inovmedИнновационная медицина КубаниInnovative Medicine of Kuban2541-9897Scientific Research Institute – Ochapovsky Regional Clinical Hospital No. 110.35401/2500-0268-2021-24-4-41-49inovmed-469Research ArticleЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕEXPERIMENTAL RESEARCHСравнительный анализ методик локальной стимуляции репаративного остеогенезаComparative analysis of local stimulation methods of reparative osteogenesishttps://orcid.org/0000-0002-9061-6014МухановМ. Л.MukhanovM. L.

Муханов Михаил Львович, к. м. н., доцент кафедры ортопедии, травматологии и ВПХ

350063, Краснодар, ул. Седина, 4

 

Mikhail L. Mukhanov, Cand. of Sci. (Med.), Associate Professor of the Department of orthopedics, traumatology and military surgery

4, M. Sedina str., Krasnodar, 350063

pputinn@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9957-1422БлаженкоА. Н.BlazhenkoA. N.

Блаженко Александр Николаевич, д. м. н., профессор кафедры ортопедии, травматологии и ВПХ

Краснодар

Alexander N. Blazhenko, Dr. of Sci. (Med.), Professor of the Department of orthopedics, traumatology and military surgery

Krasnodar

https://orcid.org/0000-0001-9573-4776БогдановС. Б.BogdanovS. B.

Богданов Сергей Борисович, д. м. н., профессор кафедрыортопедии, травматологии и ВПХ; заведующий ожоговым центром

Краснодар

Sergey B. Bogdanov, Dr. of Sci. (Med.), Professor of the Department of orthopedics, traumatology and military surgery; Head of the Burns Center

Krasnodar

https://orcid.org/0000-0001-7322-0459СотниченкоА. С.SotnichenkoA. S.

Сотниченко Александр Сергеевич, доцент кафедры патологической анатомии ФПК и ППС

Краснодар

Alexander S. Sotnichenko, Associate Professor of the Department of pathological anatomy

Krasnodar

https://orcid.org/0000-0003-2962-3212РусиноваТ. В.RusinovaT. V.

Русинова Татьяна Викторовна, к. б. н., научный сотрудник центральной научно-исследовательской лаборатории

Краснодар

Tatiana V. Rusinova, Cand. of Sci. (Bio.), Research fellow at the central research laboratory

Krasnodar

https://orcid.org/0000-0002-4159-2618ВеревкинA. А.VerevkinA. A.

Веревкин Александр Александрович, ассистент кафедры патологической анатомии ФПК и ППС

Краснодар

Alexander A. Verevkin, assistant of the Department of pathological anatomy

Krasnodar

https://orcid.org/0000-0002-9885-6223АлиевР. Р.AlievR. R.

Алиев Рамзан Русланович, ординатор кафедры хирургии № 1 ФПК и ППС

Краснодар

Ramzan R. Aliev, clinical resident, Department of surgery no. 1

Krasnodar

https://orcid.org/0000-0002-6630-9735ЗаремукА. М.ZaremukA. M.

Заремук Адам Муратчериевич, к. м. н., доцент кафедры эндоскопической хирургии факультета последипломного образования

Москва

Adam M. Zaremuk, Cand. of Sci. (Med.), Associate Professor of the Endoscopic Surgery Department, Postgraduate Education Faculty

Moscow

https://orcid.org/0000-0003-0572-1395ПорхановВ. А.PorhanovV. A.

Порханов Владимир Алексеевич, академик РАН, д. м. н.,профессор, главный врач; заведующий кафедрой онкологии скурсом торакальной хирургии ФПК и ППС

Краснодар

Vladimir A. Porhanov, Academician of the Russian Academy of Sciences, Dr. of Sci. (Med.), Professor, Chief Doctor of Research Institute; Head of the Department of Oncology with the Course of Thoracic Surgery, Faculty of Advanced Training and Professional Retraining of Specialists

Krasnodar

Кубанский государственный медицинский университетРоссияKuban State Medical UniversityRussian FederationКубанский государственный медицинский университет; НИИ – Краевая клиническая больница № 1 им. проф. С.В. ОчаповскогоРоссияKuban State Medical University; Research Institute – Ochapovsky Regional Hospital no. 1Russian FederationМосковский государственный медико-стоматологический университетРоссияMoscow State University of Medicine and DentistryRussian FederationКубанский государственный медицинский университет; НИИ – Краевая клиническая больница № 1 им. проф. С.В. ОчаповскогоРоссияKuban State Medical University; Research Institute – Ochapovsky Regional Hospital no. 1, KrasnodarRussian Federation202130122021044149Copyright © Муханов М.Л., Блаженко А.Н., Богданов С.Б., Сотниченко А.С., Русинова Т.В., Веревкин A.А., Алиев Р.Р., Заремук А.М., Порханов В.А., 20212021Муханов М.Л., Блаженко А.Н., Богданов С.Б., Сотниченко А.С., Русинова Т.В., Веревкин A.А., Алиев Р.Р., Заремук А.М., Порханов В.А.Mukhanov M.L., Blazhenko A.N., Bogdanov S.B., Sotnichenko A.S., Rusinova T.V., Verevkin A.A., Aliev R.R., Zaremuk A.M., Porhanov V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.innovmedkub.ru/jour/article/view/469

Цель Определить соотношение основных факторов роста при применении различных методик локальной стимуляции репаративного остеогенеза.

Материал и методы Исследование состояло из двух частей: в первой проведен сравнительный анализ содержания факторов роста при помощи ИФА (PDGF – тромбоцитарный фактор роста, TGF – трансформирующий фактор роста, VEGF – фактор роста эндотелия сосудов, IGF – инсулиноподобный фактор роста, BMP6 и BMP7 – морфогенетические белки 6 и 7), способных стимулировать репаративный остеогенез в плазме крови, плазме, обогащенной тромбоцитами, красном костном мозге и костном ауторегенерате. Во второй части представлены результаты апробации ауторегенерата, полученного по оригинальной методике в рамках острого эксперимента на животных.

Результаты Наиболее важными цитокинами, влияющими на процесс репаративного остеогенеза, являются фактор роста фибробластов – FGF1 и костный морфогенетический белок 7 – BMP7. Основываясь на результатах сравнительного иммуноферментного анализа, установлено, что наибольшими остеогенными потенциалами обладают ауторегенерат, полученный по оригинальной методике, и взвесь аспирата костного мозга.

Заключение Ауторегенерат является эффективным и перспективным средством локальной стимуляции репаративного остеогенеза, а его трансплантация – простая и высокоэффективная процедура.

Objective To determine the ratio of the main growth factors when using various methods of local stimulation of reparative osteogenesis.

Material and methods The study consisted of two parts: in the first part a comparative analysis of the content of growth factors by ELISA was carried out (PDGF – platelet derived growth factor, TGF – transforming growth factor, VEGF – vascular endothelial growth factor, IGF – insulin-like growth factor, BMP6 and BMP7 – morphogenetic proteins 6 and 7), capable of stimulating reparative osteogenesis in blood plasma, plateletrich plasma, red bone marrow and bone autoregenerate. The second part presented the results of approbation of the autoregenerate obtained according to the original method in the framework of an acute experiment on animals.

Results The most important cytokines affecting the process of reparative osteogenesis are fibroblast growth factor – FGF1 and bone morphogenetic protein 7 – BMP7. Based on the results of a comparative enzymelinked immunosorbent assay, it has been established that the autoregenerate, obtained by the original method, and a bone marrow aspirate concentrate have the highest osteogenic potential.

Conclusion Autoregenerate is an effective and promising means of local stimulation of reparative osteogenesis, and its transplantation is a simple and highly effective procedure.

регенерациярепаративный остеогенезауторегенератфакторы ростаregenerationreparative osteogenesisautoregenerategrowth factorsReferencesАлексеенко С.Н., Редько А.Н., Карипиди Р.К., Захарченко Ю.И. Первичная инвалидность взрослого населения краснодарского края вследствие дорожно-транспортных происшествий. Вестник Всероссийского общества специалистов 44 по медико-социальной экспертизе, реабилитации и реабилитационной индустрии. 2017;4:44–48.Alekseenko SN, Redko AN, Karipidi RK, Zakharchenko YuI. Primary disability of the adult population of the Krasnodar region due to road traffic accidents. Bulletin of the All-Russian Society of Specialists 44 on Medical and Social Expertise, Rehabilitation and Rehabilitation Industry. 2017;4:44–48. (In Russ.)Блаженко А.Н., Родин И.А., Понкина О.Н., и др. Влияние A-PRP-терапии на репаративную регенерацию костной ткани при свежих переломах костей конечностей. Инновационная медицина Кубани. 2019;(3):32–38. https://doi.org/10.35401/2500- 0268-2019-15-3-32-38Blazhenko AN, Rodin IA, Ponkina ON, et al. The effect of A-PRP-therapy on reparative regeneration of bone tissue with acute bone fractures of the limbs. Innovative Medicine of Kuban. 2019;(3):32–38. https://doi.org/10.35401/2500-0268-2019-15-3- 32-38 (In Russ.)Садыков Р.И., Ахтямов И.Ф. Локальные факторы стимуляции репаративного остеогенез (обзор литературы). Кафедра травматологии и ортопедии. 2020;(3):23–30. http:// doi.org/10.17238/issn2226-2016.2020.3.23-30Sadykov RI, Akhtyamov IF. Local factors of stimulations of reparative osteogenesis (literature review). Department of Traumatology and Orthopedics. 2020;(3):23–30. http://doi. org/10.17238/issn2226-2016.2020.3.23-30 (In Russ.)Мироманов А.М., Гусев К.А., Усков С.А., Давыдов С.О., Мироманова Н.А. Современные подходы к диагностике нарушений консолидации при переломах. Гений ортопедии. 2017;23(1):12–15. http://doi.org/10.18019/1028-4427-2017-23-1- 12-15Miromanov AM, Gusev KA, Uskov SA, Davydov SO, Miromanova NA. Current approaches to diagnosis of fracture consolidation disorders. Genij Ortopedii. 2017;23(1):12–15. http:// doi.org/10.18019/1028-4427-2017-23-1-12-15 (In Russ.)Шастов А.Л. Проблема замещения посттравматических дефектов длинных костей в отечественной травматолого-ортопедической практике (обзор литературы). Гений ортопедии. 2018;24(2):252–257. http://doi.org/10.18019/1028-4427-2018-24-2-252-257Shastov AL. Management of posttraumatic long bone defects in the national orthopedic practice (literature review). Genij Ortopedii. 2018;24(2):252–257. http://doi.org/10.18019/1028- 4427-2018-24-2-252-257 (In Russ.)Aronson J. Limb-lengthening, skeletal reconstruction, and bone transport with the Ilizarov method. J Bone Joint Surg Am. 1997;79(8):1243–1258. http://doi.org/10.2106/00004623- 199708000-00019Aronson J. Limb-lengthening, skeletal reconstruction, and bone transport with the Ilizarov method. J Bone Joint Surg Am. 1997;79(8):1243–1258. http://doi.org/10.2106/00004623- 199708000-00019Green SA, Jackson JM, Wall DM, Marinow H, Ishkanian J. Management of segmental defects by the Ilizarov intercalary bone transport method. Clin Orthop Relat Re. 1992;28:136–142. PMID: 1611733.Green SA, Jackson JM, Wall DM, Marinow H, Ishkanian J. Management of segmental defects by the Ilizarov intercalary bone transport method. Clin Orthop Relat Re. 1992;28:136–142. PMID: 1611733.Giannoudis PV, Dinopoulos H, Tsiridis E. Bone substitutes: an update. Injury. 2005;36(3):20–27. http://doi.org/10.1016/j. injury.2005.07.029Giannoudis PV, Dinopoulos H, Tsiridis E. Bone substitutes: an update. Injury. 2005;36(3):20–27. http://doi.org/10.1016/j. injury.2005.07.029Giannoudis PV, Einhorn TA. Bone morphogenetic proteins in musculoskeletal medicine. Injury. 2009;40(3):1–3. http:// doi.org/10.1016/S0020-1383(09)00642-1Giannoudis PV, Einhorn TA. Bone morphogenetic proteins in musculoskeletal medicine. Injury. 2009;40(3):1–3. http:// doi.org/10.1016/S0020-1383(09)00642-1St John TA, et al. Physical and monetary costs associated with autogenous bone graft harvesting. American journal of orthopedics (Belle Mead NJ). 2003;32(1):18–23. PMID: 12580346.St John TA, et al. Physical and monetary costs associated with autogenous bone graft harvesting. American journal of orthopedics (Belle Mead NJ). 2003;32(1):18–23. PMID: 12580346.Nauth A, et al. Growth factors: beyond bone morphogenetic proteins. Journal of orthopaedic trauma. 2010;24(9):543– 546. http://doi.org/10.1097/BOT.0b013e3181ec4833Nauth A, et al. Growth factors: beyond bone morphogenetic proteins. Journal of orthopaedic trauma. 2010;24(9):543– 546. http://doi.org/10.1097/BOT.0b013e3181ec4833Salgado AJ, Coutinho OP, Reis RL. Bone tissue engineering: state of the art and future trends. Macromol Biosci. 2004;4(8):743–765. http://doi.org/10.1002/mabi.200400026Salgado AJ, Coutinho OP, Reis RL. Bone tissue engineering: state of the art and future trends. Macromol Biosci. 2004;4(8):743–765. http://doi.org/10.1002/mabi.200400026Rose FR, Oreffo RO. Bone tissue engineering: hope vs hype. Biochem Biophys Res Commun. 2002;292:1–7. http://doi. org/10.1006/bbrc.2002.6519Rose FR, Oreffo RO. Bone tissue engineering: hope vs hype. Biochem Biophys Res Commun. 2002;292:1–7. http://doi. org/10.1006/bbrc.2002.6519Корж Н.А., Воронцов П.М., Вишнякова И.В., Самойлова Е.М. Инновационные методы оптимизации регенерации кости:мезенхимальные стволовые клетки (сообщение 2)(обзор литературы). Ортопедия, травматология и протезирование. 2018;1:105–116. http://dx.doi.org/10.15674/0030-598720181105-116Korzh NA, Vorontsov PM, Vishnyakova IV, Samoilova EM. Innovative methods for optimization of bone regeneration: mesenchymal bone cells (part 2) (literature review). Orthopedics, traumatology and prosthetics. 2018;1:105–116. http://dx.doi. org/10.15674/0030-598720181105-116 (In Russ.)Талашова И.А., Осипова Е.В., Кононович Н.А. Сравнительная количественная оценка репаративного процесса при имплантации биокомпозиционных материалов в костные дефекты. Гений ортопедии. 2012;2:68.Talashova IA, Osipova EV, Kononovich NA. Comparative quantitive evaluation of reparative process for implantation of biocompositional materials into bone defects. Genij Ortopedii. 2012;2:68.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.