Рентгено-макроморфологічна і біохімічна оцінка консолідації переломів довгих трубчастих кісток в умовах остеозаміщення кальцій-фосфатною керамікою, легованою германієм, за остеопорозу в кролів
Вантажиться...
Дата
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
ЛНУВМБ імені С.З. Ґжицького
Анотація
Серед низки факторів, що можуть викликати порушення перебігу репаративного остеогенезу, вагомими вважають попередні
захворювання, пов’язані зі зміною структурно-функціонального стану кісткової тканини і насамперед остеопороз. Остеопоротичні фрактури погано піддаються лікуванню. У зв’язку з цим, поряд із системною терапією, місцево застосовують остеозаміщувальні матеріали, зокрема нелеговану та леговану кальційфосфатну кераміку з вираженими остеокондуктивними, остеоіндуктивними та остеоінтеграційними властивостями. Мета роботи – оцінка впливу кальцій-фосфатної кераміки, легованої германієм, на
посттравматичну регенерацію кісток в умовах вторинного остеопорозу в кролів. Експериментальний остеопороз у кролів викликали введенням 0,4 % розчину дексаметазону (KRKA, Словенія) протягом 21 доби в дозі 1,2 мг/кг маси тіла. В подальшому прийом
препарату відмінили. Було сформовано дослідну (n = 9) та контрольну (n = 9) групи тварин. Тваринам дослідної групи дефекти
заміщували гранулами гідроксиапатитної кераміки, синтезованої на основі гідроксиапатиту і β-трикальційфосфату, легованої
германієм. У кролів контрольної групи кісткові дефекти загоювалися під кров’яним згустком. Проби крові для визначення рівня
загального кальцію (Са) та неорганічного фосфору (Р) відбирали до оперативного втручання та на 7-, 14-, 30-, 60-ту добу дослідження. Рентгенологічні дослідження проводили на рентгенапараті РУМ-20 на 14-, 30-, 60-ту добу репаративного остеогенезу.
Рентгенологічно та макроморфологічно встановлено, що репаративний остеогенез у дослідних тварин протікає більш динамічно,
порівняно з контрольною групою, і характеризується високою щільністю кісткової тканини в місці дефекту вже на 14-ту добу
після травми, помірною періостальною та ранньою появою ендоостальної реакції. Вміст загального кальцію у тварин дослідної
групи на 14-ту добу після травми був у 1,3 раза (Р < 0,001) вищим за показник контрольних та тварин до операції, а на 30-ту добу
в 1,2 раза (Р < 0,001) відповідно. Концентрація неорганічного фосфору (Р) на 14-ту і 30-ту добу репаративного остеогенезу в
тварин дослідної групи була у 1,1 раза (Р < 0,05) нижчою, ніж у контрольних тварин, а на 60-ту добу в 1,4 раза (Р < 0,01) відповідно. Наявність системного остеопорозу у експериментальних тварин спричиняє порушення репаративного остеогенезу за рахунок подовження запально-резорбтивної стадії та хрящового мозоля і ускладненої мінералізації кісткового регенерата. Кальційфосфатна кераміка є перспективним матеріалом для заміщення кісткових дефектів у тварин із системним вторинним остеопорозом.
Опис
Among several factors that can cause a violation of the course of reparative osteogenesis, previous
diseases associated with a change in the structural and functional state of bone tissue and primarily
osteoporosis are considered significant. Osteoporotic fractures are difficult to treat. Along with systemic
therapy, locally applied bone substitute materials, particularly unalloyed and alloyed calcium phosphate
ceramics with pronounced osteoconductive, osteoinductive, and osteointegration properties. The work aims
to evaluate the effect of calcium-phosphate ceramics doped with germanium on post-traumatic bone
regeneration in conditions of secondary osteoporosis in rabbits. Experimental osteoporosis in rabbits was
induced by administration of 0.4 % dexamethasone solution (KRKA, Slovenia) for 21 days at a dose of
1.2 mg/kg of body weight. Experimental (n = 9) and control (n = 9) groups of animals were formed.
Animals of the experimental group had defects replaced with granules of hydroxyapatite ceramics,
synthesized based on hydroxyapatite and β-tricalcium phosphate, doped with germanium. In rabbits of the
control group, bone defects healed under a blood clot. Blood samples to determine the level of total calcium
(Ca) and inorganic phosphorus (P) were taken before surgery and on 7-,14th, 30th, and 60th day of the
study. X-ray studies were performed on the RUM-20 X-ray machine on the 14th, 30th, and 60th day of
reparative osteogenesis. Radiologically and macromorphologically, it was established that reparative
osteogenesis in the experimental animals proceeds more dynamically compared to the control group and is
characterized by a high density of bone tissue at the site of the defect already on the 14th day after the
injury, a moderate periosteal and early appearance of the endosteal reaction. The content of total calcium
in the animals of the experimental group on the 14th day after the injury was 1.3 times (P < 0.001) higher
than that of the control and animals before the operation, and on the 30th day, it was 1.2 times (P < 0.001)
in accordance. The concentration of inorganic phosphorus (P) on the 14th and 30th days of reparative
osteogenesis in animals of the experimental group was 1.1 times (P < 0.05) lower than in control animals,
and on the 60th day in 1.4 times (P < 0.01), respectively. Systemic osteoporosis in experimental animals
causes a violation of reparative osteogenesis due to the prolongation of the inflammatory-resorptive stage
and cartilaginous callus and complicated mineralization of bone regeneration. Calcium-phosphate ceramics
is a promising material for replacing bone defects in animals with systemic secondary osteoporosis.
Ключові слова
гідроксиапатитний композит, кролі, біокераміка, переломи кісток, компактна і губчаста кісткова тканина, hydroxyapatite composite, bioceramics, bone fractures, compact and spongy bone tissue, rabbits, остеозаміщення, кераміка, кальцій, фосфат, остеопороз, германій, остеогенез, osteosubstitution, ceramics, calcium, phosphate, osteoporosis, germanium, osteogenesis
Бібліографічний опис
Рентгено-макроморфологічна і біохімічна оцінка консолідації переломів довгих трубчастих кісток в умовах остеозаміщення кальцій-фосфатною керамікою, легованою германієм, за остеопорозу в кролів / Т.П. Тодосюк, М.В. Рубленко, В.М. Власенко, Н.В. Ульянчич // Науковий вісник ЛНУВМБ імені С.З. Ґжицького. Серія: Ветеринарні науки. – 2022. – Т. 24. -№ 106. – С.149-157. doi: 10.32718/nvlvet10623
