Новые виды трансплантатов для костной пластики

Костные трансплантаты используются в скелетно-мышечной хирургии для восстановления структурной целостности опорно-двигательного аппарата и повышения остеогенного потенциала. Потребность в костных трансплантатах для реконструкции скелета, при костных опухолях, ревизионной артропластике в хирургической травматологии увеличилась за последнее десятилетие. И это связано с недавними успехами в понимании биологических процессов при трансплантации кости.

Когда очевидна потребность в костной пластике, перед хирургом встает вопрос выбора вида материала: аутологичная или аллогенная губчатая или кортикальная кость, деминерализованный костный матрикс, трансплантаты-заменители на основе кальция фосфата, или аутологичный костный мозг. В будущем, выбор будет включать рекомбинантные костные морфогенетические белки и факторы роста. В зависимости от биологических свойств каждого из этих видов трансплантатов в процесс репаративной регенерации могут быть вовлечены один или несколько важных компонентов. Трансплантат может представлять собой:

1. "остеокондуктивную матрицу", которая, являясь каркасом или решеткой, поддерживает врастание новой кости со стороны ложа (аллогенная губчатая или кортикальная кость, трансплантаты-заменители);
2. носитель остеоиндуктивных протеинов, которые стимулируют и поддерживают деление (митогенез) недифференцированных периваскулярных клеток в остеопрогенираторные клетки (аутологичная губчатая или кортикальная кость, ДКТ);
3. носитель остеогенных клеток (остеобластов или предшественников остеобластов), которые способны к формированию кости, если помещены в подходящую окружающую обстановку (аутологичная губчатая или кортикальная кость, аутологичный костный мозг).

Биоматериалы для замещения костных дефектов можно подразделить на две группы: биоинертные и биоактивные материалы. Поскольку между биоматериалом и физиологической средой всегда существует взаимодействие, то под биоинертными материалами подразумеваются материалы, которые не оказывают ни положительного, ни отрицательного воздействия на рост костной ткани. Тем не менее, они минимизируют образование фиброзной капсулы. Биоактивные материалы являются матрицей для образования костной ткани на их поверхности, т.е. обладают остеогенными свойствами (остеокондуктивными и/или остеоиндуктивными).

По литературным данным, современный трансплантат должен быть пористым, достаточно прочным для скелетного использования, биосовместимым и способствовать остеокондукции. Идеальный трансплантат должен быть композитным, дополненным генетически синтезированным агентом, усиливающим его индуктивный потенциал.

С учетом основных мировых тенденций в лаборатории заготовки и консервации биотканей Новосибирского НИИТО предложено несколько новых видов биотрансплантатов: "Депротекс" (Патент на изобретение РФ № 2232585) и "Костма" (Патент на изобретение РФ № 2211708).

"Депротекс" и "Костма" являются композитными биоматериалами, сочетающими в себе антимикробные, остеокондуктивные и остеоиндуктивные свойства, т.е. относятся к биологически активным материалам. Данные материалы с успехом используются в хирургической стоматологии и пародонтологии для лечения быстропрогрессирующих пародонтитов и периодонтитов, а также для заполнения дефектов при удалении кист и гранулем челюстей. Входящие в состав коллаген и нативная костная мука или гидроксиаппатит способствуют ангиогенезу, миграции и прикреплению к их поверхности стромальных стволовых клеток костного мозга, их дифференцировке в остеобласты и репаративному остеогенезу. Минерализация остеоидного матрикса происходит, по-видимому, как путем физико-химической преципитации, высвобождаемого из имплантированного материала кальция и фосфора, так и за счет функциональной активности остеобластов.

При рассмотрении препаратов "Костма" и "Депротекс" с точки зрения современных представлений о том, что идеальный трансплантат должен быть композитным, дополненным компонентами, усиливающими его индуктивный потенциал, можно констатировать следующее. Во-первых, оба препарата являются композитными, поскольку содержат более 2-х компонентов. Во-вторых, препараты дополнены коллагеном 1 типа, как стимулятором остеогенеза. И в третьих, препараты содержат антибиотики широкого спектра действия, что позволяет их использовать в условно-асептических условиях.


Фомичев Н.Г., Кирилова И.А., Подорожная В.Т.
ФГУ "Новосибирский НИИТО Росздрава"