен через 4, 8 и 12 недель с момента начала эксперимента. Костную ткань исследовали с помощью классических методов гистологии и морфометрии, а также выявляли в области ремоделирования экспрессию остеонектина, кислой фосфатазы, матриксных металлопротеиназ MMP-2, MMP-9 и их тканевого ингибитора TIMP-1. В результате исследования установлено, что ремоделирование кости, вызванное установкой имплантатов с пористой биоактивной поверхностью, по своей интенсивности и динамике превосходило аналогичный процесс в условиях повышенной нагрузки на кость после перерезки передней крестообразной связки. Это свидетельствует о высоком остеоиндуктивном эффекте биоактивного покрытия, позволяющего не только достичь полной остеоинтеграции, но и стимулировать процесс интенсивного ремоделирования прилегающей губчатой кости. В его развитии ремоделирования в этих условиях показано совместное участие клеточных популяций остеобластов/остеоцитов, остеокластов и эндотелиальных клеток с характерным параллельным увеличением экспрессии матриксных металлопротеиназ MMP-2, MMP-9 и их тканевого ингибитора TIMP-1.
The goal of the article consists in describing the remodeling of the femur caused by two processes: the increased strain on supporting tissue as a result of anterior cruciate ligament transection and stimulation by installation of endosseous titanium implants with a porous bioactive coating. The process is traced through 4, 8 and 12 weeks in 28 adult Wistar rats. To characterize the bone remodeling the classical methods of histology and morphometry as well as immune histochemistry to reveal osteonectin, tartrate-resistant acid phosphatase, endothelial marker СD31, matrix metalloproteinases MMP-2, MMP-9, and its tissue inhibitor TIMP-1, were used with necessary morphometrics. The study showed for bone remodelling caused by implants with a porous bioactive coating, to be superior to a similar process under conditions of overload on the bone after transection of the anterior cruciate ligament by its intensity and dynamics. This indicates a high osteoinductive effect of bioactive coating that allows not only to achieve full osseointegration, but also to stimulate a process of intensive remodeling of adjacent cancellous bone. The cooperative participation of cell populations as osteoblasts/osteocytes, osteoclasts, and endothelial cells with characteristic parallel intensive expression of matrix metalloproteinases MMP-2, MMP-9 and their tissue inhibitor TIMP-1, used to be main characteristics of bone remodeling in these conditions.
Databáze: OpenAIRE