Динаміка цитокінів за остеозаміщення осколкових переломів у собак гідроксиапатитною керамікою, легованою кремнієм

Abstract

Серед переломів довгих трубчастих кісток найбільше ускладнень репаративного остеогенезу відбувається за осколкових переломів. Їх значні дефекти, які виникають внаслідок видалення нежиттєздатних осколків, зумовлюють порушення локальної гемодинаміки і мікроциркуляції та втрату остеокондуктивності у ділянці травми, що призводить до втрати репаративного потенціалу кісткової тканини у зоні дефекту, а методи остеосинтезу не забезпечують відновлення остеокондуктивності та не володіють остеоінтегріційними властивостями. Для остеозаміщення запропонована низка композитних матеріалів, серед яких найбільш перспективною вважається кераміка на основі фосфатів кальцію, що підтверджується попередніми клінікорентгенологічними і гісто-морфологічними дослідженнями. Мета дослідження – визначити динаміку вмісту в крові TGF-β та інтерлейкінів ІL-1β і ІL-10 за остеозаміщення осколкових переломів кісток у собак кальціє-фосфатною керамікою, легованою кремнієм. Сформували контрольну (n = 7) та дослідну групи (n = 7) собак з випадковими осколковими переломами довгих трубчастих кісток. В обох групах виконували екстракортикальний остеосинтез опорною пластиною із нелегованого титанового сплаву. В контрольній групі кісткові дефекти залишали загоюватись під кров’яним згустком, а в дослідній їх заміщували керамікою (ГТлКг-3). Проби крові відбирали після травми не пізніше 48-ї доби, та на 3-ю, 12-у, 21-у, 42-у та 60-у добу після оперативного лікування. Імуноферментним методом визначали вміст у сироватці крові інтерлейкінів IL-1β та IL-10 і трансформуючого фактору росту (TGF-β), та за біуретовою реакцією кількість загального білка. Результати дослідження засвідчили протизапальний цитокіновий профіль за фізіологічної норми у собак. За умови кісткової травми він набуває прозапального характеру, що запускає процес остеорезорбції у ділянці перелому. Водночас за репаративного остеогенезу після екстракортикального остеосинтезу за осколкових переломів прозапальна цитокінемія набуває перманентного характеру з піком на 42-у добу, а це свідчить про гальмування метаплазії хрящового регенерату в кістковий, тобто уповільнює консолідацію перелому. Однак у випадку остеозаміщення керамікою рівень прозапальної цитокінемії достовірно менший і триває протягом перших 12-и діб з піком на 3-ю добу, у період запально-резорбтивної стадії. Проте ключовою в розумінні ефективності остеозаміщення виявилася динаміка TGF-β, яка засвідчила двофазну його гіперреактивність у контрольних тварин, тимчасом як у дослідних виявляли урівноважену його продукцію. Остеозаміщення кісткових дефектів довгих трубчастих кісток у собак гідроксиапатитною з β-трикальцій фосфатом керамікою, легованою кремнієм, супроводжується помірною цитокінемією відповідно до перебігу запально-резорбтивної стадії та фази ремоделювання з піком індукції трансформуючого фактора росту в період активного остеогенезу (42-а доба), що відображає оптимізований перебіг репаративного остеогенезу.