Носители и фиксация на них BMP
Одним из важнейших условий применения остеогенного фактора in vivo является способ его доставки к месту назначения, поскольку максимальная сохранность BMP играет решающую роль для его оптимальной биологической
активности.
По этой причине любой костный морфогенетический белок чаще всего комбинируют с каким-либо материалом, который самостоятельно, как правило, не проявляет остеоиндуктивного действия. Роль матрикса в данном случае, по-видимому, заключается в том, что он замедляет диффузию белка или привлекает к себе соответствующую клеточную популяцию с последующей адгезией и пролиферацией этих клеток. Следовательно, матрикс является как бы субстратом для клеточного роста и дифференцировки. Не исключено также, что идеальный тип носителя может зависеть не только от анатомических особенностей места, куда пересаживается BMP, но и от структуры самого матрикса. На сегодняшний день наиболее распространѐнными носителями для BMP являются: коллагеновые материалы, недеминерализованный костный матрикс, различные биодеградирующие синтетические полимеры.(Абдуллаев Ш.Ю., 1999; HallmanM., 2004)В настоящее время общепризнанным технологическим принципом применения BMP является его биохимическое соединение (или механическое пропитывание) с биодеградируемыми носителями, в качестве которых могут выступать синтетические полимеры, природные полимеры, аллогенная или ксеногенная кость, гелевые или пастообразные формы биологических либо синтетических полимеров, биокомпозиты. (Kandziora F.L., 2002; Kenley R.P.,1994)
Костный матрикс.
Ксеногенные костные имплантаты, используемые более, чем в 35% всех случаев применения имплантатов в костной пластике, имеют ряд преимуществ перед другими заменителями костной ткани. При изготовлении костных имплантатов используются различные методы химического и физического воздействия, которые влияют на остеоиндуктивность, а так же на клиническую эффективность готового изделия.
Биологическая активизация остеоиндуктивности ксеногенных костных имплантатов может быть достигнута процессом деминерализации с добавлением остеоиндуктивных белков или других ростовых факторов. BMP-2 совместно с деминерализованным костным матриксом в экспериментах на крысах демонстрировал повышенное образование остеоида посравнению с таковым при применении аутологичной кости.(MardenL.J., 1994; Szpalski M.P., 2005; BoyneA., 1996)
Коллаген.
Коллаген – важнейший структурный элемент межклеточного вещества соединительной ткани. Он придает тканям механическую прочность и выполняет морфогенетическую функцию, влияя на рост, миграцию, дифференцировку, секреторную и синтетическую активность различных клеток.(Истранов Л.П., 1984; Серов В.В., 1981)
Таким образом, клетки мезенхимальных тканей нарабатывают межклеточный матрикс, который на 90% состоит из коллагена типа I и III, за исключением костной ткани, которая состоит только из коллагена типа I. Оставшееся вещество представлено белками и белково-полисахаридными комплексами – протеогликанами, основной структурной единицей которых являются гликозаминогликаны (Хилькин А.М., 1976; Jackson R.L., 1993).
К основным достоинствам коллагена, как пластического биоматериала, следует отнести его низкую токсичность и антигенность, высокую механическую прочность и устойчивость к тканевым протеазам. В настоящее время основную часть биоматериалов для восстановления костных дефектов получают из соединительной ткани, богатой основным белком коллагеном кожи, сухожилий, мозговой оболочки, хрящевой и костной ткани человека и различных животных. (Boyde A., 1999; Yannas I.V., 1980; Damien C.J., 1991).
Фиксация BMP на коллагене происходит путем ионного связывания и зависит от изоэлектрического заряда коллагена и BMP. Изменение этого заряда приводило к 100-кратному различию в количестве фиксированного BMP. Гидроксиапатит.
Костная ткань на 70% состоит из гидроксиапатита. Гидроксиапатит в качестве носителя BMP использовали в виде гранул, порошка, блоков.
С целью повышения остеиндуктивности к гидроксиапатиту с BMP-2 добавляли коллаген, коллагеновую губку, трикальцийфосфат. Было отмечено, что для биохимической фиксации на гидроксиапатите BMP может находиться в водной фазе или влиофилизированной форме, технологический процесс не требует повышения температуры, что снижает риск денатурации белка-остеоиндуктора.(Арсеньев П.А., 1996; Топольницкий О.З., 1993;Sellers R.S., 1997; Tanner K.E., 1994) Минеральные носители BMP.
Главным преимуществом минеральных носителей на основе фосфатов кальция перед коллагеновыми носителями является возможность значительного снижения эффективной дозы BMP за счет того, что они одновременно обладают остеоиндуктивными и остеокондуктивными свойствами.
Проведен анализ исследований остеоиндуктивной активности рекомбинантного морфогенетического белка кости можно сделать вывод, что до конца нет единого мнения о его свойствах и носителях, на которых он должен применяться. Так же существует проблема доступности зарубежного рекомбинантного морфогенетического белка кости в России из-за его высокой цены и отсутствии сертификата.
Все эти факторы, трудности и возникшие противоречия сподвигли нас на проведение исследования для решения этих вопросов.
2.
Еще по теме Носители и фиксация на них BMP:
- СОДЕРЖАНИЕ
- Основные свойства и характеристики морфогенетического белка кости
- Носители и фиксация на них BMP