Preview

Вестник трансплантологии и искусственных органов

Расширенный поиск

Остеозамещающие свойства скелета аквакультур склерактиниевых кораллов (экспериментальное исследование)

https://doi.org/10.15825/1995-1191-2019-3-121-126

Полный текст:

Аннотация

Цель. Оценка на модели окончатого дефекта бедренной кости крыс остеозамещающих свойств скелета аквакультур кораллов (СКАК) P. verrucosa и A. abrotanoides в сравнительном аспекте со скелетом кораллов A. cervicornis из естественных поселений (СКЕП). Материалы и методы. СКАК, выращенные на базе Российско-Вьетнамского тропического научно-исследовательского технологического центра, и СКЕП очищали от органических остатков, дробили на гранулы размером 300–600 мкм, стерилизовали γ-облучением (24 кГр) и использовали для заполнения окончатого дефекта бедренных костей крыс. Сформировано 3 группы животных (по количеству типов образцов скелета кораллов). В сроки 3, 6, 9, 12 недель по 2 животных выводили из эксперимента. Ткани из зоны имплантации фиксировали, декальцинировали и изготавливали из них гистологические препараты. Результаты. Принципиальных отличий в динамике замещения новообразованной костной тканью костного дефекта, заполненного СКЕП и СКАК, не выявлено. СКАК, как и СКЕП, были биосовместимыми и не вызывали воспалительных реакций в зоне имплантации. Установлена хорошая консолидация гранул СКАК с материнским ложе в области дефекта. Скорость их биорезорбции также оказалась сходной. Уже через 3 недели после имплантации над зоной дефекта разрасталась надкостница и началось формирование костной ткани путем периостального остеогенеза. К 12-й неделе область дефекта заполнялась новообразованной губчатой костной тканью с зонами гемопоэза между костными балками. Заключение. Скелет аквакультур кораллов P. verrucosa и A. abrotanoides обладает сходными со скелетом кораллов A. cervicornis из естественных поселений остеопластическими свойствами.

Об авторах

А. А. Попов
ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова» Минздрава России
Россия


В. А. Кирсанова
Московский научно-исследовательский онкологический институт имени П.А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России
Россия


И. К. Свиридова
Московский научно-исследовательский онкологический институт имени П.А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России
Россия


С. А. Ахмедова
Московский научно-исследовательский онкологический институт имени П.А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России
Россия


М. М. Филюшин
Московский научно-исследовательский онкологический институт имени П.А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России
Россия


Н. С. Сергеева
ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова» Минздрава России; Московский научно-исследовательский онкологический институт имени П.А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России
Россия
Сергеева Наталья Сергеевна. Адрес: 125284, Москва, 2-й Боткинский пр., д. 3. Тел. (495) 945-74-15.


Список литературы

1. Ulf M, Wikesjö E, Chong-Kwan K. Periodontal healing in one-wall intra-bony defects in dogs following implantation of autogenous bone or a coral-derived biomaterial. Journal Of Clinical Periodontology. 2005; 32 (6): 583– 589. doi: 10.1111/j.1600-051X.2005.00729.x. PMID: 15882215.

2. Puvaneswary S, Balaji Raghavendran HR, Ibrahim NS, Murali MR, Merican AM, Kamarul T. A comparative study on morphochemical properties and osteogenic cell differentiation within bone graft and coral graft culture systems. Int J Med Sci. 2013; 10 (12): 1608–1614. doi: 10.7150/ijms.6496. PMID: 24151432.

3. Chen F, Chen S, Tao K, Feng X, Liu Y, Lei D et al. Marrow-derived osteoblasts seeded into porous natural coral to prefabricate a vascularised bone graft in the shape of a human mandibular ramus: experimental study in rabbits. Oral Maxillo fac. Surg. 2004; 42: 532–537. doi: 10.1016/j.bjoms.2004.08.007. PMID: 15544883.

4. Cui L, Liu B, Liu G, Zhang W, Cen L, Sun J et al. Repair of cranial bone defects with adipose derived stem cells and coral scaffold in a canine model. Biomaterials. 2007; 28 (36): 5477–5486. doi: 10.1016/j.biomaterials.2007.08.042. PMID: 17888508.

5. Гурин АН, Комлев ВС, Федотов АЮ, Берковский АЛ, Мамонов ВЕ, Григорьян АС. Сравнительная характеристика материалов на основе хитозана, альгината и фибрина в комплексе с β-трикальцийфосфатом для остеопластики (экспериментально-морфологическое исследование). Стоматология. 2014; 1: 4–10. Gurin AN, Komlev VS, Fedotov AIu, Berkovskiĭ AL, Mamonov VE, Grigor’ian AS. Comparative study of osteoplastic materials based on chitosan, alginate or fibrin with tricalcium phosphate. Stomatology. 2014; 1: 4–10. [In Russ, English abstract].

6. Мураев АА, Бонарцев АП, Гажва ЮВ, Рябова ВМ, Волков АВ, Жаркова ИИ и др. Разработка и доклинические исследования ортотопических костных имплантатов на основе гибридной конструкции из поли-3-оксибутирата и альгината натрия. Современные технологии в медицине. 2016; 8 (4): 42–50. Muraev AA, Bonartsev AP, Gazhva YuV, Riabova VM, Volkov AV, Zharkova II et al. Development and preclinical studies of orthotopic bone implants based on a hybrid construction from poly(3-hydroxybutyrate) and sodium alginate. Sovremennye tehnologii v medicine. 2016; 8 (4): 42–50. [In Russ, English abstract] doi: 10.17691/ stm2016.8.4.06.

7. Котлярова МС, Архипова АЮ, Мойсенович АМ, Куликов ДА, Куликов АВ, Коньков АС и др. Биорезорбируемые скаффолды на основе фиброина для регенерации костной ткани. Вестник Московского университета. Серия 16: Биология. 2017; 72 (4): 222–228. Kotliarova MS, Arkhipova AY, Moysenovich AM, Kulikov DA, Kulikov AV, Kon’kov AS et al. Bioresorbable Scaffolds Based on Fibroin for Bone Tissue Regeneration. Moscow University Biological Sciences Bulletin. 2017; 72 (4): 222–228. [In Russ, English abstract].

8. Свиридова ИК, Сергеева НС, Франк ГА, Тепляков ВВ, Кирсанова ВА, Ахмедова СА и др. Скелет натуральных кораллов сем. Acropora в замещении дефекта костной ткани у мелких и крупных лабораторных животных. Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. 2010; 5 (4): 43–48. Sviridova IK, Sergeeva NS, Frank GA, Teplyakov VV, Kirsanova VA, Akhmedova SA et al. A skeleton of Acropora corals in replacing bone tissue defects in small and large laboratory animals. Cellular Transplantation and Tissue Engineering. 2010; 5 (4): 43–48. [In Russ, English abstract].

9. Бритаев ТА, МихеевВН. Агрегированное размещение склерактиниевых кораллов влияет на структуру ассоциированных с ними симбиотических сообществ. Доклады Академии наук. 2013; 448 (5): 614–617. doi: 10.7868/S0869565213050289. Britaev TA, Miheev VN. Agregirovannoe razmeshchenie skleraktinievyh korallov vliyaet na strukturu associirovannyh s nimi simbioticheskih soobshchestv. Doklady Akademii nauk. 2013; 448 (5): 614–617. doi: 10.7868/S0869565213050289.

10. Сергеева НС, Свиридова ИК, Баринов СМ, Комлев ВС, Кирсанова ВА, Ахмедова СА и др. Комплексное изучение природных кораллов для решения проблем реконструкции/инженерии костной ткани. II. Изучение биосовместимости и остеокондуктивных потенций природных кораллов. Журнал технологии живых систем. 2012; 9 (10): 23–30. Sergeeva NS, Sviridova IK, Barinov SM, Komlev VS, Kirsanova VA, Akhmedova SA et al. Complex study of natural corals for bone tissue reconstruction/engineering. II. The study of biocompatibility and ostroconductive properties of natural corals. Technologies of Living Systems. 2012; 9 (10): 23–30. [In Russ, English abstract].

11. Сергеева НС, Свиридова ИК, Франк ГА, Кирсанова ВА, Ахмедова СА, Попов АА и др. Критерии биосовместимости материалов, предназначенных для замещения костных дефектов. Клеточные технологии в биологии и медицине. 2014; 2: 110–116. Sergeeva NS, Sviridova IK, Frank GA, Kirsanova VA, Akhmedova SA, Popov AA et al. Kriterii biosovmestimosti materialov, prednaznachennyh dlya zameshcheniya kostnyh defektov. Kletochnye tekhnologii v biologii i medicine. 2014; 2: 110–116.

12. Сергеева НС, Бритаев ТА, Свиридова ИК, Ахмедова СА, Кирсанова ВА, Попов АА и др. Скелет аквакультур склерактиниевых кораллов как возможный 3D матрикс для клеточных культур и инженерии костной ткани. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2013; 10: 494–498. Sergeeva NS, Britaev TA, Sviridova IK, Akhmedova SA, Kirsanova VA, Popov AA et al. Scleractinium Coral Aquaculture Skeleton: a Possible 3D Scaffold for Cell Cultures and Bone Tissue Engineering. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2013; 10: 494–498. [In Russ, English abstract].

13. Wu YC, Lee TM, Chiu KH, Shaw SY, Yang CY. A comparative study of the physical and mechanical properties of three natural corals based on the criteria for bonetissue engineering scaffolds. J Mater Sci: Mater Med. 2009; 20:1273–1280. doi: 10.1007/s10856-009-3695-3. PMID: 19267261.

14. Попов АА, Сергеева НС, Бритаев ТА, Комлев ВС, Свиридова ИК, Кирсанова ВА и др. Некоторые физико-химические и биологические характеристики образцов скелета аквакультур склерактиниевых кораллов, предназначенных для реконструкции/ инженерии костной ткани. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2015; 4: 490–495. Popov AA, Sergeeva NS, Britaev TA, Komlev VS, Sviridova IK, Kirsanova VA et al. Some Physical, Chemical, and Biological Parameters of Samples of Scleractinium Coral Aquaculture Skeleton Used for Reconstruction/ Engineering of the Bone Tissues. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2015; 4: 490–495. [In Russ, English abstract] doi 10.1007/s10517-015-3001-y.

15. Macha IJ, Ben-Nissan B. Marine Skeletons: Towards Hard Tissue Repair and Regeneration. Mar Drugs. 2018; 16 (7): 225. doi: 10.3390/md16070225. PMID: 30004435.

16. Manassero M, Viateau V, Deschepper M, Oudina K, Logeart-Avramoglou D, Petite H et al. Bone Regeneration in Sheep Using Acropora Coral, a Natural Resorbable Scaffold, and Autologous Mesenchymal Stem Cells. Tissue engineering: part A. 2013; 19 (13): 1554–1563. doi: 10.3390/md16070225. PMID: 23427828.

17. Rocha RJ, Silva AM, Fernandes MH, Cruz IC, Rosa R, Calado R. Contrasting Light Spectra Constrain the Macro and Microstructures of Scleractinian Corals. PLoS One. 2014 9 (8): e105863. doi: 10.1371/journal. pone.0105863. PMID: 25170981.

18. Liu G, Zhang Y, Liu B, Sun J, Li W, Cui L. Bone regeneration in a canine cranial model using allogeneic adipose derived stem cells and coralscaffold. Biomaterials. 2013; (11): 2655–2664. doi: 10.1016/j.biomaterials.2013.01.004. PMID: 23343633.

19. Green DW, Ben-Nissan B, Yoon KS, Milthorpe B, Jung HS. Natural and Synthetic Coral Biomineralization for Human Bone Revitalization. Trends Biotechnol. 2017; (1): 43–54. doi: 10.1016/j.tibtech.2016.10.003. PMID: 27889241.

20. Сергеева НС, Свиридова ИК, Баринов СМ, Комлев ВС, Кирсанова ВА, Ахмедова СА и др. Комплексное изучение природных кораллов для решения проблем реконструкции/инженерии костной ткани. I. Изучение физико-химических и матриксных (для клеток) свойств природных кораллов. Технологии живых систем. 2012; 9 (8): 3–13. Sergeeva NS, Sviridova IK, Barinov SM, Komlev VS, Kirsanova VA, Akhmedova SA et al. Complex study of natural corals for bone tissue reconstruction/engineering. I. The study of physicochemical and cell matrix properties of natural corals. Technologies of Living Systems. 2012; 9 (8): 3–13. [In Russ, English abstract].

21. Тепляков ВВ, Мыслевцев ИВ, Бухаров АВ, Сергеева НС, Франк ГА, Свиридова ИК и др. Скелет кораллов семейства Acropora в качестве материала для замещения костных дефектов у больных с доброкачественными опухолями костей (экспериментально-клиническое исследование). Российский онкологический журнал. 2011; 3: 32–35. Teplyakov VV, Myslevcev IV, Buharov AV, Sergeeva NS, Frank GA, Sviridova IK et al. Skelet korallov semejstva Acropora v kachestve materiala dlya zameshcheniya kostnyh defektov u bol’nyh s dobrokachestvennymi opuholyami kostej (eksperimental’no-klinicheskoe issledovanie). Rossijskij onkologicheskij zhurnal. 2011; 3: 32–35.


Для цитирования:


Попов А.А., Кирсанова В.А., Свиридова И.К., Ахмедова С.А., Филюшин М.М., Сергеева Н.С. Остеозамещающие свойства скелета аквакультур склерактиниевых кораллов (экспериментальное исследование). Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2019;21(3):121-126. https://doi.org/10.15825/1995-1191-2019-3-121-126

For citation:


Popov A.A., Kirsanova V.A., Sviridova I.K., Akhmedova S.A., Filyushin M.M., Sergeeva N.S. Osteo-replacement properties of scleractinium coral aquaculture skeleton (experimental study). Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs. 2019;21(3):121-126. https://doi.org/10.15825/1995-1191-2019-3-121-126

Просмотров: 88


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1995-1191 (Print)
ISSN 2412-6160 (Online)