Морфологические изменения кости нижней челюсти в условиях местного воздействия на ее регенерацию при моделировании экспериментального дефекта

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГБУН ИНСТИТУТ ХИМИЧЕСКОЙ БИОЛОГИИ И ФУНДОМЕНТАЛЬНОЙ МЕДИЦИНЫ СО РАН

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени доктора медицинских наук

морфологические изменения кости нижней челюсти в условиях местного воздействия на ее регенерацию при моделировании экспериментального дефекта

14.03.01 - анатомия человека

ДРОВОСЕКОВ Михаил Николаевич

Научные консультанты:

Доктор медицинских наук, профессор

И.В. Майбородин

Новосибирск - 2014

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы:

Успех восстановления структурной целостности тканевых дефектов во многом определяется процессами их репаративной регенерации. В связи с развитием репаративной биологии и репаративной медицины появилась возможность влияния на процессы заживления, что является важным и актуальным в связи с постоянным увеличением числа больных с такими дефектами в настоящее время. Анализ причин неудачного лечения таких больных свидетельствует о том, что пути их преодоления состоят как в усовершенствовании технологии самого хирургического вмешательства, так и в создании оптимальных условий для регенерации костной ткани.

Отмечено усиление регенерации костной ткани (костный дефект в эксперименте) при применении обогащенной тромбоцитами плазмы (Anitua E., 2001, 2006; Sanchez M. et al., 2003; Anitua E. et al., 2005, 2006б; Hokugo A. et al., 2005). Обогащенный тромбоцитами фибриновый клей с успехом был применен для ускорения приживления имплантатов в клинике и для лечения экспериментальных периимплантитов. В результате использования обогащенного тромбоцитами фибринового сгустка при дентальной имплантации, по сравнению с традиционной методикой, в ранние сроки меньше травматизация тканей и бактериальная контаминация и, соответственно, выраженность воспалительной реакции: нейтрофильная инфильтрация и явления лимфостаза. В поздние сроки после использования фибрина более интенсивно формируется соединительная ткань, отграничивающая имплантат от организма и прочно фиксирующая его в альвеолярном отростке (Anitua E., 1999; Колесников И.С., 2006; Майбородин И.В. и др., 2007а, 2008б, 2009б; You T.M. et al., 2007а, 2007б; Lee H.J. et al., 2007).

Применение фибринового сгустка для лечения острого периодонтального абсцесса привело к ускорению репаративных процессов в десне и не сопровождалось нарушениям регенерации области деструкции в периодонте заинтересованного зуба (Рагимова Т.М., 2009).

Использование обогащенного тромбоцитами фибринового сгустка способствует снижению числа послеоперационных инфекционных осложнений из-за большой концентрации в нем биологически активных веществ (IL-1-beta, IL-6, TNF-alpha, IL-4, VEGF), ускорения заживления и ревакуляризации тканей (Dohan D.M. et al., 2006в; Choukroun J. et al., 2006б).

Несмотря на развитие травматологии и ортопедии, полное восстановление костных тканей является проблемным, поскольку большие дефекты не могут спонтанно заживать. Использование стволовых клеток - это регенеративная биология и восстановительная медицина, являющиеся все более расширяющимися областями исследования с надеждой на успех терапевтических методов восстановления тканевых дефектов, на которые невозможно эффективно воздействовать современными хирургическими методами (Kastrinaki M.C., Papadaki H.A., 2009; Panetta N.J. et al., 2009; Dehne T. et al., 2009; David J.P. et al., 2009; Tamer el M.K., Reis R.L., 2009; Koelling S., Miosge N., 2009; Clines G.A., 2010; Galle J. et al., 2010; Chanda D. et al., 2010).

Красный костный мозг содержит прогениторные клетки (мезенхимальные стволовые клетки (МСК)), способные к дифференцировке в кость, хрящ, сухожилия и другие виды соединительной ткани. Это позволяет широко применять такие клетки для ускорения регенерации костной ткани (Hong D. et al., 2010; Chanda D. et al., 2010; Goldschlager T. et al., 2010; Goepfert C. et al., 2010; Peppo de G.M. et al., 2010).

В эксперименте на крысах инбредной линии Wistar-Kyoto деминерализованный костный матрикс без клеток или с мезенхимальными стволовыми клетками костномозгового происхождения вводили в дефект боковой части черепа. Применение МСК сопровождалось усилением ангиогенеза и остеогенеза, результатом этого явилось полное восстановление кости. Кроме того, использование МСК привело к супрессии воспалительной реакции (Кругляков П.В. и др., 2005).

В эксперименте на 12 кроликах породы Шиншилла изучали динамику репаративной регенерации костной ткани в сроки 2 и 4 месяца с применением аутологичных и аллогенных МСК. Костный дефект в области угла ветви нижней челюсти закрывали остеопластическим материалом Гапкол с нанесенными МСК, выделенными из жировой ткани. Полученные результаты активизации репаративных процессов подтверждены лучевыми методами исследования (цифровая микрофокусная рентгенография), данными сканирующей электронной микроскопии и гистологии (Воложин А.И. и др., 2010).

На 8 неделе после применения МСК для консолидации переломов предплечья (лучевая кость) у мышей эластичность новой костной ткани соответствовала таковой интактной кости. Регенерирующая кость характеризуется меньшим объемом, но возрастанием минеральной плотности. Осевая прочность элементов, восстановленных с использованием МСК, на сроки в 10 и 35 недель была в 1,5-2 раза выше по сравнению с контралатеральными интактными костями (Kallai I. et al., 2010).

Плотность костной ткани при дистракционном остеосинтезе в эксперименте была больше после использования МСК, там раньше и более интенсивно образуется костная ткань, тогда как в контроле присутствуют большие островки хрящевой ткани (Shao Z. et al., 2007; Jiang X. et al., 2010).

Среди биополимеров особое место занимают биодеградируемые полигидроксиалканоаты (ПГА) -- полимеры гидроксипроизводных алкановых кислот (масляной, валериановой и др.), которые с середины 80-х годов активно изучают в качестве материала для хирургии, тканевой инженерии и создания биоискусственных органов. ПГА могут представлять большой интерес для клинической медицины в связи с их механической прочностью, высокой биосовместимостью и медленной биодеградацией. Возможно, что на роль материала для создания 3х-мерных структур для ускорения остеосинтеза лучше подходят биодеградируемые полимерные материалы на основе ПГА, позволяющие создавать матрицы любых форм, имеющие достаточно глубокие и разветвленные поры и не обладающие антагонизмом с живыми тканями.

К настоящему времени накоплена значительная экспериментальная база, демонстрирующая такие ценные свойства ПГА, как термопластичность, биосовместимость и, самое главное, биоразрушаемость (Brandl H. et al., 1990; Dawes E.A., 1990; Amass W. et al., 1998).

Наиболее подходящим для медицинских целей из всех ПГА считается полигидроксибутират, так как наиболее полно отвечает требованиям, предъявляемым к материалам биомедицинского назначения (Ребров А.В. и др., 2002; Дубинский В.А. и др., 2004; Boskhomdzhiev A.P. et al., 2010), который был получен ещё в 1926 году, но только в последнее десятилетие научный интерес к нему и вообще полимерам этого класса особенно усилился.

Есть данные о том, что полигидроксибутират обладает наибольшими тромборезистентными и биосовместимыми характеристиками среди изученных ПГА (Chen G.Q., Wu Q., 2005; Федоров М.Б. и др., 2007; Волова Т.Г. и др., 2010; Яковлев А.В. и др. 2010). В экспериментах по изучению репаративного остеогенеза было показано, что имплантаты из некоторых ПГА, в частности полигидроксибутират, обладают выраженными направленными остеопластическими свойствами (Шишацкая Е.И. и др., 2008в).

Степень разработанности темы исследования:

В доступной литературе имеется множество данных об эффективности использования препаратов фибрина, клеточных технологий и биодеградируемых полимерных материалов в стоматологии, травматологии и хирургии. Однако, несмотря на многочисленные рекомендации о применении каждого способа воздействия на регенераторные процессы, в литературе полностью отсутствуют результаты сравнительной эффективности этих методов. Кроме того полностью отсутствуют результаты исследования лимфатических узлов после указанных способов воздействия на репаративную регенерацию, тогда как именно эти органы являются маркером выраженности воспалительного процесса в регионе, по их изменениям можно точно оценивать результативность проведения тех или иных лечебных мероприятий, предсказывать развитие многих осложнений, а, значит, и успешно принимать меры по их профилактике.

Цель исследования:

Выявить закономерности изменений структурной организации костной ткани в условиях местного воздействия на ее регенерацию на модели искусственно созданного дефекта в нижней челюсти

Задачи исследования:

Методами световой микроскопии и рентгеновской денситометрии изучить изменения структурной организации костной ткани на модели искусственно созданного дефекта кости нижней челюсти крыс и детальное строение регионарных (субмандибулярных) лимфатических узлов.

Определить особенности перестройки костной ткани и изменения лимфатических узлов при внесении в дефект кости богатого тромбоцитами сгустка (БТФС).

Установить микроанатомические особенности кости нижней челюсти и субмандибулярных лимфотических узлов после введения суспензии аутологичных мезенхимальных стромальных клеток костномозгового происхождениия (АМСККП) в культуральной среде.

Определить основные этапы морфологических изменений костной ткани и регионарных лимфатических узлов после имплантации в дефект кости ПГА.

Сравнить эффективность различных способов воздействия на структурно-клеточные взаимоотношения в дефекте костной ткани и лимфатических узлах, выбрать наиболее целесообразный метод.

Установить положительные и отрицательные стороны каждого способа влияния на морфологию дефекта кости нижней челюсти и изменения регионарных лимфатических узлов.

Оценить возможные осложнения разных методов воздействия на восстановление микроанатомической организации костной ткани в ее дефекте.

Научная новизна:

Впервые проведено сравнительное исследование структурной организации костной ткани при ее регенерации на модели искусственно созданного дефекта в нижней челюсти и структурно-клеточных взаимоотношений в регионарных (субмандибулярных) ЛУ крыс при естественном заживлении, после применения БТФС, на фоне введения суспензии АМСККП и после имплантации ПГА.

Впервые показано, что после моделирования дефекта кости нижней челюсти у крыс и естественном ходе регенерации в субмандибулярных ЛУ расширяется корковое плато, увеличивается относительный объем лимфоидных фолликулов и мозговых синусов. Во всех структурных отделах ЛУ сначала возрастает число иммуно- и плазмобластов, делящихся клеток и клеточных элементов с признаками деструктивных изменений, к концу наблюдения увеличивается содержание ретикулярных клеток и макрофагов.

Впервые установлено, что начало восстановления структуры кости после применения БТФС проходит интенсивнее, чем при спонтанном заживлении, дефект раньше заполняется островками костной ткани.

Впервые получены свидетельства, что после заполнения искусственно созданного дефекта костной ткани суспензией АМСККП в культуральной среде происходит резкое ускорение процессов, способствующих быстрому (к 2 неделе) восстановлению структур красного костного мозга.

Впервые доказано, что отличия в строении регионарных ЛУ при естественном заживлении дефекта кости нижней челюсти и репарации на фоне применения БТФС или АМСККП заключаются в большей сохранности структурной организации данных органов.

Впервые продемонстрировано, что после применения матриксов из ПГА на все сроки наблюдения сохраняется неизменным дефект костной ткани, где находился сам полимер. Признаков консолидации ПГА с краем дефекта ни в одном случае нет. Свидетельства деградации искусственного материала на все сроки эксперимента отсутствуют, также нет признаков формирования гигантских клеток инородных тел по краю матрикса. Полученные данные указывают не на биодеградируемость, а на выраженную биоинертность используемого полимера. Прочность тканей после применения ПГА не только не восстанавливается, а остается сниженной за счет развития соединительной ткани между полимером и краем кости.

Впервые получены данные, что на имплантацию ПГА в дефект кости нижней челюсти регионарные ЛУ отвечают вначале гипертрофией структур, точно также как и при естественном ходе репаративной регенерации, однако, начиная с 4 недели, преобладают склеротические процессы с нарушением микроанатомического строения этих органов, уменьшением количества иммунокомпетентных клеток, снижением митотической активности и быстрым развитием соединительной ткани во всех зонах.

Теоретическое и практическое значение работы:

Получены новые знания об особенностях регенерации дефектов костной ткани в различных условиях. Важное значение для практической деятельности имеет выявление значительно более интенсивного, чем при спонтанном заживлении, восстановления структурной организации кости при применении БТФС и ускорения восстановления структур красного костного мозга после введения АМСККП. И после использования фибрина и после применения стволовых клеток была отмечена большая сохранность структуры регионарных лимфатических узлов. Применение ПГА и материалов на их основе для воздействия на дефекты костных тканей нецелесообразно. Имплантация ПГА не только не ускоряет репарацию дефекта кости нижней челюсти, но препятствует процессам заживления, в регионарных лимфатических узлах снижается количество иммунокомпетентных клеток и прогрессирует склеротическая трансформация. Прочность тканей в дефекте после применения ПГА не только не восстанавливается, а остается сниженной за счет соединительнотканной капсулы между полимером и краем кости.

Методология и методы исследования:

В работе использованы современные методы сбора и обработки исходной информации. Диссертация основана на результатах сравнительного морфологического исследования изменений микро- и рентгенанатомической организации дефекта костной ткани и состояния регионарных лимфатических узлов 234 крыс-самцов инбредной линии Wag в разные сроки при различных способах воздействия на репаративную регенерацию.

На защиту выносятся следующие основные положения:

Восстановление структурной организации костной ткани в ее дефекте при использовании БТФС в эксперименте проходит значительно интенсивнее, чем при спонтанном заживлении, дефект раньше и быстрее заполняется островками кости, которые раньше сливаются и формируют молодую костную ткань.

После введения в дефект костной ткани суспензии АМСККП в культуральной среде происходит быстрое восстановление структур красного костного мозга.

Особенности структурной организации субмандибулярных лимфатических узлов крыс при естественным ходе регенерации дефекта кости нижней челюсти и после заполнения отверстия БТФС или АМСККП заключаются в большей сохранности структуры и цитоархитектоники регионарных лимфатических узлов.

После имплантации матриксов из ПГА в дефект кости свидетельств деградации искусственного материала или его консолидации с костной тканью на все сроки наблюдения нет.

На присутствие в дефекте кости нижней челюсти недеградируемого ПГА регионарные лимфатические узлы сначала отвечают гипертрофией структур, однако, начиная с 4 недели, резко нарушается строение этих органов, что заключается в уменьшении численности иммунокомпетентных клеток, снижении митотической активности и прогрессивном развитии соединительной ткани во всех зонах.

Степень достоверности и апробация результатов диссертации:

Все использованные методические приемы и способы статистической обработки соответствуют поставленным цели и задачам и позволяют получить достоверные и доступные анализу результаты. Диссертация выполнена на достаточном экспериментальном материале с использованием сертифицированного оборудования, современных высокоинформативных методов исследования и анализа результатов. Сформулированные научные положения, выводы и практические рекомендации основаны на результатах собственных исследований, не носят характера умозрительных заключения и вытекают из результатов работы.

Основные положения диссертации доложены на Всероссийской конференции «Регенеративная биология и медицина» (Москва, 2011), международной научной конференции «Фундаментальные и прикладные аспекты воспаления» (Минск, 2011), научной конференции «Фундаментальные науки - медицине» (Новосибирск, 2012), научно-практической конференции, посвященной 65-летию кафедры детской хирургии ВГМА им. Н.Н. Бурденко «Новые технологии в детской хирургии, травматологии и ортопедии» (Воронеж, 2013) и на заседании научного персонала лабораторий стволовой клетки, восстановительной медицины и персонализованной медицины Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (Новосибирск, 2012).

Внедрение результатов исследования в практику:

Результаты диссертационной работы внедрены в научно-исследовательскую работу «Центра новых медицинских технологий» Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, лечебную практику ООО «Дентал-Сервис» и стоматологическую клинику «Дента», МУЗ детскую клиническую больницу скорой помощи № 3 г. Новосибирска, МБУЗ Новосибирска стоматологическую поликлинику №3, на кафедрах ортопедической стоматологии, факультетской хирургической стоматологии и стоматологической имплантации Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава России и могут быть использованы при разработке новых методов восстановительной медицины, оказывающих влияние на регенерацию костной ткани, а также при изучении клинических дисциплин, стоматологии, хирургии и травматологии.

Публикации:

По теме диссертации опубликованы 29 печатных работ, из них 22 - в ведущих научных изданиях, рекомендованных ВАК для публикации результатов диссертационных исследований

Структура и объем диссертации:

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, собственных результатов, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа изложена на 461 страницах компьютерного текста, содержит 55 таблиц, иллюстрирована 103 многокомпонентными комбинированными рисунками. Список литературы включает 586 источников (126 отечественных и 460 иностранных).

Автор искренне благодарен научному консультанту д.м.н., профессору И.В. Майбородину за научно-методическую помощь, ценные замечания и консультации в ходе выполнения работы.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Изменения строения костей скелета в результате использования клеточных технологий

В США ежегодно диагностируется 6,5 млн. переломов костей, около 15% из них заживают с различными осложнениями, которые не могут быть эффективно пролечены (Gazit D. et al., 1999).

Заживление переломов - это сложный динамический процесс, в управлении которым вовлечены многие клеточные элементы и стимулирующие агенты. Эти процессы регенерации костных тканей до конца еще не выяснены и служат объектом многочисленных научных исследований в настоящее время (Phillips A.M., 2005).

Дефекты костей являются частыми осложнениями травм и переломов, которые оказывают большое социально-экономическое влияние на стареющее западное население. Несмотря на развитие травматологии и ортопедии, восстановление костной ткани является проблемным, поскольку большие дефекты не могут спонтанно заживать. Стволовые клетки - это регенеративная биология и регенеративная медицина, являющиеся все более расширяющимися областями исследования с надеждой на успех терапевтических методов лечения ран и травм, на которые невозможно эффективно воздействовать современными методами (Kastrinaki M.C., Papadaki H.A., 2009; Panetta N.J. et al., 2009; Dehne T. et al., 2009; David J.P. et al., 2009; Tamer el M.K., Reis R.L., 2009; Koelling S., Miosge N., 2009; Clines G.A., 2010; Galle J. et al., 2010; Chanda D. et al., 2010).

1.1.1 Характеристика мезенхимальных клеток и их источники

Мезенхимальные стромальные (стволовые) клетки формируют строму костного мозга, а гемопоэтические стволовые клетки участвуют в регенерации красного костного мозга. Поэтому не происходит образования костного мозга при введении только гемопоэтических клеток в различные участки тела (Patt H.M., Maloney M.A., 1975). Однако, в последнее время появились данные о возможности трансдифференцировки гематопоэтических клеток костного мозга в тканеспецифичные стволовые клетки и обратно (Ratajczak M.Z. et al., 2004).

Красный костный мозг содержит прогениторные клетки (мезенхимальные стволовые клетки), способные к дифференцировке в кость, хрящ, сухожилия и другие виды соединительной ткани. Это позволяет широко применять такие клетки для ускорения регенерации костной ткани (Rosenbaum A.J. et al., 2008; Miljkovic N.D. et al., 2008; Kim S.E. et al., 2008; Centeno C.J. et al., 2008; Tai K. et al., 2008; Kessler M.W. et al., 2008; Hong D. et al., 2010; Chanda D. et al., 2010; Goldschlager T. et al., 2010; Goepfert C. et al., 2010; Peppo de G.M. et al., 2010).

Подобными остеогенными свойствами обладают и МСК, выделенные из жировой ткани (Tapp H. et al., 2009; Lee S.W. et al., 2009; Grewal N.S. et al., 2009; Xie L.W. et al., 2009; Diederichs S. et al., 2009; Estes B.T. et al., 2010; An C. et al., 2010; Niemeyer P. et al., 2010а; Shoji T. et al., 2010; Lee S.J. et al., 2010), крови сосудов пупочного канатика (Ciavarella S. et al., 2009; Martins A.A. et al., 2009; Jдger M. et al., 2009б; Kang J.M. et al., 2010; Schneider R.K. et al., 2010; Liu G. et al., 2010; Zhao L. et al., 2010а, 2010б; Xu H.H. et al., 2010), его межклеточного вещества (Hsieh J.Y. et al., 2010), периферической крови (Wan C. et al., 2006; Peterbauer-Scherb A. et al., 2010), волосяных фолликулов (Wu G. et al., 2009); надкостницы (Wakitani S., Yamamoto T., 2002; Hayashi O. et al., 2008; Zhang X. et al., 2008), различных синовиальных структур, причем количество их возрастает на ранних стадиях остеоартрита (Nimura A. et al., 2008; Morito T. et al., 2008; Jones E.A. et al., 2008; Steinwachs M.R. et al., 2008; Kanamoto T. et al., 2008; Pei M. et al., 2009; Fan J. et al., 2009; Shi X. et al., 2009; Wang Y. et al., 2010), субхондральной кости (Neumann K. et al., 2008), костей свода черепа (Steenhuis P. et al., 2009), связок и сухожилий (Cheng M.T. et al., 2009), нервной ткани (Chung I.H. et al., 2009), слизистой оболочки полости рта (Tomar G.B. et al., 2010), и эмбриональные стволовые клетки (Jukes J.M. et al., 2008а, 2008б; Hwang N.S. et al., 2008; Arpornmaeklong P. et al., 2009; Ji Y.H. et al., 2010; Hu J. et al., 2010), в том числе - амниотические (Wei J.P. et al., 2009; Sun H. et al., 2010) и зубных зачатков (Yamada Y. et al., 2010).

По некоторым данным МСК из костного мозга и надкостницы по их остеогенной активности имеют преимущество перед клетками жировой ткани (Hayashi O. et al., 2008; Niemeyer P. et al., 2010а) и перед клетками периферической крови, так как костномозговые клетки содержат больше клеточных элементов CD105+, CD34+ и CD14+ (Smiler D. et al., 2008).

Выделенные у собак МСК в смеси с фибриновым клеем и recombinant human morphogenetic protein-2 инъецировали под кожу голым мышам. Образование кости было обнаружено на 12 неделе. Гистоморфометрический анализ показал, что подкожные узелки содержат 26,9% вновь сформированной костной ткани после применения МСК костномозгового происхождения (МСККМП), 41,1% костной ткани после использования МСК из альвеолярной кости и 58,2% - после введения периоссальных МСК (Zhu S.J. et al., 2006).

МСККМП от молодых и пожилых пациентов и экспериментальных животных не отличаются по своим свойствам и характеристикам, но с возрастом количество таких клеток снижается (Cei S. et al., 2006). Однако, по другим данным, с возрастом резко снижается пролиферативная активность МСК, что может быть связано с их микроокружением, повреждениями генома, оксидативным стрессом и включениями механизмов супрессии ростовых факторов (снижение риска развития опухолей) (Beausйjour C., 2007; Scharstuhl A. et al., 2007; Roobrouck V.D. et al., 2008; Quarto N. et al., 2010).

У пожилых людей может различаться способность МСК к репарации тканей в зависимости от источника. МСККМП пожилых пациентов (средний возраст 64,6 года) продемонстрировали более высокий потенциал к дифференцировке в хондрогенном направлении, по сравнению с МСК, полученными из трабекулярной кости (Coipeau P. et al., 2009).

Эстрогены дозозависимо влияют на дифференцирование МСК человека в остеогенном или адипогенном направлениях. Таким образом, возможны различия как результатов использования МСК у пациентов мужского и женского пола, так и эффективности применения клеток, выделенных от доноров различного пола (Crisostomo P.R. et al., 2006; Hong L. et al., 2006, 2009; Varkey M. et al., 2007; Strube P. et al., 2009).

МСК имеют различную морфологию, что зависит, в первую очередь, от способов их получения и культивирования. Поэтому перед применением необходимо проведение теста на возможность дифференцировки в заданном направлении (Tallheden T. et al., 2003).

Морфологически МСККМП характеризуются как крупные, фибробластоподобные, D7-FIB+ клетки. Они являются позитивными по CD105, CD73, LNGFR, HLA-DR, CD10, CD13, CD90, STRO-1 и негативными по CD14, CD34, CD45, CD117 и CD133. При культивировании только такие клетки образуют монослой и способны к хондрогенной, остеогенной и адипогенной дифференцировке (Jones E.A. et al., 2002; Chamberlain G. et al., 2007).

МСККМП взрослого человека, фетального костного мозга и пупочной крови оказались одинаковыми по визуальной морфологии и следующим показателям: позитивными по CD29, CD44, CD59, CD90, CD105, CD166 и негативными по CD11a, CD14, CD28, CD33, CD34, CD45, HLA-DR, B7-1(CD80), B7-2 (CD86), CD40, CD40L (Zhou D.H. et al., 2003; Martins A.A. et al., 2009).

Выделенные из периферической крови и костного мозга МСККМП имеют сходные антигенные показатели: они положительные по CD44, CD13, CD29, CD90 и CD105, негативные по CD45, CD14, DR, CD34, CD19, CD1a, CD38 и CD25. В крови здоровых доноров таких клеток содержится 0,0078±0,0044%, при ожогах в остром периоде этот показатель возрастает до 0,1643±0,115; P<0,001 (Mansilla E. et al., 2006).

МСК, выделенные из трабекул кости человека (остеобласты), морфологически сходны с МСККМП и по системе антигенов являются CD73+, STRO-1+, CD105+, CD34-, CD45-, CD144- (Tuli R. et al., 2003; Coipeau P. et al., 2009; Berner A. et al., 2010). Подобные клетки были обнаружены в остеофитах - разрастаниях костной ткани при остеоартритах. Эти клетки имели общие лейкоцитарные маркеры (CD34+, CD45+), экспрессировали белки адгезии (CD29+, CD166+, CD44+) и антигены МСК (CD90+, CD105+, CD73+) (Singh S. et al., 2008). По данным H. Mayer (2004) недифференцированные МСК, выделенные из кости пожилых женщин, характеризуются как CD13+, CD44+, CD90+, CD147+, CD14-, CD34-, CD45- и CD144-. После травматических повреждений суставов МСК (CD29+, CD44+, CD105+, CD166+, CD14-, CD34- и CD45-), аналогичные МСККМП, были получены из аспиратов при лечении гемартрозов (Lee S.Y. et al., 2007).

При криоконсервации МСК не теряют своих свойств и сохраняют характерные антигены (Kotobuki N. et al., 2005; Kok de I.J. et al., 2005; Graziano A. et al., 2008; Li H. et al., 2009а).

1.1.2 Востоновление структуры костной ткани при использовании мезенхимальных клеток

1.1.2.1 Результаты применения суспензий мезенхимальных клеток

В эксперименте на крысах инбредной линии Wistar-Kyoto деминерализованный костный матрикс без клеток или с МСККМП вводили в дефект боковой части черепа. Применение МСК сопровождалось усилением ангиогенеза и остеогенеза в поврежденной зоне, результатом этого явилось полное восстановление кости. Кроме того, использование МСК привело к супрессии воспалительной реакции (Кругляков П.В. и др., 2005).

Подобные результаты были получены при лечении дефектов черепа минисвиней. Применение МСК (5х107/мл) способствовало более быстрой регенерации дефекта (2,15 см2 против 0,54 см2 в контрольном участке) по данным 3-хмерной компьютерной томографии. Прочность молодой кости к сдавлению была сравнимой с таковой в нормальных участках (80,536±19,302 MPa против 88,646±5,121 MPa в контроле) (Chang S.C. et al., 2003).

Регенерация костной ткани после ксенотрансплантации суспензии МСК человека или хондробластов была изучена на крысах с повреждениями обеих бедренных костей. Не было найдено признаков иммунологических реакций и других патологических изменений. Было обнаружено ускорение регенерации костей в период с 10 по 30 сутки, относительно контрольной группы. Имплантация МСК более значительно стимулирует репаративный остеогенез, по сравнению с применением хондробластов, что главным образом ассоциировано с ускорением созревания костных пластинок. Кроме того было найдено, что введение суспензии МСК с одной стороны стимулирует регенерацию тканей контралатеральной конечности. Сформированная костная ткань полностью интегрируется в окружающую кость и полностью ремоделируется (Фатхудинов Т.Х. и др., 2005).

На 8 неделе после применения МСК для лечения переломов предплечья (лучевая кость) у мышей эластичность новой костной ткани соответствовала таковой интактной кости. Регенерирующая кость характеризуется меньшим объемом, но возрастанием минеральной плотности. Осевая прочность элементов, восстановленных с использованием МСК, на сроки в 10 и 35 недель была в 1,5-2 раза выше по сравнению с контралатеральными неповрежденными костями (Kallai I. et al., 2010).

После введения гена sox9 в МСК мыши было показано формирование в клеточной культуре агрегатов с матриксом, позитивных при окрашивании на коллаген II типа и Альциановым синим (гиалиновый хрящ). Агрегаты достигли 2 мм в диаметре через 4 недели культивирования (Tsuchiya H. et al., 2003).

Плотность костной ткани при дистракционном остеосинтезе в эксперименте была больше после использования МСК, там раньше и более интенсивно образуется костная ткань, тогда как в контроле присутствуют большие островки хрящевой ткани (Shao Z. et al., 2007; Jiang X. et al., 2010).

После диссоциации эмбрионов через трипсинизацию, в первичной клеточной культуре использовали культуральную среду, направляющую дифференцировку МСК в остеогенном направлении (аскорбиновая кислота, бета-глицерофосфат и дексаметазон). Через 22 дня было обнаружено формирование узелково-подобных структур (nodule-like structures), сходных с формирование узелков кости при использовании МСК. Иммуногистохимия, ПЦР-анализ доказали присутствие остеогенных МСК в таких узелках. Возрастание экспрессии остеокальцина с 12 дня подтверждает дифференцировку остеобластов на этот срок (Cao T. et al., 2005).

Лечение некроза головки бедренной кости с применением МСК было применено для лечения 3 пациентов, использовали внешнюю фиксацию. Получены очень обнадеживающие результаты, прослеженные в течение более, чем 3 лет (Cancedda R. et al., 2003).

1.1.2.2 Эффекты применения мезенхимальных клеток на различных носителях

Для лечения критических размеров дефектов черепа у кроликов были использованы МСК на пористой матрице из трифосфата кальция. Микроскопический анализ через 6 недель показал деградацию матрицы и формирование костной ткани с богатым межклеточным матриксом на ее поверхности, в МСК отмечена позитивная реакция на коллаген I типа. Спустя 12 недель биокерамика полностью деградировала, а костная ткань заполняла весь дефект. При применении только фосфата кальция наблюдали незначительное краевое разрастание костной ткани к 6 неделям, число остеобластов значимо возросло только на 12 неделе, но в центре материала костной ткани не было. У нелеченных животных было отмечено только незначительное формирование кости по краю дефекта (Bo B. et al., 2003). Ускорение регенерации дефектов черепа у кроликов были получены при применении матриц для МСК из коралла и/или коллагена (Hou R. et al., 2005).

Различные матрицы (куб со стороной 2 мм) с МСК человека имплантировали под кожу дорсальной области мышей на 5 недель. Гистоморфометрический анализ показал отсутствие формирования костной ткани внутри матрицы из апатита кораллового происхождения и из костей быка. Образование кости было найдено в подложке из гидроксиапатита и трифосфата кальция. Была отмечена только минимальная резорбция материала матрицы на данную временную точку (Harris C.T., Cooper L.F., 2004).

На матрице из гидроксиапатита и хитина статически адсорбировали МСК кролика, индуцированные к дифференцировке в остостеобласты дексаметазоном. Эти матрицы имплантировали в дефект бедренной кости. Через 2 месяца гистологически была обнаружена регенерация кости и биодеградация указанной матрицы. МСК, трансфецированные белком GFP, были найдены в порах матрицы, и, далее, этот белок присутствовал в остеобластах, причем не только в области пролиферирующей кости, но и в окружающей костной ткани, видимо, из-за прорастания структур молодой кости в донорские участки (Ge Z. et al., 2004).

В средней части диафиза бедренной кости собак (22-25 кг) был создан дефект длиной 21 мм. В эти участки вводили аллогенные МСК на керамическом цилиндре, содержащем гидроксиапатит и 3-фосфат кальция. Не было отмечено иммунной реакции на чужеродные МСК (отсутствие по гистологическим данным лимфоцитарной инфильтрации и синтеза антител). Через 8 недель наблюдали формирование костной мозоли по всей длине дефекта, костные пластинки заполняли поры контейнера и границу его с тканью. Были найдены меченные флуоресцентной краской аллогенные МСК. Спустя 16 недель новая кость была сформирована во всем импланте, достоверно отмечено более выраженное формирование костной ткани в порах контейнера при применении МСК, по сравнению с применением только импланта. Таким образом, для применения аллогенных МСК иммуносупрессия не требуется (Arinzeh T.L. et al., 2003).

На модели некроза головки бедренной кости у кроликов изучали эффективность применения МСККМП на наночастицах гидроксиапатита и костного коллагена. Остеогенез был обнаружен на 4 неделе, что было раньше, чем в контрольных группах (нелеченный контроль и гидроксиапатит-коллаген без клеток), где формирование кости было найдено спустя 12 недель (Sun W. et al., 2005). Подобные результаты, но в других условиях применения МСК, представлены многочисленными исследователями (Yan H., Yu C., 2007; Matsuya H. et al., 2008; Xiao Z.M. et al., 2008; Mьller I. et al., 2008).

После применения графта из композиции гидроксиапатита и коллагенового геля для замещения средней трети бедренной кости у кроликов было найдено формирование новой костной ткани с постепенной биодеградацией искусственного материала. В условиях использования трансплантата с МСК кость образуется раньше и плотность ее больше (0,99±0,11 без клеток и 1,29±0,14 с МСК), отмечено одновременное развитие фиброваскулярной сети и остеоидов. Кроме того, через 6 месяцев после введения композита с МСК были найдены структуры костного мозга (Chang S.H. et al., 2010).

В экспериментах на крысах изучали возможность применения для регенерации костной ткани фасциального лоскута с МСККМП человека и некоторыми цитокинами (bone morphogenetic protein-2, basic fibroblast growth factor) на желатиновой матрице. Было показано формирование более плотного костного минерализованного матрикса (р<0,01), по сравнению с другими экспериментальными группами: бифосфатный буферный раствор, только МСК, смесь указанных цитокинов. Гистологические различия были найдены уже на 7 день, спустя 2 недели прогрессировало образование васкуляризованых и бессосудистых депозитов. Базофильные минеральные структуры, окружающие фибробластоподобные МСК (остеобласты и остеокласты), появились к 4 неделе. Иммуногистохимические маркеры костной ткани (алкалиновая фосфатаза и остеокальцин) были найдены на этот срок в остеобластах. Через исследование транскрипциональной экспрессии полиомавируса (2alphaA) было доказано дифференцирование человеческих трансплантированных МСК в клетки остеогенной линии на 4 неделе (Fukui M. et al., 2005).

Применение фетальных МСК человека на макропористой матрице из poly-epsilon-caprolactone tri-calcium phosphate для лечения дефекта бедренной кости длиной 7 мм у крыс показало более, чем в 2 раза ускорение времени формирования новой костной ткани (43,3±10,5 мм3 против 21±7,4 мм3 в контроле - бесклеточная матрица, p<0,05), и увеличение плотности костной ткани (3,9±1,7 мНм/град против 0,4±0,3 мНм/град, p<0,05). Несмотря на то, что МСК человека присутствовали менее 4 недель, после их исчезновения на 4 неделе была найдена хорошо развитая сосудистая сеть (35,2±11,1 мм3 против 6,5±3,6 мм3, p<0,05) в регионе травмы. Только в условиях применения МСК была достигнута полная консолидация концов костей в области дефекта (Zhang Z.Y. et al., 2010).

При использовании АМСККМП на керамическом контейнере для регенерации повреждения на всю толщину диафиза большеберцовой кости у овец была найдена определенная последовательность репаративного процесса (Cancedda R. et al., 2003):

1. Формирование кости на внешней поверхности контейнера.

2. Формирование кости во внутреннем цилиндрическом канале.

3. Формирование трещин и щелей в имплантате.

4. Формирование кости в порах биокреамики.

Краниальный дефект 4 мм в диаметре у иммунодефицитных крыс-самцов (F344/NJCl-rnu) заполняли МСК человека на желатиновой губке. Через 8 недель были найдены признаки костной минерализации по данным рентгеновской абсорбциометрии. Гистологически было показано заполнение дефекта зрелыми остеоцитами, окруженными остеобластами и остеокластами, экспрессирующими алкалиновую фосфатазу и остеокальцин (Akita S. et al., 2004).

Применение АМСККМП с пептидным наноматериалом PuraMatrix и обогащенной тромбоцитами плазмой сопровождается резким ускорением формирования вновь образованной кости. Гистометрически через 8 недель у собак в области дефекта нижней челюсти площадь молодой костной ткани составляла 12,39±1,29% (контроль), 25,28±3,92% (нанопептид), 27,72±3,15% (нанопептид и плазма), 50,07±3,97% (нанопептид и МСК) и 58,43±5,06% (нанопептид, плазма и МСК) (Yoshimi R. et al., 2009).

Изолированные из костного мозга АМСККМП, суспендированые в фибриновом клее, нанесли на поверхность хирургических имплантов и использовали в эксперименте на овцах. Радиологический метод показал большую площадь разрастания кости после использования МСК через 2, 3 и 6 месяцев. Однако, гистологически не было найдено достоверных различий с контролем (19,833±8,729% и 8,667±8,667% площади контакта импланта с костью, соответственно) (Kalia P. et al., 2006).

Сообщается об успешном применении богатой тромбоцитами плазмы с МСККМП для регенерации кости при дистракционном остеосинтезе и остеогенезе (Kitoh H. et al., 2004; Hibi H. et al., 2006; Qi M. et al., 2006; Hu J. et al., 2007; Kinoshita K. et al., 2008). Это основано на том, что цитокины мегакариоцитов влияют на дифференцировку МСК, кроме того, взаимодействие тромбопоэтических структур и МСК способствует эндохондральной оссификации (Sumiyoshi K. et al., 2010).

Растущие МСК вместе с формирующимся матриксом, выделенные из бедренной кости крысы, были фрагментированы, смешаны в шприце с фибриновым клеем, содержащим бета-трикальций фосфат и введены подкожно в область спины. Через 8 недель гистологическими методами было найдено формирование структур кости, которых не было в случае применения только фибринового клея или фосфата кальция (контроль). Также в таких участках был идентифицирован белок остеопонтин, важный для процессов образования костной ткани (Yamada Y. et al., 2003).

МСККМП ускоряют приживление трансплантированных костных тканей (сегментарный 5 мм дефект бедренной кости у крыс, трансплантация деминерализованного костного матрикса) в условиях диабетического меллита (Breitbart E.A. et al., 2010).

АМСККМП, культивированные на пористых контейнерах из трикальция фосфата с васкуляризированным костным лоскутом из фибулы были трансплантированы 3 пациентам с некрозом бедренной кости в области мыщелков, индуцированным применением стероидов (имплантация в полость после кюретажа некротизированных тканей с последующим применением лоскута). Остеонекроз не прогрессировал и была отмечена ранняя регенерация кости (Kawate K. et al., 2006).

Особое значение применение МСК приобретает у больных, перенесших химиотерапию, например, в случаях остеосаркомы. Но в данном случае необходимо выделение клеток до воздействия цитостатиками. В эксперименте на крысах химиотерапия достоверно уменьшает скорость формирования костной ткани, применение МСК в комбинации с фибриновым клеем приводит к ускорению оссеообразования, даже относительно животных без химиотерапии и без использования МСК (Lee O.K. et al., 2005). Эффективность применения МСК после химиотерапии и облучения подтверждена и другими исследователями (Wang Z. et al., 2006; Mьller I. et al., 2008; Espitalier F. et al., 2009).

Следует отметить, что применение иммунодепрессантов само по себе может стимулировать дифференцировку МСККМП в остеогенном направлении (Kotobuki N. et al., 2008). Однако, метотрексат выражено подавляет пролиферацию МСК за счет блокады клеточного цикла в фазе S/G2 (Prochazka E. et al., 2010).

кость скелет ткань клеточный

1.1.3 Клеточные технологии в стоматологии

МСК нашли широкое применение в челюстно-лицевой хирургии и стоматологии (Steenhuis P. et al., 2009; Jдger M. et al., 2009а; Caplan A.I., 2009; Liu Z.J. et al., 2009; Menabde G. et al., 2009; Chung I.H. et al., 2009; Nedel F. et al., 2009; Richter W., 2009; Yang Z.H. et al., 2010; Charbord P., 2010).

МСК были выделены из периодонтальной связки (эктомезенхимальное происхождение), они обладали фибробластоподобной морфологией и содержали характерный набор антигенов CD13+, CD29+, CD44+, CD90+, CD105+, CD106+, CD166+, CBFA-1+. Кроме того периодонтальные МСК имеют положительную реакцию на коллаген I типа и костный сиалопротеин (Lindroos B. et al., 2008; Lin N.H. et al., 2008; Chen Y.L. et al., 2008; Ohta S. et al., 2008; Orciani M. et al., 2009; Xu J. et al., 2009; Shirai K. et al., 2009; Huang G.T. et al., 2009; Oortgiesen D.A. et al., 2010; Mrozik K.M. et al., 2010; Feng F. et al., 2010).

Имеются сообщения о существовании дентальных МСК и МСК пульпы зубов. Эти клетки способны дифференцироваться как в остеогенном направлении, так и в специфические клетки зубных тканей (Nedel F. et al., 2009; Mantesso A., Sharpe P., 2009; Huang G.T. et al., 2009; Alge D.L. et al., 2010; Mrozik K.M. et al., 2010; Yamada Y. et al., 2010; Morsczeck C., Schmalz G., 2010; Yamaza T. et al., 2010). В определенных условиях in vitro МСК дентальной пульпы (полученные от здоровых людей 6-10 лет) продуцировали минерализованный матрикс, а in vivo дифференцировались в остеоциты и формировали компактную кость (Laino G. et al., 2006; Yamada Y. et al., 2010).

Введение криоподготовленных или взятых из культуры АМСККМП в дефекты периодонта в эксперименте на собаках привело к полной регенерации поврежденных тканей: формированию цемента, структур альвеолярной кости и периодонтальной связки (Li H. et al., 2009а; Tan Z. et al., 2009). Также наблюдали усиление фиксации дентальных титановых имплантов, покрытых poly(DL-Lactide-co-Glycolide), с МСККМП в эксперименте на козлах, относительно применения таких же имплантов без МСК (Marei M.K. et al., 2009).

МСК с комбинации с обогащенной тромбоцитами плазмой на подложке из гидроксиапатита вводили в полости кости нижней челюсти минисвиней в эксперименте (через 2 месяца после билатеральной экстракции премоляров производили стандартные дефекты 3,5 мм диаметром и 8 мм глубиной на месте корней зубов), после чего ткани над ними ушивали. Спустя 3 месяца после начала лечения не было признаков воспаления и тканевых реакций, но было обнаружено формирование новой жизнеспособной кости между резидуальными частицами. Было показано более значительное формирование костной ткани на фоне использования МСК (45,28% против 37,95% и 36,03%, соответственно, при применении только плазмы или только гидроксиапатита) и площади контакта вновь сформированной кости (59,23% против 48,37% и 46,43%, также соответственно) (Pieri F. et al., 2009).

После экстракции зубов в эксперименте на собаках через 1 месяц расширяли лунки до 10 мм. МСК были получены из подвздошной кости и культивированы 4 недели. После установки дентальных имплантатов дефекты были одновременно закрыты фибрином; МСК и фибрином; МСК, фибрином и обогащенной тромбоцитами плазмой; только дефект (контроль). Исследовали площадь контакта между имплантом и костью через 2, 4 и 8 недель после имплантации. В контроле эти показатели составляли 17%, 19% и 29%, соответственно, после применения фибрина - 20%, 22% и 25%, соответственно, после фибрина с МСК - 22%, 32% and 42%, соответственно, после фибрина, плазмы и МСК - 25%, 49% и 53%, также соответственно (Ito K. et al., 2006).

Из твердой ткани зубов и выделенных из костного мозга остеобластов формировали 3-хмерную конструкцию и аутоимплантировали минисвиньям. Через 12-20 недель были обнаружены небольшие структуры зубов, содержащие организованный дентин, эмаль, пульпу и ткани периодонтальной связки, окруженные вновь сформированной костью. В бесклеточном контроле формирования дентальных структур отмечено не было (Abukawa H. et al., 2009).

Сообщается о возможности дифференцировки МСККМП и МСК из жировой ткани в одонтобласты. Таким образом, на основании этих данных и существования дентальных МСК становится возможным применение клеточных технологий даже для восстановления зубов (Wu G. et al., 2009; Abukawa H. et al., 2009; Song J.S. et al., 2009; Chung I.H. et al., 2009; Nedel F. et al., 2009; Mantesso A., Sharpe P., 2009; Rimondini L., Mele S., 2009; Morsczeck C., Schmalz G., 2010).

МСККМП во взвеси и вместе с обогащенной тромбоцитами плазмой крови были успешно применены для утолщения стенки максиллярного синуса в экспериментах на кроликах и минисвиньях. В клинике эта процедура часто является необходимой в процессе подготовки к дентальной имплантации (Ueda M. et al., 2001; Ohya M. et al., 2005; Pieri F. et al., 2008; Shayesteh Y.S. et al., 2008; McAllister B.S. et al., 2009; Sauerbier S. et al., 2010).

МСК на матрице из гидроксиапатита и 3-кальция фосфата применяли для регенерации дефекта альвеолярного отростка костей челюстей собак. Гистоморфометрический анализ показал формирование новой кости на матрицах с аутологичными и донорскими МСК. Рост кости на матрицах без клеток был менее выраженным. Иммунологических реакций не было найдено, даже в случае применения аллогенных МСК. Даже через 9 недель МСК (маркированные красителем) были обнаружены в лакунах вновь образованной кости. Воспалительных реакций и эктопического формирования костной ткани найдено не было (Kok de I.J. et al., 2003, 2005).

3-хмерные матрицы из коллагена I типа с МСК из альвеолярных костей человека вводили в участки повреждения критических размеров скуловых костей у иммунодефицитных мышей. Микроденситометрия показала большую плотность тканей в дефекте с введенным коллагеном и МСК за счет образования характерного для кости матрикса, чем после введения только коллагена или коллагена с гингивальными фибробластами. Формирование кости было отмечено во всех участках на 28 день, во всех контролях этого не было найдено. Генетическим анализом было показано, что формирование новой кости связано как с трансплантированными остеобластами человека, так и эндогенными МСК (Xiao Y. et al., 2003).

В эксперименте на 12 кроликах породы Шиншилла изучали динамику репаративной регенерации костной ткани в сроки 2 и 4 месяца с применением аутологичных и аллогенных стволовых клеток. Костный дефект в области угла ветви нижней челюсти закрывали остеопластическим материалом Гапкол с нанесенными аллогенными и аутологичными МСК, выделенными из жировой ткани. Полученные результаты активизации репаративных процессов подтверждены лучевыми методами исследования (цифровая микрофокусная рентгенография), данными сканирующей электронной микроскопии и гистологии (Воложин А.И. и др., 2010).

Использование собственных МСК, трансплантированных в периодонтальный костный дефект, является перспективной стратегией для ускорения регенерации тканей периодонта. В эксперименте на собаках было показано формирование цемента, периодонтальной связки и альвеолярной кости после применения МСККМП в 2% растворе коллагена I типа (2x106, 5x106, 1x107 или 2x107 клеток/мл) (Kawaguchi H. et al., 2004). Подобные эффекты были получены при применении МСК у пациентов. Осложнений и побочных реакций отмечено не было (Kawaguchi H. et al., 2005; Feng F. et al., 2010).

Имеются данные об успешном клиническом применении АМСККМП в смеси с обогащенной тромбоцитами плазмой (нанесение на поверхность корня зуба) для лечения дефекта периодонта. Радиографическими методами было показано уменьшение глубины дефекта кости. При этом произошло восстановление межзубных сосочков, что является немаловажным в эстетическом отношении (Yamada Y. et al., 2006; Kawaguchi H., Kurihara H., 2008).

Из musculus orbicularis oris были выделены МСК (позитивные по маркерам МСККМП CD29+, CD90+, CD105+, SH3+, SH4+, отрицательные по антигенам гематопоэтических CD14-, CD34-, CD45-, CD117- и эндотелиальных CD31- клеток), способные к остеогенной дифференцировке. Эти клетки значительно легче получить, чем из костного мозга и их можно применять для реконструкции альвеолярной кости и лечения расщелин твердого неба у детей (Bueno D.F. et al., 2009). О возможности использования МСК для коррекции расщелин и других дефектов альвеолярных костей и отростков имеются и другие сообщения (Chai G. et al., 2006; Ou X.R. et al., 2007; Salvadи A. et al., 2007; Behnia H. et al., 2010).

1.2 Морфология костной ткани в условиях применения фибрина

Заживление ран - это процессы восстановления целостности тканей, возникающие в ответ на повреждение. Они включают в себя хемотаксис, продукцию матриксных протеинов, репликацию клеток, неоваскуляризацию и ремоделирование тканей. Повреждение тканей приводит к разрыву кровеносных сосудов, что, в свою очередь, является первой ступенью активации тромбоцитов после контакта с коллагеном. Тромбоциты инициируют образование тромба через активацию коагуляционной системы, после образования тромбина фибриноген трансформируется в фибрин и это - первый шаг в заживлении раны. Препараты фибрина воспроизводят данный процесс и облегчают процессы репарации. Перспективно использование препаратов фибрина с добавлением определенного количества необходимых цитокинов, релизов и ростовых факторов (Jackson M.R., 2001; Mankad P.S., Codispoti M., 2001; Valbonesi M., 2006; Laidmae I. et al., 2006).

Фибрин, находящийся в тканях, стимулирует пролиферацию фибробластов, синтез соединительной ткани и образование сосудов в ней (Dvorak H.F. et al., 1986; Freitas I. et al., 1991; Haroon Z.A. et al., 1999). При заживлении ран происходит связывание модуляторов ангиогенеза и остеонектина с фибрином (Chung S.I. et al., 1997). Кроме того, фибрин вместе с IgG обеспечивают миграцию фагоцитов и формирование условий для реорганизации некротизированных тканей (Lindskog S., Lilja E., 1983).