Введение к работе
Актуальность проблемы. Основными причинами заболеваний опорно-двигательной системы являются нарушения обменных процессов в организме, сопровождающиеся деструкцией костной ткани Процессы метаболизма последней обеспечиваются сложными взаимосвязанными механизмами регуляции, существенное значение среди которых имеют центральные механизмы, в частности, система "гипоталамус-гипофиз" В связи с этим актуальным представляется поиск возможностей управления регенерацией костной ткани на системном уровне В литературе появились экспериментальные данные демонстрирующие остеогенные свойства синтетического кальций-фосфатного соединения - гидроксиапатита - и биосовместимых материалов на его основе Введение гидроксиапатит-содержащих препаратов может являться одним из способов управления физиологической регенерацией соединительной ткани
Существенным недостатком ранее выполненных исследований является отсутствие системного подхода в изучении нормализации костного ремодели-рования на уровне организма Недостаточное внимание уделено изменениям со стороны эндокринной системы и их влиянию на минеральный обмен и метаболизм коллагена при использовании ГАЛ
В ЦНИЛ СамГМУ предложен и запатентован новый способ получения гидроксиапатита путем выделения его непосредственно из костной ткани (Волова Л.Т, Подковкин ВГ, 2001) Разработан способ стимуляции остеогенеза помощью данного препарата (Волова Л Т и соавт, 2003) Получены данные о высокой остеоиндуктивной активности ксеногенного гидроксиапатита (Власов и соавт, 2002) При этом было обнаружено, что ксеногенный препарат вызывает образование соединительнотканной капсулы в месте введения (Власов М Ю , 2003), это может свидетельствовать о его иммуногенных свойствах Предполагается, что гидроксиапатит, органического происхождения обладает большей биосовместимостью по сравнению с искусственными препаратами
Цель исследования Разработать технологию производства гидроксиапатита, обладающего выраженными остеоиндуктивными свойствами в сочетании с низкими антигенными характеристиками материала и произвести в эксперименте комплексную оценку реакции организма при эктопическом введении данного препарата
Основные задачи исследования
-
Усовершенствовать технологию выделения минерального компонента из костной ткани и проанализировать химический состав полученного препарата
-
Исследовать влияние внутримышечных инъекций гидроксиапатита на функциональное состояние коры надпочечников, периферических органов иммуногенеза, морфо-функциональное состояние и метаболизм костной ткани
-
Проанализировать физиологическую реакцию организма животных на введение минерального компонента костной ткани в условиях экспериментальной модели усиления резорбции костной ткани
\
4 Выявить особенности физиологической реакции организма животных на введение минерального компонента костной ткани с повышенным содержанием магния
Научная новизна
Усовершенствована технология получения минерального компонента костной ткани и проанализирован химический состав полученного препарата
Установлено, что введение минерального компонента костной ткани не вызывает у животных существенных морфологических изменений периферических органов иммуногенеза - селезенки и лимфатических узлов, что свидетельствует об отсутствии у изучаемого препарата иммуногенных свойств Изменения функционального состояния коры надпочечников не являются стрессовой реакцией
Доказано, что введение гидроксиапатита уменьшает деминерализацию кости, включая потери ряда микроэлементов в условиях искусственного усиления костной резорбции с помощью многократного термического воздействия
Выявлено усиление остеогенеза при увеличении концентрации магния в препарате минерального компонента костной ткани, вводимого животным на фоне повышенной температуры окружающей среды
Теоретическое и практическое значение работы. Результаты исследований дополняют современные представления о системной реакции организма на введение минеральных компонентов костной ткани
Установлено, что реакция организма на инъекции гидроксиапатита носит комплексный характер и включает физиологические изменения ряда систем функционального состояния гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, морфо-функционального состояния и метаболизма костной ткани, перекис-ного окисления липидов
Выявлены особенности реакции гипоталамо-гшюфизарно-
надпочечниковой системы, изменения метаболизма коллагена и минерального обмена костной ткани после введения различных по составу препаратов гидроксиапатита в условиях искусственной стимуляции резорбции костной ткани в эксперименте
Полученные данные дают дополнительное физиологическое обоснование для применения препаратов на основе минерального компонента костной ткани при лечении остеопороза и других заболеваний опорно-двигательного аппарата
Усовершенствована технология получения гидроксиапатита из костной ткани, сходного по составу с минеральным компонентом кости и низкими антигенными свойствами На его основе созданы новые препараты, эффективность которых подтверждена в эксперименте В дальнейшем предполагается их использование в практическом здравоохранении в комплексном лечении остеопороза Установлено, что внутримышечное введение этих материалов не вызывает отрицательных сдвигов в состоянии гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, периферических органов иммуногенеза, исследо-
ванных показателей метаболизма костной ткани, перекисного окисления липи-дов
Основные положения, выносимые на защиту
-
Однократные инъекции гидроксиапатита на фоне многократного термического воздействия вызывают изменения метаболизма костной ткани, свидетельствующие об активизации остеогенеза Эти изменения не выходят за пределы физиологической нормы
-
Введение гидроксиапатита компенсирует минеральный дефицит, возникающий при повторяющихся тепловых воздействиях
3 Изменения гормональных показателей гипоталамо-гипофизарно-
надпочечниковой системы после внутримышечной инъекции гидроксиапатита
характерны для физиологической реакции организма животных, не носящей
характер стрессовой
4 Морфологические исследования периферических органов иммуногене
за при внутримышечных инъекциях гидроксипатита не свидетельствуют о на
личии у исследуемого препарата иммуногенных свойств
Апробация работы. Апробация работы проведена на кафедре биохимии Самарского государственного университета Материалы диссертации доложены на итоговых научных конференциях Самарского военно-медицинского института (Самара, 2005 - 2007), на 3-й международной научно-практической конференции Тамбовского государственного технического университета (Тамбов, 2007) и на научно-практической конференции Тольяттинского государственного университета (Тольятти, 2007)
Публикации По теме диссертации опубликовано 6 научных работ
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 136 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания использованных методов, результатов собственных исследований, анализа и обсуждения полученных данных, выводов, списка цитированной литературы и приложения Работа содержит 38 рисунков и 20 таблиц Список литературы включает 168 источников, в том числе 82 зарубежных
Эксперименты на животных выполнены на базе ЦНИЛ СамГМУ
вписок использованных сокращений ГАП — гидроксиапатит
ГГНС - гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система 11-ОКС - 11-оксикортикостероиды
