Роль Т-лимфоцитарной и ретикулоэндотелиальной систем в регуляции остеогенных прекурсоров

Ранее нами было показано, что при стрессе происходит последовательная каскадоподобная активация Т-лимфоцитарной и ретикулоэндотелиальной систем, приводящая к стимуляции процессов пролиферации и дифференцировки кроветворных клеток-предшественников. Этот процесс сопровождается гиперплазией костномозговой и костной тканей (Шахов, 1996). Учитывая то обстоятельство, что кроветворная и костная ткани тесно взаимосвязаны, логично было предположить, что подобный механизм может играть важную роль в стимуляции костных предшественников, ответственных за перенос костномозгового микроокружения (Чертков, Гуревич, 1984). Стресс представляет собой неспецифическую реакцию и развивается в ответ на действие любых чрезвычайных раздражителей, включая введение имплантатов, эндопротезирование, переломы трубчатых костей и т.п.

Это достаточно простая и удобная модель, позволяющая изучить одновременно как дальнеранговые, так и локальные механизмы регуляции костной ткани. Опыты проводились на 55 мышах линии СВА или гибридах F1(CBAxC57Bl). Стресс-реакция вызывалась путем иммобилизации мышей в течение 10 часов. Эктопическая трансплантация осуществлялась по методу Tavasolli et al. (1970), для чего клетки костного мозга, нанесенные на пластинку из кальциофосфатов, имплантировались под капсулу почки донора.

Через 7 суток часть реципиентов забивалась и образовавшийся «первичный» очаг костеобразования переносился под капсулу почки интактным реципиентам. Масса образовавшейся костной ткани подчитывались через 1 месяц после трансплантации. Ряд животных получали Thy-1 моноклональные антитела для блокады Т-клеток (титр 1:32, по 0,5 мл ежедневно в течение 3 суток с момента иммобилизации), другим животным внутрибрюшинно вводили каррагинан 50 мг/кг для супрессии функции макрофагов. В контрольной группе вводили эквивалентные количества растворителя.

Результаты проведенных исследований представлены в таблице.

Влияние блокады системы Т-лимфоцитов и клеток ретикулоэндотелиальной системы на массу образовавшейся костной ткани во «вторичном» эктопическом очаге костеобразования

Представленные данные свидетельствуют о том, что стимуляция костных остеогенных клеток-предшественников находится под контролем локальных механизмов, действующих с участием Т-лимфоцитов и клеток ретикулоэндотелиальной системы, т.к. угнетение их функции не приводит к увеличению клеточности и массы эктопического очага (Shakhov et al., 1999). Наиболее вероятно эти регуляторные клетки осуществляют контроль над процессами пролиферации и дифференцировки остеогенных клеток через секрецию ростовых факторов и цитокинов, количество которых резко возрастает при стрессе.

Еще один важный вывод из представленных данных заключается в том, что в построении костной ткани участвует согласованный ансамбль разнородных клеток. Одни из них выступают в качестве пластического материала (остеогенные клетки), другие регулируют скорость образования и массу ткани, в третью группу входят посредники между вышестоящими регуляторными системами и исполнительными органами.

Это необходимо учитывать как при понимании процессов регенерации костной ткани, так и при создании новых материалов, обладающих высокой биосовместимостью. В обычных условиях процесс образования костной ткани подчиняется локальным гомеостатическим механизмам, типа контактного торможения, антигенного и генетического подобия, кейлонов, антикейлонов, опиатов, интегринов, адгезинов, кадгеринов, цитокинов и других короткоранговых мессенжеров.


А.В. Карпов, В.П. Шахов
Системы внешней фиксации и регуляторные механизмы оптимальной биомеханики