Введение Актуальность проблемы

Существует большое количество работ, посвященных решению вопросов восстановления дефектов костной ткани путем усовершенствования остеопластических материалов и синтезирования новых, что свидетельствует об актуальности данной задачи в хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии.

Определенные дефекты костной ткани, ее возрастная утрата или патологические состояния не могут быть устранены путем ее репаративной регенерации. В таких случаях для восстановления костной ткани, как правило, применяются биоматериалы или их синтетические аналоги, способные выполнять механические функции кости. (Haid R.W., 2004; McKee M.D., 2004).

Несмотря на многообразие предложенных методик, наиболее перспективным направлением повышения остеоиндуктивности костных имплантатов и усиления регенерации соединительной ткани является создание биокомпозитных материалов, содержащих основные компоненты ткани и активные белковые субстанции - факторы роста.(Воложин А.И., 2006; Иванов С.Ю., 2000; Ожелевская С.А., 2006)

В настоящее время уже используются ростовой фактор тромбоцитарного происхождения (Graham S., 2009), трансплантация аутоклеток костного дифферона после их культивирования на соответствующих носителях (Tohrna Y., 2011), применяются полипотентные стволовые клетки, имплантация остеоиндуктивных матриц (Деев Р.В., 2007), интенсификация ангиогенеза и микроциркуляции в зоне регенерации (Cui Q., 2006;Lee, E.H., 2006). Одним из наиболее перспективных направлений в последнее время стало локальное использование костных морфогенетических белков (BMP), способных непосредственно воздействовать на предшественников остеобластов (Chen X., 2002; Cook S.D., 2000; Долинер М.Э., 2013). Усиление остеогенеза при локальном

применении неоднократно было показано как в экспериментальных, так и в клинических исследованиях (Бычков А.И., 2013; Cook S.D., 1994; Govender S., 2002; Jones A.L., 2004).

Анализ представленных работ подтверждает значимость имеющегося направления усиления остеоиндукции и необходимость продолжения дальнейших исследований, касающихся изучения возможности воздействия на метаболизм костной ткани препаратов, усиливающих остеогенез (морфогенетические белки кости), в зоне хирургического вмешательства

Цель исследования

Провести комплексную экспериментальную оценку остеогенной активности материала на основе недеминерализованного костного матрикса, содержащего рекомбинантный человеческий морфогенетический белок кости rhBMP-2, в экспериментальных моделях на лабораторных животных.

Задачи исследования

1. Изучить влияние остеопластического материала на основе недеминерализованного костного матрикса, насыщенного морфогенетическим белком кости, на процессы репарации костной ткани на модели остеотомии у экспериментальных животных с помощью гистоморфологического и гистоморфометрического методов.

2. Оценить влияние остеопластического материала на основе недеминерализованного костного матрикса, насыщенного морфогенетическим белком кости, на образование костной ткани.

3. Определить и спрогнозировать возможность применения остеопластического материала на основе недеминерализованного костного

матрикса, насыщенного рекомбинантным человеческим морфогенетическим белком кости rhBMP-2, при стоматологических хирургических вмешательствах

4. Разработать показания и рекомендации к применению нового остеопластического материала на основе недеминерализованного костного матрикса, насыщенного морфогенетическим белком кости, в хирургической стоматологии.

Научная новизна работы

Впервые синтезирован и применен в эксперименте на лабораторных животных рекомбинантный человеческий морфогенетический белок кости rhBMP-2 в составе остеопластического материала «Остеодент» на основе недеминерализованного костного матрикса.

Впервые в эксперименте доказано, что остеопластический материал

«Остеодент» на основе недеминерализованного костного матрикса, насыщенный рекомбинантным человеческим морфогенетическим белком кости rhBMP-2 не влияет на течение раневого процесса.

Установлено, что лучшее качество новообразованной костной ткани в дефекте свода черепа крысы наблюдается в экспериментальной группе при заполнении дефекта недеминерализованным костным матриксом, насыщенным рекомбинантным человеческим морфогенетическим белком кости rhBMP-2 по отношению к группе сравнения при применении чистого недеминерализованного костного матрикса.

Впервые с помощью компьютерной томографии показано, что при применении рекомбинантного человеческого морфогенетического белка кости rhBMP-2 в составе недеминерализованного костного матрикса «Остеодент» разницы в площади заполнения дефекта новообразованной костной тканью к 3 месяцу исследований в группе сравнения и экспериментальной группе не выявлено.

Практическая ценность работы

На основании изучения экспериментальных данных разработаны рекомендации к применению остеопластического материала для заполнения костных дефектов, созданного на основе недеминерализованного костного матрикса, насыщенного рекомбинантным человеческим морфогенетическим белком кости rhBMP-2.

В результате проведенных исследований выявлена и обоснована способность к качественной репарации костной ткани при использовании нового остеопластического материала, насыщенного морфогенетическим белком кости.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту

1. Клетки-предшественники фибробластов прикрепляются на поверхности недеминерализованного костного матрикса, содержащего рекомбинантный человеческий морфогенетический белок кости rhBMP-2.

2. Микрорельеф поверхности остеопластического материала в виде гранул с размерами 700-800 мкм на основе недеминерализованного костного матрикса является оптимальным для адгезии клеток-предшественников костного мозга.

3.

Личный вклад автора

· Автором по разработанной методике лично проведены экспериментальные исследования на 54 лабораторных животных на базе вивария МГМСУ имени А.И. Евдокимова.

· Изучены явления репарации костной ткани в области бикортикального дефекта свода черепа крыс с помощью морфологического исследования и компьютерной томографии.

· Зафиксированы и проанализированы изменения структурных характеристик новообразованной костной ткани с помощью морфологического исследования и компьютерной томографии.

Внедрение результатов исследования

По результатам исследования свойств рекомбинантного человеческого морфогенетического белка кости rhBMP-2 в составе остеопластического материала разработаны рекомендации к клиническому применению данной композиции, внедрены в учебный процесс кафедры хирургии полости рта МГМСУ имени А.И. Евдокимова.

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на совместном заседании сотрудников кафедры хирургии полости рта и кафедры пропедевтической стоматологии и материаловедения Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова» Министерства здравоохранения Российской Федерации и лаборатории тканевой инженерии Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук». (Протокол №10 от 11 июля 2014 года).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 3 работы, 2 из них в издательствах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ России:

1. Бычков А.И. Замещение костных дефектов при помощи остеопластического материала, насыщенного морфогенетическим белком кости (rhBMP-2) / А.И.

2. Бычков А.И. Изучение остеоиндуктивной активности рекомбинантного морфогенетического белка кости (rhBMP-2) в составе остеопластического материала на основе деминерализованного матрикса в эксперименте / А.И. Бычков, М.Э. Долинер, А.И. Ситдикова, А.В. Волков, О.А. Рачинская // Стоматология для всех. – 2013. - №3. – С.16-20.

3. Долинер М.Э. Перспективы использования морфогенетического белка кости в составе остеопластического материала для ускорения остеоиндукции / М.Э. Долинер, А.И. Бычков, А.И. Ситдикова // DentalForum – 2013. - №4. – С.20-23.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, глав: «Обзор литературы», «Материалы и методы исследования», «Результаты собственных исследований», «Обсуждение», а также выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Материалы диссертации изложены на 107 страницах машинописного текста. Работа иллюстрирована 58 рисунками и содержит 8 таблиц. Список литературы содержит 183 источников, из них 92 отечественные и 91 иностранные.

1.