Динамика маркеров костной резорбции при имплантации спиц с наноструктурированными покрытиями в остеопоротически перестроенную костную ткань

УДК 612.015.1:616.71-007.234-089.843

DOI: 10.22138/2500-0918-2016-15-3-33-38

А.Ю. Бурматова, Е.Б. Трифонова, В.Н. Мещанинов

Уральский институт травматологии и ортопедии им. В.Д. Чаклина, г. Екатеринбург, Российская Федерация;
Уральский государственный медицинский университет,г. Екатеринбург, Российская Федерация

Резюме.

Актуальным является поиск методов улучшения качества репарации костной ткани при остеосинтезе переломов на фоне иммобилизационного остеопороза (ИОП). Целью исследования явилось изучение особенностей остеогенеза при использовании имплантатов с наноструктурированными покрытиями в условиях ИОП. В эксперименте на самцах крыс линии Вистар моделировали ИОП резекцией костей голени правой задней конечности на уровне её проксимального отдела, создавая неопороспособное бедро. После чего в остеопоротически перестроенную костную ткань имплантировали спицы с наноструктурированным композитным CN0,25-покрытием и наноструктурированным алмазоподобным а-С покрытием. В сыворотке крови до имплантации, на 30, 60 и 90 сутки после нее определяли динамику маркеров метаболизма костной ткани RatTRAP, RatLaps, PINP, pro-ММP-1, TIMP-1 с расчетом интегральных индексов. Сравнительный анализ исследуемых показателей свидетельствовал о более выраженных изменениях со стороны маркеров костной резорбции (RatTRAP и pro-ММP-1, RatLaps/PINP, TIМP1/pro-ММP1) при имплантации спиц с CN0,25-покрытием. В данной группе выявлены более высокие значения RatTRAP, pro-ММP-1 и индексов RatLaps/PINP, TIМP1/pro-ММP1. Полученные результаты, вероятно, иллюстрируют различия в механизмах деградации костного матрикса, которые могут быть обусловлены различной топографией поверхности нанопленок.

Ключевые слова:

иммобилизационный остеопороз, наноструктурированные покрытия спиц, резорбция костной ткани

ЛИТЕРАТУРА
1. Трифонова Е.Б. Роль метаболических процессов в формировании иммобилизационного остеопороза. Фундаментальные исследования. 2011; 6: 177-181.
2. Гюльназарова C.B. Иммобилизационный остеопороз: патогенез и принципы лечения несращений костей, на этом фоне. Обзор литературы и собственные данные. Вестн. травматологии и ортопедии им. В.Д. Чаклина. 2010; 2: 5-12.
3. Гюльназарова С.В., Кудрявцева И.П., Ганжа А.А. Морфоструктурные изменения костной ткани в условиях применения металлофиксаторов на фоне иммобилизационного остеопороза. Фундаментальные исследования. 2014; 7 (3): 468-472.
4. Макарова Э.Б., Захаров Ю.М., Рубштейн А.П., Исайкин А.И. Интеграция костной ткани в пористые титановые импланты с алмазоподобными нанопокрытиями. Гений ортопедии. 2011; 4: 111-116.
5. Рубштейн А.П., Макарова Э.Б., Трахтенберг И.Ш., Рарахов Ю.М. Биоимплантаты на основе пористого титана с алмазоподобными плёнками для замещения костной ткани. Екатеринбург: РИО УрО РАН, 2012: 136.
6. Трифонова Е.Б. Молекулярно-клеточные механизмы регуляции костного ремоделирования при иммобилизации: экспериментально-клиническое исследование: автореф. дис…..д-ра биол.наук. Челябинск; 2011: 38.
7. Soininen A, Tiainen VM, Konttinen YT, van der Mei HC, Busscher HJ, Sharma PK. Bacterial adhesion to diamond-like carbon as compared to stainless steel. J.Biomed.Mater.Res.B.Appl. Biomater. 2009; Aug; 90(2): 882-5. doi: 10.1002/jbm.b.31359.
8. Кучиев А.Ю. Применение гипербарической оксигенации при лечении ложных суставов трубчатых костей, осложненных остеопорозом (экспериментально-клиническое исследование): автореф.дис….. канд. мед. наук. Новосибирск; 2008: 26.
9. Клинические рекомендации «Остеопороз. Диагностика, профилактика и лечение» / под ред. Л. И. Беневоленской, О. М. Лесняк. М.: ГЭОТАР-Медиа. 2005: 171.
10. Eastell R., Reid I.R., Boonen S., Cauley J.A., Cosman F., Lakatos P. [et.al.] Once-Yearly Zoledronic acid for treatment of postmenopausal osteoporosis. New England J. Medicine. 2007; 356: 1809-1822.
11. Gregory A. Clines, John M. Chirgwin, Theresa A. Guise. Skeletal Complications of Malignancy: Central Role for the Osteoclast. In: Bronner F., Farach-Carson M.C., Rubin Bronner J. Bone Resorption. Series: Topics in Bone Biology, Vol.? Springer, 2005: 161-162.
12. Sasaki K, Takagi M, Konttinen YT, Sasaki A, Tamaki Y, Ogino T., Santavirta S, Salo J. Upregulation of matrix metalloproteinase (MMP)-1 and its activator MMP-3 of human osteoblast by uniaxial cyclic stimulation. J. Biomed. Mater. Res. B Appl. Biomater. 2007; Feb; 80(2): 491-8

Авторы
Трифонова Елена Борисовна
Уральский институт травматологии и ортопедии им. В.Д. Чаклина
д.б.н., зав. клинико-биохимической лабораторией
620014, Российская Федерация, Екатеринбург, пер. Банковский, 7 
trifonlab@mail.ru

Мещанинов Виктор Николаевич
Институт медицинских клеточных технологий
д.м.н., профессор, гл. науч. сотр., зав. лаб. антивозрастных технологий
Зав. каф. биохимии ФГБОУ ВО УГМУ
620026, Российская Федерация, Екатеринбург, ул. Карла Маркса, д. 22 а
mv-02@yandex.ru

Бурматова Александра Юрьевна
Уральский институт травматологии и ортопедии им. УИТО им. В.Д. Чаклина
биолог клинико-биохимической лаборатории
мл. науч.сотр. ЦНИЛ; асс. кафедры биохимии ФГБОУ ВО УГМУ
620014, Российская Федерация, Екатеринбург, пер. Банковский, 7 
alex.burmatova@mail.ru

Дата поступления — 29.07.16

Образец цитирования: Бурматова А.Ю., Трифонова Е.Б., Мещанинов В.Н. Динамика маркеров костной резорбции при имплантации спиц с наноструктурированными покрытиями в остеопоротически перестроенную костную ткань. Вестник уральской медицинской академической науки. 2016, №3, с. 33–38, DOI: 10.22138/2500-0918-2016-15-3-33-38