Введение к работе
Актуальность проблемы. Среди причин, ведущих к инвалидности и снижению работоспособности, повреждения в опорно-двигательной системе занимают одно из первых мест, конкурируя по частоте с сердечно-сосудистыми и злокачественными заболеваниями. Известно, что 1300 человек на 10000 населения имеют врожденные и приобретенные нарушения в скелете, исправляемые, главным образом, оперативным путем (Г. А. Илизаров, Л. А. Попова, В. И. Шевцов, 1986). Разработка и внедрение способов коррекции врожденных и приобретенных нарушений опорно-двигательного аппарата посредством остеосинтеза аппаратами внешней фиксации совершили переворот в травматологии и ортопедии, сделали доступным лечение больных с практически любыми нозологическими формами повреждения опорно-двигательного аппарата. Однако остается актуальной задача сокращения продолжительности лечения. Поэтому активно ведется поиск фармаколопгческих средств, способных оптимизировать течение репаративного остеогенеза. Одним из его направлений является работа по обоснованию применения сыворотки крови от доноров с активным остеогенезом.
Способностью стимулировать репаративный остеогенез обладает сыворотка крови животных с активным костеобразованием (П. В. Дунаев, Г. С. Соловьев, 1975; Г. С. Соловьев, 1983; В. И. Филимонов, Н. П. Лепехова, В. О. Недоспасов, 1977). Обнаружение связанной с костным матриксом остео-индуктивной активности белковой природы, названной морфогенетическим белком кости (М. R. Urist, В. S. Strates, 1971), послужило началом изучения обширного семейства местных факторов полипептидной природы, способных регулировать остеогенез (Е. Canalis, L. G. Raisz, 1979; L.W.Fisher, J. D. Terrain, 1984, 1985; N. Loveridge, С Farquharson, B. A. A. Scheven, 1990 и др.). С 1976 года в РНЦ «ВТО» проводятся экспериментальные исследования физико-химических свойств и биологических эффектов рострегулирую-щих факторов полипептидной природы, выделяемых из раствора неколлагено-вых белков диссоциативного экстракта костной ткани и обладающих свойствами местных факторов роста (Г. А. Илизаров, К. С. Десятниченко,
4 Ю. П. Балдин, С.П.Изотова, 1982; К. С. Десятниченко, Ю. П. Балдин, 1984; К. С. Десятничснко и др., 1985, 1989). Полученные результаты позволили предположить, что внеклеточный костный матрикс является биохроматогра-фической системой, способной в зависимости от поступающих сигналов депонировать и высвобождать полипептидные факторы роста (К. С. Десятниченко, Ю. П. Балдин, 1984). В нормальных условиях существования организма равновесие этих процессов обеспечивает состояние физиологического ремодели-рования костной ткани. При стрессовых ситуациях, в том числе при травме, операции, происходит деминерализация скелета, сопровождающаяся усиленным поступлением костных рострегулирующих факторов во внеклеточное пространство и, следовательно, в циркуляторное русло. Обнаруженные экспериментаторами свойства факторов роста костной ткани позволяют предположить, что остеогенный эффект сыворотки крови животных со скелетной травмой обусловлен усиленным выходом в кровь синтезированных костными клетками и десорбированных с внеклеточного костного матрикса полипептидных цитокшюв.
Ввиду перспективы сокращения сроков лечения ортопедо-травмато-логических больных с помощью фармакологической коррекции посредством компонентов, выделяемых из сыворотки крови, представляется достаточно актуальной работа, имевшая следующую цель исследования.
Цель исследования. Изучить влияние гуморальных полипептидных компонентов, идентичных по физико-химическим свойствам костным ростре-гулирующим факторам, на репаративный остеогенсз.
Задачи исследования
-
Выделить из плазмы крови белковые фракции с физико химическими свойствами костных рострегулирующих факторов и изучить динамику их концентраций в плазме крови на этапах дистракционного остеосинтеза.
-
Исследовать влияние белковых фракций из плазмы крови животных с активным остеогепезом на процесс возмещения костных дырчатых дефектов у реципиентов этих фракций.
-
Изучить влияние фракций из плазмы крови и костной ткани на биохимические и гематологические показатели интактных реципиентов.
-
Исследовать возможность стимуляции минерализации дистракцион-ного регенерата посредством выделенного из плазмы крови материала.
Новизна исследования. Доказано, что остеогенная активность сыворотки крови животных и человека, появляющаяся в период активного остеоге-неза, связана с веществами белковой природы, которые обладают физико-химическими и физиологическими свойствами рострегулирующих факторов, депонируемых костной тканью. Доказана возможность стимуляции процессов созревания новообразующейся костной ткани посредством гуморальных регуляторов. Обнаруженный феномен согласуется с концепцией о поступлении рострегулирующих факторов, депонируемых костной тканью, в циркулятор-ное русло.
Практическая значимость работы и внедрение результатов исследования. Выявленное свойство плазмы крови и ее отдельных фракций активировать костеобразованне указывает на целесообразность применения этих средств в целях стимуляции остеорепарации у их реципиентов, в частности, для ускорения созревания дистракционного регенерата.
В ходе выполнения работы разработаны приемы выделения и тестирования биологически активных белковых фракций из костной ткани и сыворотки крови, приведенные и методических рекомендациях «Выделение и биотестирование костных рострегулирующих факторов» (Курган, 1990), в отчетах по научно-исследовательским работам № 01.90.30005861 «Исследование механизмов регуляции и способов управления костеобразовапнем при удлинении костей по Илизарову» и № 08190082312 «Разработка способа удлинения трубчатой кости, препарата, ускоряющего созревание дистракционного регенерата, функциональных биохимических исследований для оценки репаративного ос-теогенсза», выполняемой по договору, заключенному с МЗ РФ.
Предложен способ стимуляции репаративного остеогенеза. Заявка №98105940/20 (005978); приоритетная справка от 26.03.98 (в соавторстве с К. С. Десятниченко, Л. А. Ларионовым, С. Л. Ерофеевым, М. А. Ковинька).
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Международной конференции «Метод Илизарова — достижения и перспективы», посвященной памяти академика Г. А. Илизарова, Курган, 1993; VIII, X школах по биологии опорно-двигателыюго аппарата, Киев, 1990, Харьков, 1994; научно-итоговых сессиях Казанского НИИТО, Казань, 1990, 1994; Международной конференции «Перспективные направления чрескостного остеосиптеза в ре-конструктишю-восстановительной хирургии: теория и практика» и Симпозиума «Регенерация и рост тканей в условиях дозированного растяжения», Курган, 1996; XXVII, XXVIII, XXVIV научно-практических конференциях врачей Курганской области, Курган, 1994, 1995, 1996, 1997; заседаниях научного общества ортопедов-травматологов, Курган, 1992, 1996, 1998.
Публикация результатов исследования. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, список которых приведен в конце автореферата.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, выводов, списка литературы. Изложена на 90 страницах машинописного текста, включает 20 рисунков и 14 таблиц. Список литературы включает 153 работы, в том числе 54 — отечественные.
