Влияние инсулиноподобных факторов роста на репаративный остео- и хондрогенез при заживлении переломов вертлужной впадины

Шипицына, Ирина Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Влияние инсулиноподобных факторов роста на репаративный остео- и хондрогенез при заживлении переломов вертлужной впадины
ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Влияние инсулиноподобных факторов роста на репаративный остео- и хондрогенез при заживлении переломов вертлужной впадины"

ШИПИЦЫНА ИРИНА ВЛАДИМИРОВНА

ВЛИЯНИЕ ИНСУЛИНОПОДОБНЫХ ФАКТОРОВ РОСТА НА РЕПАРАТИВНЫЙ ОСТЕО- И ХОНДРОГЕНЕЗ ПРИ ЗАЖИВЛЕНИИ ПЕРЕЛОМОВ ВЕРТЛУЖНОЙ ВПАДИНЫ (экспериментальное исследование)

03,03.01 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Челябинск 2011

» • Г П5 о л

1 А Л Л ¿Ь И * *

4843857

Работа выполнена в научном экспериментально-клиническом отделе биохимических исследований Федерального государственного учреждения науки «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика Г. А. Илизарова» Минздравсоцразвития России

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор Лунева Светлана Николаевна Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Гребнева Надежда Николаевна доктор медицинских наук, профессор Брюхин Геннадий Васильевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО Курганский государственный университет

Защита диссертации состоится «29» апреля 2011 г. в_часов на заседании диссертационного совета Д 212.295.03 при ГОУВПО «Челябинский государственный педагогический университет» по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 69.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки ГОУВПО «Челябинский государственный педагогический университет»

Автореферат диссертации разослан « /д" » 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Кандидат биологических наук

Байгужин П. А.

Общая характеристика диссертации

Актуальность исследования. По оценкам различных авторов, переломы вертлужной впадины составляют 4-12% от всех переломов костей таза и относятся к тяжелым повреждениям опорно-двигательной системы (Башуров и др., 1984; Черкес - Заде, 2004). Существующие методы лечения ацетабулярных повреждений не являются оптимальными в виду недостаточности проводимых исследований в данной области, в связи с этим и большой процент осложнений (Шевалаев, 1993; Кутепов, 1995; Минеев и др., 1996). По данным литературы, экспериментальных работ, посвященных стимуляции репаративных процессов в костной и хрящевой тканях при переломах в области вертлужной впадины до сих пор не проводилось, что определяет новизну выбранной темы.

В настоящее время ведется активный экспериментальный поиск препаратов и условий, способствующих процессам восстановления хрящевой и костной тканей. К лекарственным средствам, используемым для коррекции поражения суставов при травме конечностей, относятся стероидные, нестероидные противовоспалительные препараты и хондропротективные препараты (Шитов, 1996; Насонов, 2000). Все эти препараты доказали свою эффективность (Алексеева и др. 1999; Данилевская, 2002; Кавалерский, 2008). Однако существенным недостатком является то, что их действие не направлено на стимулирование репаративных потенций хряща, и они не влияют на биомеханические и химические свойства субхондральной кости. Сейчас разрабатываются новые артропротективные лекарственные вещества на базе стимуляторов роста, таких как инсулиноподобный факторы роста I (ИФР1), инсулиноподоб-ный фактор роста II (ИФР2), трансформирующий фактор роста, эпидермаль-ный фактор роста и др., которые контролируют процессы деления и диффе-ренцировки клеток, оказывают омолаживающее действие на ткани и весь организм (Sab et all., 1994; Kotobuki et all., 2004; Kaul et all., 2006). Перспективным является использование соматомединов - низкомолекулярных посредников гормона роста, регулирующих рост и метаболизм, как хряща, так и других тканей организма (Madry et all., 2005; Clin et all., 1997; Loeser, 2000). ИФР обладают широким спектром биологического действия: стимулируют клональную экспансию и созревание хондроцитов; синтез различных специфических белков (коллагена, хондроитин сульфата, d-кристаллина и др.), а также поглощение аминокислот, а-аминомасляной кислоты, глюкозы (Goodrich et al., 2007; Liu et all., 2002). До сих пор остаются неизученными вопросы механизма действия инсулиноподобных факторов роста на артикулярные ткани в процессе физиологической регенерации и особенности действия данных факторов роста при травмах конечностей.

Таким образом, изучение инсулиноподобных факторов роста, оценка эффективности их действия на костную и хрящевую ткань при лечении переломов вертлужной впадины в условиях фиксации аппаратом наружной конструкции является обоснованным.

Цель исследования - выявить изменения в костной и хрящевой тканя отломков тазовой кости у экспериментальных животных в процессе заживле ния переломов вертлужной впадины и показать возможность стимуляции ре паративного остео- и хоццрогенеза при помощи низкомолекулярных неколла геновых белков костной ткани с инсулиноподобными свойствами.

Задачи исследования:

1. Определить гематологические и биохимические показатели кров экспериментальных животных на различных этапах исследования при зажив лении переломов вертлужной впадины.

2. Разработать и экспериментально апробировать препарат для вну риартикулярного и перорального введения на основе низкомолекулярных не коллагеновых белков костной ткани с инсулиноподобными свойствами, пре назначенный для стимуляции репаративного остео- и хондрогенеза.

3. Оценить динамику изменения показателей крови собак с перело мом вертлужной впадины после перорального и внутриартикулярного спосо бов ведения препарата на основе соматомединов.

4. На основании морфологических методов исследования доказат влияние низкомолекулярных неколлагеновых белков с инсулиноподобным свойствами на репаративный остео- и хондрогенез.

5. Установить информативность биохимических и морфологическ тестов в диагностике и контроле за эффективностью препарата с инсулииоп добными свойствами, влияющего на метаболизм костной и хрящевой тканей.

Научная новизна работы. Впервые изучено влияние неколлагеновы белков костной ткани со свойствами инсулиноподобных факторов роста н процессы физиологической и репаративной регенерации костной и хрящево ткани при их пероральном введении. Экспериментально доказано, что исполь зуемый препарат на основе нанокомпонентов костного матрикса активизируе процессы остео- и хондрогенеза как при внутриартикулярном, так и при перо ральном способах введения. Определены количественные и качественные осо бенности изменения биохимических и общеклинических показателей кров при пероральном и внутриартикулярном способах введения препарата с инсу линоподобными свойствами при заживлении переломов вертлужной впадинь Выявлено, что введение препарата с инсулиноподобными свойствами способ ствует нормализации гематологических показателей периферической крови течении эксперимента, стимулирует сульфатирование хряща, достоверно уве личивает пролиферативную активность фибробластов, остеобластов и хо) робластов. На основе анализа динамики восстановительного процесса в арти кулярных тканях, морфологических и биохимических исследований, доказан эффективность действия препарата с инсулиноподобными свойствами при пе роральном и внутриартикулярном способах введения на репаративный остео-хондрогенез при заживлении переломов вертлужной впадины.

Теоретическая и практическая значимость работы. Раскрыты неко торые механизмы участия белков внеклеточного костного матрикса со свойст вами соматомединов в регуляции физиологического и репаративного остеоге неза, кроветворения. Показано, что клетками-мишенями физиологической ак

тивности ншкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткани со свойствами инсулиноподобных факторов роста являются не только остеогенные клетки, но и клетки кроветворной и иммунной систем.

Оценена информативность ряда биохимических показателей, динамика их изменения в процессе заживления переломов вертлужной впадины после перрорального и внутриартикулярного введения препарата, обладающего ин-сулиноподобными свойствами.

Полученные в ходе исследования данные биохимических, гематологических и гистологических исследований при пероральном и внутриартикуляр-ном способах введения препарата с инсулиноподобными свойствами позволяют говорить об эффективности используемого препарата в стимуляции репара-тивных процессов в костной и хрящевой тканях.

Полученные экспериментальные данные имеют существенное значение для экспериментальной биологии, практической медицины, могут использоваться в научно-исследовательской работе и диагностической практике в морфологических, биохимических лабораториях, а также в курсах лекций по гистологии, биохимии на биологических факультетах университетов и физиологических спецкурсах, направленных на изучение адаптации, стресса и болезней.

Внедрение результатов исследования в практику. Результаты работы внедрены в работу клинико-диагностической лаборатории ФГУ РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова; используются в курсе лекций по биохимии для студентов специальности «Биология» и «Химия» факультета естественных наук Курганского государственного университета.

Апробация работы. Диссертационная работа выполнена в рамках темы НИР 034/3-17 ФГУН РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова Минздравсоцразви-тия России»: № регистрации 01.2.003.16.067.

Основные положения диссертационного исследования доложены и обсуждены на Международной научно - практической конференции «Остеопороз и Остеоартроз - проблема XXI века: морфофункциональные аспекты диагностики, лечения и профилактики» (Курган, 2009 г); Четвертой Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов» (Новосибирск, 2009 г); I Международной научно-практической конференции «Бекке-ровские чтения» (Волгоград, 2010 г); Всероссийской научно-практической конференции с международным «Илизаровские чтения» (Курган, 2010 г).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Заживление центрального перелома вертлужной впадины в условиях внешней фиксации аппаратом происходит в результате репаративно-го остео-, хондро- и фиброгенеза в интермедиарной части зоны сращения. Применение фиксации аппаратом обеспечивает формирование более полноценной в функциональном отношении, но не органотипической суставной выстилки.

2. Использование неколлагеновых белков, выделенных из костной ткани сельскохозяйственных животных, обладающих свойствами инсулинопо-

добных факторов роста, обеспечивает возможность активной стимуляции пр цессов репаративной регенерации костной и хрящевой ткани при заживлени переломов вертлужной впадины.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, том числе 2 публикации, в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов исследований и обсуждения полученных результатов, заключения, выводов и списка литературы, включающего 226 работ (из них 116 отечественных и 110 - зарубежных). Изложена на 128 страницах машинописного текста, иллюстрирована 40 рисунками и 10 таблицами.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования выполнены на 16-и беспородных собаках в возрасте от 1 года до 4-х лет с массой от 14,5 до 21,0 кг и 160-и мышах линии СВА в возрасте 1 месяца, с массой тела 20-25 г.

Содержание животных, оперативные вмешательства и эвтаназию ос ществляли в соответствии с требованиями Европейской конвенции по запц экспериментальных животных, в соответствии с «Правилами проведения рабо с использованием экспериментальных животных» (приложение к приказ Минздрава СССР от 12.08.1977 № 755) и требованиями инструкции №12/31 Министерства здравоохранения РСФСР «Санитарные правила по устройств оборудованию и содержанию экспериментальных биологических клиник» о 06.01.1973 г.

Эксперимент был выполнен в два этапа. На первом этапе, в белковы фракциях, содержащих низкомолекулярные неколлагеновые белки, выделе ные их костной ткани сельскохозяйственных животных, определяли конце трацию инсулиноподобных факторов роста (ИФР1). Далее, исследуемые бе ковые фракции были протестированы на гипогликемическую активность н мышах линии СВА. Экспериментальные животные (мыши) были поделены н три группы:

- в первой группе 126-и мышам внутрибрюшинно вводили раствор и пытуемого вещества в дозе от 0,1 до 1 микрограмма в расчете на 1 грамм вес животного. Белковая фракция, обладающая наиболее выраженными гипогл кемическими свойствами, была исследована на дозозависимый эффект.

- во второй группе 24-м мышам внутрибрюшинно вводили 0,1 мл ф зиологического раствора.

- третью группу составили 10 интактных мышей.

На втором этапе эксперимента изучали влияние инсулиноподобны факторов роста на заживление перелома вертлужной впадины. Были провед ны биохимические, общеклинические и гистологические исследования на 16-собаках с моделированным переломом вертлужной впадины и последующе фиксацией сустава аппаратом наружной конструкции (Свидетельство №1169 Российская Федерация, МКИ6 А 61 01/100. Аппарат для лечения переломо костей таза животных / Кирсанов К.П., Мельников Н. М., Меньшикова И.А.

№ 98120020; заявл. 02.11.98: опубл. 16.11.99. Бюл. №4). Экспериментальные животные были поделены на три группы. Животным I группы (п=6) на седьмые, четырнадцатые и двадцать первые сутки после операции внутриартику-лярно вводили препарат (заявка на изобретение №2008152874) на основе сома-томединов, с относительной молекулярной массой полипептидных компонентов от 5 до 10 кДа. Во II группе (п=6) тот же препарат вводили перорально. Третью группу (п=4) составили собаки с применением аппарата внешней фиксации, но без стимуляции препаратом с инсулиноподобными свойствами.

Наложение аппарата производили сразу после ручного сопоставления отломков (хирурги - экспериментаторы д.м.н. К.П. Кирсанов, к.в.н. В.В. Краснов, к.в.н. А.Ю. Кирсанова). Период фиксации продолжался в течение 14-и суток для группы из 6-и собак (по три из каждой группы) и 42-е суток для 10-и собак со дня выполнения оперативного вмешательства, затем аппарат демонтировали. Животных выводили из эксперимента на 14-е и 42-е сутки после операции, эвтаназию собак проводили внутривенным введением летальных доз наркотических средств в соответствии с требованиями приказа МЗ СССР № 755 от 12. 07. 77 г. «О мерах по дальнейшему совершенствованию организованных форм работы с использованием экспериментальных животных».

Изучение изменений состава и структуры суставного хряща, а также изменения биохимических и гематологических показателей крови экспериментальных животных после применения препаратов на основе соматомединов, осуществлялось на основе комплексного исследования, включающего биохимические, общеклинические, гистологические, радиоиммунологические и статистические методы исследования.

В динамике эксперимента у собак проводили биохимические и общеклинические исследования крови. Забор крови осуществлялся в следующие сроки: до операции, на седьмые, четырнадцатые, двадцать первые, двадцать восьмые, тридцать пятые и сорок вторые сутки после операции. Кровь для анализа собирали в пробирки, сыворотку отделяли центрифугированием на ЦЛР-1 при g=1500 об/мин.

Общий анализ крови (с определением эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов, гемоглобина) проводили на автоматическом анализаторе «Целло-скоп» (фирмы «Медоник», Швеция). Подсчет числа лейкоцитов производили в камере Горяева. Для морфологического исследования периферической крови использовали окраску препаратов по Романовскому-Гимзе. Содержание эритроцитов и уровень гемоглобина определяли посредством фотоэлектрического эритрогемометра. Лейкоцитарную формулу подсчитывали в мазках крови, окрашенных по Романовскому - Гимзе (Вебер В. Р. И др., 2008).

В сыворотке крови изучали содержание общего кальция, неорганического фосфата, магния, хлорид ионов, которые определяли на автоматическом анализаторе «Stat Fax@ 1904 Plus (США), используя наборы реактивов фирмы «Vital Diagnostics» (Санкт-Петербург). С целью повышения информативности показателей электролитного обмена, рассчитывали системный индекс электролитов (СИЭ): СИЭ = С(Са2+)*С(СГ)/С(Р043") (Лунева С. Н. и др., 2002).

Содержание общего белка в сыворотке крови определяли биуретовы методом. Определение белковых фракций осуществляли, используя систе Парагон наборами реагентов «Beckman Coulter» (США) согласно инструкция приложенным к данным наборам.

Для исследования активности щелочной фосфатазы, кислой фосфатазь креатинкиназы, лактатдегццрогеназы использовали наборы фирмы «Vital D' agnostics Spb» и автоматический анализатор « Stat Fax® 1904 Plus» (США).

Активность кислой фосфатазы (КФ) определяли реакцией гидролиза 1 нафтилфосфата под действием фермента до 1-нафтола и фосфата (КФ 3.1.3.2 1-нафтол реагирует с азокрасителем с образованием окрашенного соединен количество которого пропорционально активности фермента.

Активность щелочной фосфатазы (ЩФ) определяли реакцией гидролиз п-нитрофенилфосфата с образованием п-нитрофенола, количество которог прямо пропорционально активности фермента (КФ 3.1.3.1).

Для исследования энергетической функции изучали активность лакта дегидрогеназы (ЛДГ) и её изоферментный спектр электрофоретическим мет дом на приборе «Beckman» (КФ 1.1.1.27).

Для оценки преобладания процессов костеобразования над процессам резорбции костной ткани был рассчитан индекс фосфатаз (ИФ): ИФ= ЩФ/К где ЩФ - активность щелочной фосфатазы, КФ- активность костного изофе мента кислой фосфатазы (Лунева С. Н. и др., 2002).

Определение уроновых кислот (ГУК) проводили карбазоловой реакцие (Меньшикова В. В., 2000). Для определения сиаловых кислот (СК) использов ли методику, предложенную Warren L, 1959. Содержание неорганически сульфатов определяли способом, предложенным Грачевой Л.И, 1984. Конце трацию глюкозы в сыворотке крови определяли глюкозооксидазным методо наборами реагентов «Глюкоза - ФКД» ООО «Фармацевтика и клиническая j агностика».

Объектами гистологического исследования являлись фрагменты тазовых костей собак в ацетабулярной области. Материал для морфологических исследований забирали по разработанным схемам (Силантьева Т.А., 2005). Парафиновые срезы толщиной 5-7 мкм изготовляли из блоков декальцини-рованной кости на санном микротоме, окрашивали гематоксилином и эозином, по Ван-Гизону. Морфометрическое исследование гистологических препаратов выполняли на проекционном экране микроскопа Visopan («Reichert-Jung», Австрия). Подсчитывали количество профилей клеток остеогенной (N0) и хондрогенной (Nx) линий дифференцировки, клеток сосудистого эндотелия (N3) на единицу площади (1 мм2) зоны сращения перелома.

Объектами радиоиммунологических исследований были фракции н коллагеновых белков с инсулиноподобными свойствами, выделенных из кос ной ткани сельскохозяйственных животных. Концентрацию ИФР1 в белковы фракциях определяли согласно рекомендациям по применению набора для р диоиммунологического анализа фирмы «Immunotech» (Франция). Подсче активности и определение концентрации производили на гамма-счетчик фирмы «Тгасог Europe» (Голландия). Концентрацию исследуемых ИФР1 о

ределяли методом интерполяции по калибровочной кривой, полученной одновременно с анализом неизвестных образцов.

Результаты исследований обработаны методом вариационной статистики, применяемым для малых выборок, с принятием вероятности (Р), равной 0,05. Определяли среднюю арифметическую, среднее квадратическое отклонение, доверительный интервал, ошибку средней арифметической. Достоверность различий между группами проверяли с помощью непараметрического критерия U (критерий Вилкоксона-Манна-Уитни) (Гланц С., 1999). Различия между группами наблюдений считались статистически значимыми при Ри< 0,05.

Для исследования корреляционных связей применяли непараметрический критерий Спирмена. Факторный анализ проводили методом главных компонент (варимакс).

При статистической обработке результатов исследования был использован интеграторный модуль Atte Stat 1.0 для программы Microsoft Exel, разработанный в лаборатории информационно-вычислительного центра РНЦ «ВТО» им. Академика Г.А. Илизарова И.П. Гайдышевым.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Выделение и тестирование неколлагеновых белков костной ткани со свойствами инсулинонодобных факторов роста.

Проведенные нами исследования выявили в составе костной ткани сельскохозяйственных животных наличие низкомолекулярных неколлагеновых белков с функцией инсулиноподобных факторов роста. Наибольшим ги-погликемическим эффектом обладала фракция, имеющая сродство к катионо-обменнику. Фракция, сорбирующаяся на анионобменнике, практически не понижала уровень глюкозы в сыворотке крови и достоверно не отличалась от контрольной группы (рис. 1).

Время эксперимента, мин.

Рис.1. Изменение концентрации глюкозы в сыворотке крови мышей при внутрибрюшинном введении фракций неколлагеновых белков, выделенных из костной ткани

Примечание: * - уровень значимости различий по сравнению с данными контрольной группы по и-критерию Вилкоксона-Манна-Уитни при Ри<0,05.

На рис. 2. показана дозозависимость гипогликемического действ белковой фракции, обладающей сродством к катионообменнику. Минимал ный гипогликемический эффект выявлялся при введении препарата в до 0,125 мкг/кг массы тела и линейно увеличивался до 1 мкг/кг массы тела.

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1

мкг/кг

Рис. 2. Дозозависимость гипогликемического эффекта фракции, имею щей сродство к катионообменнику

Примечание: уровень значимости различий по сравнению с данными контрольной группы по и-критерию Вилкоксона-Манна-Уитни при Ри<0,05.

Радиоиммунологический анализ обнаружил, что в составе выделяемы фракций неколлагеновых белков значительная доля принадлежит ИФР (табл.1). Для дальнейших исследований была использована фракция, имеющ сродство к катионообменнику.

Таблица

Концентрация ИФР1 в белковых фракциях, выделенных из костной ткани

сельскохозяйственных животных и человека

Белковые фракции, полученные из костной ткани

сельскохозяйственных животных человека

Метод выделения ИОХ гпх ГПХ

белковая фракция 1 2 3 10 кДа 10 кДа

т, нг 3820 125 2370 6555 6135

Примечание: ИОХ - ионообменная хроматография; 11IX - гельпроникающая хр матография; 1 - фракция, имеющая сродство к катионообменнику, 2-фракция, имеюш сродство к анионообменнику, 3- фракция, не сорбирующаяся ни на анионообменнике, ни н катионообменнике

Влияние низкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткан с инсулиноподобными свойствами на изменение динамики клеточного со става периферической крови при заживлении переломов вертлужной впа дины

Известно, что существует зависимость между количественными изме нениями состава периферической крови и особенностями репаративного ос теогенеза при травмах опорно-двигательного аппарата (Осипенко, 1994). Ге матологические методы, используемые для контроля за ходом регенерации ко стной ткани при заживлении внутрисуставных переломов, базируются на био

логической связи между косгеобразованием и кроветворением. Поэтому, исследование показателей периферической крови при заживлении переломов вертлужной впадины с использованием низкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткани с инсулиноподобными свойствами было необходимо, прежде всего, для оценки тяжести состояния и эффективности используемого нами препарата.

Наиболее значительные изменения гематологических показателей регистрировались с 14-е по 35-е сутки эксперимента. Несмотря на некоторое снижение числа лимфоцитов в периферической крови в ходе эксперимента наблюдали возрастание активности ЛДГ, что свидетельствовало об усилении энергетического обмена и биосинтеза белка. Концентрация гемоглобина в опытных сериях на всех этапах эксперимента была в пределах физиологической нормы. В отличие от данных контрольной группы, в опытных сериях показатели белой крови: моноциты, сегментоядерные и палочкоядерные нейтро-филы, нормализовались в более ранние сроки. На основании полученных данных, можно говорить о положительном влиянии препарата с инсулиноподобными свойствами на гематологические показатели.

Таким образом, фазовые изменения периферической крови отражают характер течения остеогенеза и позволяют косвенно судить об эффективности используемого препарата с инсулиноподобными свойствами при заживлении переломов вертлужной впадины.

Влияние низкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткани с инсулиноподобными свойствами па изменение показателей минерального обмена и ферментативной активности сыворотки крови собак при заживлении переломов вертлужной впадины.

В первой группе собак (внутриартикулярное введение препарата) проведенные биохимические исследования показали, что на 14-е, 21 и 35-е сутки после операции уровень кальция в сыворотке крови экспериментальных животных был достоверно ниже данных контрольной группы (рис. 3).

а внутриартикулярное введение препарата ■ контрольная группа

д/о 7сутки 14сутки 21 сутки 28сутки 35сутки 42сутки срок эксперимента

Рис. 3. Динамика изменения уровня кальция в сыворотке крови собак после внутриартикулярного введения препарата с инсулиноподобными свойствами, ммоль/л

Примечание: * - уровень значимости различий по сравнению с данными контрольной группы по и-критерню Вилкоксона-Манна-Уитни при Ри<0,05.

На фоне понижения концентрации кальция, происходило повышен» содержания фосфатов. Пик пришелся на 28-е сутки эксперимента и составив 2,33±0,16 моль/л, что в 1,5 раза выше данных контрольной группы (1,67±0,Г моль/л). К концу эксперимента концентрация фосфатов в опытной серии был; в пределах дооперационных значений, в отличие от данных контрольной груп пы, где содержание фосфатов было достоверно ниже первоначального уровн (рис. 4).

■ Внутриартикулярное введение препарата ■ контрольная группа

д/о

7сутки 14сутки 21сутки 28сутки 35сутки 42сутки срок эксперимента

Рис. 4. Динамика изменения уровня фосфатов в сыворотке крови соба! после внутриартикулярного введения препарата с инсулиноподобными свойст вами, ммоль/л

Примечание: * - уровень значимости различий по сравнению с данными контроль ной группы по и-критерию Вилкоксона-Манна-Уитни при Ри<0,05

При пероральном введении препарата концентрация общего кальция н 42-е сутки достоверно отличалась от данных контрольной группы и составил 2,70±0,24 моль/л, что на 20% выше значений контрольной группы 2,31±0,2 (рис. 5). В ходе эксперимента, как в опытной серии, так и в контрольной груп пе наблюдали незначительные изменения уровня кальция от уровня доопера ционных значений.

□ перорапьное введение препарата И контрольная группа

3.5

-5 я

и ¡а

я ^ 2.5 2

я 5

о, 3

я к '

х §

(■■■■■■И _ *

м ~1Т П

и 1 1 1

до опер 7сутки 14сутки 21сутки 28сутки 35сутки 42сутки срок эксперимента

Рис. 5. Динамика изменения уровня кальция в сыворотке крови соба1 после перорального введения препарата с инсулиноподобными свойствами ммоль/л

Содержание фосфатов после перорального введения препарата с инсу-линоподобными свойствами достоверно повышалось от уровня дооперацион-ных значений. На 21-е и 42-е сутки концентрация фосфатов была достоверно выше данных контрольной группы (рис. 6).

□ гтероральное введение препарата

3 контрольная группа

ЫШ.

до опер 7сутки 14сутки 21сутки 28сутки 35сутки 42сутки срок эксперимента

Рис. 6. Динамика изменения уровня фосфатов в сыворотке крови собак после перорального введения препарата с инсулиноподобными свойствами, ммоль/л

В группе с внутриартикулярным введением препарата в течение первых двух и, начиная с четвертой недели после операции, наблюдали снижение системного индекса электролитов. Минимум пришелся на 28-е сутки и составил 107,85±3,18 ед, что на 34% ниже дооперационных значений (162,5±2,55 ед.). В группе с пероральным введением препарата достоверные отличия в значении системного индекса электролитов наблюдали на 21, 28 и 35-е сутки после операции. Таким образом, снижение СИЭ свидетельствовало в пользу протекающих процессов костеобразования (Таблица 2).

Таблица 2.

Изменение системного индекса электролитов у собак с введением препарата с

Срок эксперимента. Внутриартикулярное вве- Пероральное введение Контрольная

сутки дение препарата препарата группа

Д/о 162,5±2,55 162,5±2,55 1б2,5±2,55

7 сутки 146,76±4,89* 146,76±2.55* 146.76±2.55*

14 сутки 150,25±3,72# 158,06±3,44# 189,71±3,27*

21 сутки 174,58±4,08*# 173,52±4,67*# 198,84±2,89*

28 сутки 107.85±3,18*# 149,63±4.21* 155,35±2,18

35 сутки 133,63±4,22*# 175,8±3,36*# 153,71±3,64

42 сутки 135,87±3,96*# 159,24±2784# 171,99±4,31

Примечание: * - уровень значимости различий по сравнению с дооперационными значениями по и-критерию Вилкоксона-Манна-Уитни при Р„<0.05, * - уровень значимости различий по сравнению с данными контрольной группы по и-критерию Вилкоксона-Манна-Уитни при Р„<0.05

При внутриартикулярном введении препарата на 21-е, 28-е сутки активность щелочной фосфатазы была достоверно ниже данных контрольной груп-

пы. А активность костного изофермента кислой фосфатазы, наоборот, в дан ные сроки исследования повышалась (табл. 3).

Таблица 3.

Активность ферментов в ходе заживления перелома вертлужной впадины после внутриартикулярного введения препарата с инсулиноподобными

свойствами

Срок ЩФ, ед/л КФ, ед/л ИФ, ед. ДЦГ, ед/л

контроль

Д/о п=16 75,У0±3,88 4,75±0,28 16,01±1,38 220,37±7,12

7 сут. п=16 136,50±5,18 4,20±0,18 33,08±2,14 280,46±8,16

14 сут. п=6 111,35±5,61 4,71±0,99* 23,64±2,12* 211,30*4,40"

п=4 122,7±6,15 1,72±0,65 71,18±5,60 545,40±5,70

21 сут. п-3 У6,57±3,72* 6,21±0,6У* 22,19±3,21 310,20±4,44*

п=4 142,40±5,45 3,77±0,70 37,77±2,14 248,20±5,16

28 сут. п=3 108.53±6.23* 5,06±1,12* 1 У,67±0,УУ * 347,21±8,65

п=4 128,54±4,54 3,66±0,88 35,73±2,34 359,40±6,13

35 сут. п=3 137,90±2,27* 5,20±1,01* 26,65±1,У8 706,18±8,У8*

п=4 123,25±2,99 3,77±0,86 32.28±2.50 307,70±4,57

42 сут. п=3 107,12±5,12 4,15±0,64* 25,7У±2,23 485,У0±5,8У*

п=4 99,56±3,48 2,74±0,12 36,33±1,98 361,40±5,60

Примечание: * - уровень значимости различий по сравнению с данными контроль ной группы по и-критерию Вилкоксона-Манна-Уитни при Р„<0,05.

Активность щелочной фосфатазы при пероральном введении препа рата была достоверно выше данных контрольной группы на 14-е, 21-е и 35-сутки эксперимента. В то время как активность костного изофермента ки слой фосфатазы в те же самые сроки была достоверно ниже данных кон трольной группы (табл. 4).

Таблица 4

Активность ферментов в ходе заживления перелома вертлужной впадины при

пероральном введении препарата с инсулиноподобными свойствами

срок ЩФ, ед/л КФ, ед/л ИФ, ед. ЛДГ, ед/л

контроль

Д/о п=16 75,У0±3,88 4,75±0.28 16,01±1,38 220,37±7,12

7с\т. п=16 136.50±5,18 4.20±0.18 33,08±2,14 280,46±8,16

14 сут. п=6 173,6±5,28* 3,52±0,21* 4У,31±3,16* 235.70±У.12*

п=4 122,7±6,15 1,72±0,65 71,18±5,60 545,40±5,70

21 сут. п=3 157,1±6,12* 1,16±0.12* 135,43±У,60* 223,90±7,49

п=4 142.40±5,45 3,77±0,70 37,77±2.14 248,20±5,16

28 сут. п=3 116,8±2,22 2,80±0.23* 41,70±4,12* 1У4,5± 10,32*

п=4 128.54±4.54 3.66±0.88 35,73±2.34 359,40±6.13

35 сут. п=3 164,1±3,89* 2,65±0,33* 61,У2±5,12* 37У,00±8,74*

п=4 123,25±2,99 3,77±0.86 32.28±2.50 307,70±4,57

42 С)' т. п=3 103,8±3,18 2,80±0,21 37,78±4,22 245,80±5,12

п=4 У9,56±3,48 2,74±0.12 36.33±1.98 361,40±5,60

Активность щелочной фосфатазы во всех группах была достоверно выше дооперационных значений. Одной из причин повышения активности ЩФ в крови непосредственно после травмы может быть поступление ее из дегенерирующих остеоцитов и остеобластов очага травмы, а в последующем поступление из пролиферирующих остеогенных клеток зоны регенерации.

В ходе эксперимента мы наблюдали различную динамику изменения активности ЛДГ. Так, в контрольной группе активность ЛДГ была достоверно выше дооперационных значений в течение первых двух недель после операции, в группе с внутриартикулярным введением препарата - начиная с третьей недели. В группе с пероральным введением препарата активность ЛДГ была достоверно выше дооперационных значений только на 35-е сутки после операции.

Повышение активности ЛДГ (в контрольной группе) в течение первых двух недель после операции свидетельствовало о нарушении оксибио-тических процессов в травмированной конечности, при последующем восстановлении циркуляторно-метаболических взаимоотношений. Причиной повышения активности ЛДГ может быть и накопление в крови пирувата, требующего перевода в менее токсичную молочную кислоту. В опытных группах в этот период достоверных отличий от дооперационных значений не наблюдали.

Повышение активности ЛДГ на более поздних сроках эксперимента (в опытных группах) скорее всего связано с действием вводимых низкомолекулярных неколлагеновых белков, обладающих инсулиноподобными свойствами. Активность ЛДГ (внутриартикулярное введение препарата) на 35-е сутки в 2,5 раза увеличивалась по сравнению с данными контрольной группы, а в случае перорального в 1,2 раза. Возможно, это может быть связано с усилением энергетического обмена и биосинтезом бежа.

Таким образом, на основании данных минерального обмена и изменения ферментативной активности сыворотки крови собак в опытных сериях можно говорить о преобладании процессов костеобразования над костной резорбцией.

Влияние низкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткани с инсулиноподобньши свойствами на изменение концентрации общего белка и его отдельных фракций у собак с переломом вертлужной впадины.

В течение месяца в контрольной группе общее количество бежа возрастало за счет глобулиновой фракции, а, начиная с 35-х суток, за счет одновременного увеличения содержания альбуминов и глобулинов.

Для более полной характеристики изменений белкового состава сыворотки крови в ходе эксперимента рассматривали динамику изменения альбумин-глобулинового коэффициента (А/Г). Согласно полученным данным, альбумин-глобулиновое соотношение (А/Г) снижалось на протяжении

эксперимента во всех группах (рис.7). Связано, в первую очередь, со снижением содержания мелкодисперсных белков -альбуминов и увеличением уровня глобулинов в сыворотке крови. Причем, при пероральном введении препарата, повышение концентрации альбуминов на 42-е сутки после one- ' рации приводило к снижению альбумин-глобулинового (А/Г) соотношения до 0,45±0,01 (Р„<0,05) при норме 1,05±0,01. При внутриартикулярном введении препарата повышение концентрации альбуминов на 35-е сутки после операции привело к максимальному снижению А/Г соотношения до 0,43± 0,006 (Ри<0,05) при норме 1,05±0,01. В контрольной группе минимальное значение соотношения А/Г наблюдалось на 21-е сутки эксперимента и составило 0,69±0,01 (Ри<0,05) при норме 1,05±0,01.

И внутриартикулярное введение Ппероральное введение Нконтрольная группа

н 1,2 Я о S

Í 1 •е-

И" 0,8

д/о 7 сутки 14сутки 21сутки 28сутки 35сутки 42сутки срок эксперимента, сутки

Рис. 7. Динамика изменения альбумин-глобулинового (А/Г) соотношения при заживлении переломов вертлужной впадины под действием препарата с инсулиноподобными свойствами, ед.

Примечание: * - уровень значимости различий по сравнению с данными контрольной группы по и-критерию Вилкоксона-Манна-Уитни при Ри<0,05

Проведенные исследования за изменением концентрации белков в сыворотке крови собак показали, что наблюдаемая гипоальбуминемия (14-е - 42-е сутки после операции) скорее всего, связана с усиленной продукцией соматотропного гормона (СТГ) и инсулина, а также следствием вводимого препарата на основе соматомединов. Предполагается, что в печени, где синтезируются плазменные белки, замедляется синтез белков, в основном, альбуминов, уровень обмена которого наиболее чувствителен к действию гормонов ГГАС (Юдаев П. А. и др., 1996). В пользу этого свидетельствуют полученные нами данные о снижении альбумин-глобулинового соотношения в послеоперационный период. Тем самым в печени создается запас свободных аминокислот, которые по системе кровотока перераспределяются к регенерирующим органам, где являются основными субстратами для синтеза белковых компонентов.

Влияние низкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткани с инсулиноподобными свойствами на содержание компонентов

протеогликанов в сыворотке крови собак в динамике при заживлении переломов вертлужной впадины.

Качественные изменения в молекулах протеогликанов (ПГ) наступают значительно раньше, чем возникает болевой синдром и отражают те звенья метаболизма, в которых происходят патологические процессы. Продукты тканевого метаболизма ПГ находятся в динамическом равновесии с их содержанием в сыворотке крови. Поэтому изучение компонентов-маркеров гликозаминогликанов (глюкуроновые кислоты и др.), входящих в состав протеогликанов и сиаловых кислот, входящих в состав сиалопротеи-дов, принимающих участие в образовании агрегата протеогликана (ПГ), в сыворотке крови, является важным критерием в диагностике и прогнозировании течения патологического процесса.

Динамика изменения соотношения 8/ГУК в изучаемых группах была не одинаковой. На 42-е сутки, в группе с внутриартикулярным введением препарата, соотношение Б/ТУК повышалось (в 2 раза от дооперационных значений) за счет одновременного увеличения в сыворотке крови концентрации сульфатов и уроновых кислот, а в группе с пероральным введением препарата (в 1,3 раза от дооперационных значений), - за счет снижения концентрации уроновых кислот при незначительном изменении концентрации сульфатов. В контрольной серии соотношение Я/ГУ К снижалось за счет повышения в сыворотке крови концентрации уроновых кислот (рис. 8).

Ш внутриартикулярное введение □ пероральное введение И контрольная группа

д/о 7сутки 14сутки 21сутки 28сутки 35сутки 42сутки срок эксперимента

Рис. 8. Динамика изменения соотношения 8/ГУК при заживлении переломов вертлужной впадины под действием препарата с инсулиноподобны-ми свойствами, ед.

Примечание. * - уровень значимости различий по сравнению с данными контрольной группы по и-критерию Вилкоксона-Манна-Уитни при Ри<0.05

В течение первых трех недель после операции в исследуемых группах концентрация сиаловых кислот (СК) достоверно повышалась от дооперационных значений, что может быть следствием взаимосвязи процессов минерализации суставного хряща у собак и содержанием сиалогликопро-теинов, а, начиная с 3-й недели, снижалась. Концентрация СК в опытных группах была достоверно ниже данных контрольной группы на 35-е сутки

после операции, что косвенно свидетельствовало о снижении воспалительного процесса в области перелома (рис. 9).

□ внутриартикулярное введнеие Ппероральное введение Н контрольная группа 4,5

о. 3 ¡¡3-5 я" -в ¡4 з

áü

2,5

-г>

д/о 7сутки 14сутки 21сутки 28сутки 35сутки 42сутки срок эксперимента

Рис. 9. Динамика изменения уровня сиаловых кислот в сыворотке крови собак после перорального и внутриартикулярного способов введения препарата с инсулиноподобными свойствами, ммоль/л

Примечание: * - уровень значимости различий по сравнению с данными контрольной группы по U-критерию Вилкоксона-Манна-Уитни при Ри<0,05

Таким образом, введение препарата с инсулиноподобными свойствами способствовало повышению соотношения S/ГУК, что косвенно свиде-тельствововало о процессе ремоделирования костной ткани и периоде активной сборки ПГ комплексов в процессе сращения переломов. Механизм действия препарата с инсулиноподобными свойствами в зависимости от способа введения не одинаков, что подтверждается различной динамикой изменения концентрации сульфатов и уроновых кислот в сыворотке крови.

Динамика изменения концентрации глюкозы в сыворотке крови собак в ходе заживления переломов вертлужной впадины.

В контрольной группе (без стимуляции препаратом) наблюдали фазовое изменение уровня глюкозы. Максимум пришелся на 35-е сутки после операции - 6,15±0,12 ммоль/л, что на 20% выше дооперационных значений - 4,92±0,55 ммоль/л. При внутриартикулярном введении препарата, наоборот, наблюдали снижение концентрации глюкозы в сыворотке крови с течением эксперимента. Минимум был достигнут на 21-е сутки эксперимента и составил - 3,68±0,47 ммоль/л моль/л, что на 25,2 % ниже доопера-ционных значений и на 40,2% ниже данных контрольной серии. Достоверные отличия от данных контрольной группы наблюдались на 21, 28, 35-е сутки после операции. Значимое отклонение от данных контрольной группы связано, в первую очередь, с вводимым препаратом на основе сомато-мединов, который способствует снижению уровня глюкозы в сыворотке крови. В группе с пероральным введением неколлагеновых белков костной ткани изменение концентрации глюкозы в сыворотке крови колебалось возле уровня дооперационных значений практически на всех этапах исследования.

Концентрация глюкозы в исследуемых группах изменялась в пределах физиологической нормы (3,4 - 6,0 ммоль/л). Изменение динамики уровня

глюкозы в сыворотки крови собак при заживлении переломов вертлужной впадины показало повышение концентрации глюкозы в первую неделю после операции. Очевидно, связано это с повышенным выделением катехоламинов, которые стимулируют мобилизацию гликогена печени. В последующие сроки, в опытных сериях мы наблюдали снижение концентрации глюкозы в сыворотке крови, что, как мы полагаем, является следствием вводимого препарата на основе соматомединов (рис. 10).

—♦—контрольная группа внутриартикулярное введение пероральное введение ч 7

2 д

1| о. г

а) п

я 8

з а

о о

и р

срок эксперимента, сутки

Рис. 10. Содержание глюкозы в сыворотке крови собак в динамике при заживлении переломов вертлужной впадины

Примечание: * - уровень значимости различий по сравнению с данными контрольной группы по и-критерию Вилкоксона-Манна-Уитни при Ри<0,05; по оси абсцисс сроки эксперимента; 1 - д/о. 2- седьмые сутки после операции, 3- 14-е сутки после операции, 4- 21 сутки после операции, 5- 28 сутки после операции. 6- 35 сутки после операции, 7- 42 сутки после операции

Гистологические аспекты влияния низкомолекулярных неколла-геновых белков костной ткани на заживление внутрисуставных переломов вертлужной впадины

Визуальный осмотр макропрепаратов вертлужной впадины на момент окончания эксперимента в опытных сериях показал отсутствие деформации вертлужной впадины. Зона повреждения определялась в виде едва заметной светлой линии. Периостальные наслоения отсутствовали. Суставная выстилка впадины была представлена гладким блестящим хрящом. Размеры и форма головки бедренной кости оставались без изменений.

Согласно результатам гистологического исследования, как перо-ральное, так и внутрисуставное введение препарата, предположительно влияет на пролиферативную активность фибробластов и остеобластов. На 14-е сутки после операции в зоне сращения у животных обеих опытных групп, в отличие от контроля, были обнаружены митотически делящиеся клетки. Высокая плотность хрящевой ткани также косвенно свидетельствовала о высокой пролиферативной активности хондробластов. При внутрисуставном способе введения препарата клетки с фигурами митоза обнаруживались и на 42-е сутки послеоперационного периода.

Согласно данным гистоморфометрического исследования, на 42 сутки поле операции в группе с внутриартикулярным введением препарата (I) численная плотность клеток остеобластической линии дифференцировки была значимо выше, а клеток сосудистого эндотелия - ниже, чем в контрольной группе (III). Различия между значениями численной плотности хондроцитов для этих групп не достоверны. Межгрупповые различия показателей групп II (пероральное введение) и III статистически не значимы (рис. 11)

Рис. 11. Средняя численная плотность клеток в 1 мм2 зоны сращения ацетабуляр-ного перелома на 42-е сутки после операции: N0 - остеогенной, Nx - хондрогенной линий дифференцировки: N3 - клеток сосудистого эндотелия

Примечание: данные представлены в виде средних значений показателя: *- различия с данными группы III значимы при Р<0,05

Установлено, что при заживлении центрального перелома вертлужной впадины в условиях внешней фиксации аппаратом и введения препарата с инсулиноподобной активностью, к 14-м суткам послеоперационного периода формируется преимущественно волокнисто-соединительнотканное, а к 42-м суткам - костно-волокнисто-соединительнотканно-хрящевое сращение. Плотность расположения сосудов микроциркуляторного русла умеренная. Как пероральное, так и внутрисуставное введение препарата, предположительно влияет на пролиферативную активность фибробластоподобных клеток и остеобластов, поскольку на 14 сутки после операции обнаружены митоти-чески делящиеся клетки. Высокая клеточная плотность также косвенно свидетельствует о пролиферативной активности клеток всех видов тканей. При внутрисуставном способе введения препарата клетки с фигурами митоза обнаруживаются и на 42-е сутки послеоперационного периода. В то же время на всем протяжении эксперимента наблюдаются дегенеративно измененные формы клеток.

В контрольной серии к 14-м суткам после операции наблюдалось волокнисто-соединительнотканное сращение перелома с очагами хондро - и ос-теогенеза. К 42-м суткам формировалось костно-волокнисто-соединительнотканно-хрящевое сращение с преобладанием волокнистого хряща. На всем протяжении эксперимента отмечена умеренная клеточная и сосудистая плотность тканей зоны сращения. Фигуры митоза в клетках фиб-робластической, ховдробластической и остеобластической линий дифферен-

цировки не обнаружены, что также косвенно свидетельствует о менее интенсивной пролиферативной активности в сравнении с опытными сериями.

Информативность биохимических и морфометрических показателей в оценке репаративного процесса при заживлении ацетабулярного перелома в условиях применения низкомолекулярных белковых фракций костного матрикса

При расчете корреляций между 15 показателями экспериментальной группы из 105 зависимостей значимыми (>0,7) оказались 18, что составило 17 % от их общего количества. Наибольшее число значимых зависимостей (4) выявлено для глобулинов, кальция, фосфатов, СК; меньшее (3) - для глюкозы, ГУК, ЫАф. Для пяти показателей - активности КФ, ЛДГ, содержания сульфатов, альбумина, N3 обнаружено по 2 значимых зависимости, для ЫАх - 1. Связи умеренной силы выявлены для показателей ЩФ и ИАо. Анализ факторных нагрузок переменных позволил выделить четыре фактора. Первый, отражающий прямую связь между содержанием сиаловых кислот и глобулинов с одной стороны, обратную однонаправленным изменениям активности КФ и содержания сульфатов - с другой, условно интерпретировали как «фактор резорбции». Второй, демонстрирующий обратную связь между концентрацией ГУК, активностью ЛДГ и содержанием альбумина, кальция, фосфата, глюкозы, характеризовал «минерализацию». Третий фактор обозначал прямую связь между активностью ЩФ, характерной для интенсивно пролиферирующих клеток, и ЫАэ. Четвертый фактор демонстрировал антагонизм между несущим основную нагрузку показателем ЫАх и менее нагруженными показателями численной плотности клеток ЫАо и ЫАф.

В группе сравнения те же показатели группировались в виде двух факторов. Первый отражал обратную зависимость между активностью КФ, содержанием СК и активностью ЩФ, ЛДГ, содержанием альбумина, сульфата, кальция, фосфатов. Второй демонстрировал прямую связь между показателями ЫАх, содержания ГУК, глобулинов, глюкозы, обратную связи между ЫАэ, ЫАф и ЫАо.

Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что применение фиксации аппаратом обеспечивает сокращение сроков заживления перелома и формирование более полноценной в функциональном отношении, но не органотипической суставной выстилки. Однако период лечения в аппарате составляет не менее 1,5 месяцев, в течение которых сустав остается полностью либо частично обездвиженным. С целью сокращения сроков лечения ацетабулярного перелома в условиях внешней фиксации аппаратом был использован препарат на основе нанокомпонентов костного матрикса.

Проведенное исследование с использованием низкомолекулярных не-коллагеновых белков костной ткани с инсулиноподобными свойствами позволило оценить информативность биохимических и морфометрических показателей и структурировать их взаимосвязи, характеризующие влияние ПНБФ на процесс репаративной регенерации при моделировании ацетабулярного перелома.

Анализируя отдаленные результаты лечения в зависимости от тяжести повреждения суставной поверхности и способа послеоперационного лечения, мы убедились в том, что использование препарата на основе инсулиноподоб-ных факторов роста способствует усилению репаративных возможностей костной и хрящевой тканей, выражающиеся в увеличении активности ЩФ, снижении активности КФ, увеличении степени сульфатирования ГАГ. Препарат способствовал снижению воспалительного процесса, усилению энергетического обмена и биосинтеза белка. Низкомолекулярные неколлагеновые белки костной ткани с инсулиноподобными свойствами способствовали усилению пролиферативной активности остеобластов, фибробластов и хондроб-ластов в интермедиарной части зоны сращения перелома.

ВЫВОДЫ

1. Заживление центрального перелома вертлужной впадины в условиях внешней фиксации аппаратом происходит в результате репаративного остео-, хондро - и фиброгенеза в интермедиарной части зоны сращения. К 28-м суткам индекс фосфатаз в 2,2 раза выше дооперационных значений, на 42-е сутки после операции снижено отношение сульфат/глюкуроновые кислоты в 2,4 раза, а альбумин/глобулиновый коэффициент в 1,3 от дооперационных значений. Концентрации лактатдегидрогеназы и сиаловых кислот в сыворотке крови в 2,2 и 1,24 соответственно раза выше дооперационных значений.

2. Препарат, разработанный на основе низкомолекулярных неколла-геновых белков костной ткани, обладающих инсулиноподобными свойствами, нормализует гематологические показатели периферической крови к 35-м суткам после операции, способствует снижению интенсивности воспалительного процесса в посттравматическом периоде, что подтверждается снижением количества моноцитов и концентрации сиаловых кислот, стимулирует пролиферативную активность клеток зоны сращения перелома.

3. Внутриартикулярное введение препарата способствует активизации процессов остео- и хондрогенеза в зоне сращения перелома, что выражается: на 28-е сутки после операции в снижении системного индекса электролитов в 1,5 раза, увеличении индекса фосфатаз в 1,2 раза; на 42-е сутки эксперимента в увеличении степени сульфатирования гликозаминогликанов в 3 раза, а отношения сульфат/глюкуроновые кислоты - в 5 раз. Введение препарата способствует снижению значений показателей воспалительного процесса: концентрации сиаловых кислот и уровня моноцитов на 35-е сутки после операции.

4. Пероральное введение препарата способствует активизации процессов остео- и хондрогенеза в зоне сращения перелома: системный индекс электролитов в 1,1 раза ниже дооперационных значений на 21-е сутки, а индекс фосфатаз, наоборот, в 2,6 раза выше первоначальных значений; к 42-м суткам отношение сульфат/глюкуроновые кислоты в 1,5 выше дооперационных значений. Введение препарата способствует снижению показателей вое-

палительного процесса: концентрации сиаловых кислот и уровня моноцитов на 35-е сутки после операции.

5. Наиболее информативными биохимическими тестами для оценки влияния препарата с хондропротекторными свойствами на репаративный ос-тео- и хондрогенез в сериях с внутриартикулярным и пероральным введением являются определение в сыворотке крови активностей щелочной и кислой фосфатаз, маркеров деградации суставного хряща, в частности, концентрации сульфатов, уроновых и сиаловых кислот.

6. Процесс репаративного остеогенеза при заживлении переломов вертлужной впадины, более выражен в серии с внутриартикулярным введением препарата, чем при перроральном способе введения, что подтверждается значимым увеличением численной плотности клеток остеогенной линии дифференцировки.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Список работ, опубликованных в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Шипицына И.В. Влияние низкомолекулярных неколлагеновых белков с инсулиноподобными свойствами на активность препарата миозина скелетных мышц при заживлении экспериментальных переломов /С.Н.Лунева, А.Н. Накоскин, М.В. Стогов, А.И. Гайдышев, И.В. Шипицына //Медицинская наука и образование Урала. 2009. Т. 10. № 3(59). С. 14-15.

2. Шипицына И.В. Влияние низкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткани с инсулиноподобными свойствами на содержание компонентов протеогликанов в сыворотке крови собак в динамике при заживлении переломов вертлужной впадины /С.Н. Лунева, И.В. Шипицына //Гений ортопедии. 2011. №1. С. 94-97.

Список работ, опубликованных в иных изданиях

3. Шипицына И.В. Биохимические и морфологические аспекты влияния низкомолекулярных неколлагеновых белков костного матрикса на заживление переломов вертлужной впадины /С.Н. Лунева, Т.А Силантьева, И.В. Шипицына, А.Н. Накоскин //Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов: сб. науч. тр. по матер, междун. науч.-практ. конф. Новосибирск, 2009. с. 134.

4. Шипицына И.В. Биохимические аспекты влияния низкомолекулярных неколлагеновых белков костного матрикса на заживление внутрисуставных переломов /С.Н. Лунева, И.В. Шипицына, А.Н. Накоскин // Остеопо-роз и остеоартроз - проблема XXI века: сб. науч. тр. по матер, междун. науч.-практ. конф. Курган, 2010. С. 132.

5. Шипицына И.В. Биотестирование низкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткани на гипогликемическую активность /С.Н. Лунева, И.В. Шипицына, А.Н. Накоскин //Российский конгресс ASAMI: сб. науч. тр. по матер, междун. науч.-практ. конф. Санкт-Петербург. 2008, с.69.

6. Шипицына И.В. Влияние низкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткани на показатели ферментативной активности сыворотки крови и клеточный состав зоны сращения при экспериментальном моделировании перелома вертлужной впадины /Лунева С.Н., Силантьева Т. А., Краснов

B.В., И.В. Шипицына //Первые Международные Беккеровские чтения: сб. науч. тр. по матер, науч.-практ. конф.:в 2-х ч. Волгоград. 2010.Часть II.

C. 129-131.

7. Шипицына И.В. Влияние низкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткани с инсулиноподобными свойствами на содержание компонентов протеогликанов в сыворотке крови собак в динамике при заживлении переломов вертлужной впадины /С.Н. Лунева, И.В. Шипицына //Илизаровские чтения: сб. науч. тр. по матер, науч.-практ. конф. Курган, 2010, С. 221-222.

8. Шипицына И.В. Информативность биохимических и морфомет-рических показателей в оценке репаративного процесса при заживлении аце-табулярного перелома в условиях применения низкомолекулярных белковых фракций костного матрикса/ С.Н. Лунева, Т.А. Силантьева, И.В. Шипицына, В.В. Краснов //Илизаровские чтения: сб. науч. тр. по матер, науч.-практ. конф. Курган, 2010, С. 217-218.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

• ГГАС - гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальная система;

• ГПХ - гельпроникающая хроматография;

• ИОХ - ионообменная хроматография;

• ИФ - индекс фосфатаз;

• ИФР - инсулиноподобный фактор роста;

• КФ - кислая фосфатаза(КФ 3.1.3.2);

• ЛДГ - лактатдегидрогеназа (КФ 1.1.1.27);

• НКБ - неколагенновые белки;

• СИЭ - системный индекс электролитов;

• СК - сиаловые кислоты;

• СТГ - соматотропный гормон;

• УК - уроновые кислоты;

• ЩФ-щелочная фосфатаза (КФ 3.1.3.1);

• ФР - факторы роста

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Шипицына, Ирина Владимировна

Введение

ГЛАВА 1. Функциональная организация, реактивность и ^ регенерация артикулярных тканей

1.1. Структура и особенности метаболизма артикулярных тканей Ц

1.2. Гуморальная регуляция процессов роста и развития артикулярных тканей

1.3. Факторы роста, влияющие на физиологическую и репаративную регенерацию костной и хрящевой тканей

1.3.1. Строение и функции соматомединов

1.3.2. Биологическое действие инсулиноподобных факторов роста

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Материалы исследования

2.2. Методы исследования 30 2.2.1. Разделение белков костной ткани

2.2.2 Фракционирование низкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткани 2.2.3. Биохимические и общеклинические методы исследования

2.2.4. Радиоиммунологические методы анализа

2.2.5. Гистологические методы исследования

2.2.6. Статистические методы

ГЛАВА 3. Результаты собственных исследований

3.1 Выделение и тестирование неколлагеновых белков костной ткани со свойствами инсулиноподобных факторов роста.

3.2 Влияние низкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткани с инсулиноподобными свойствами на изменение биохимических и общеклинических показателей крови собак в динамике при заживлении переломов вертлужной впадины 3.2.1. Влияние низкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткани с инсулиноподобными свойствами на 45 показатели периферической крови

3.2.2. Влияние низкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткани с инсулиноподобными свойствами на электролитный состав и ферментативную активность сыворотки крови.

3.2.3. Влияние низкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткани с инсулиноподобными свойствами на * изменение концентрации общего белка и его отдельных фракций.

3.2.4. Влияние низкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткани с инсулиноподобными свойствами на содержание компонентов протеогликанов в сыворотке крови.

3.2.5. Влияние низкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткани с инсулиноподобными свойствами на 75 изменение уровня глюкозы в сыворотке крови.

3.3. Гистологические аспекты влияния низкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткани с инсулиноподобными 78 свойствами на заживление переломов вертлужной впадины

3.4 Информативность биохимических и морфометрических показателей при заживлении ацетабулярного перелома в условиях чрескостного остеосинтеза и применения низкомолекулярных белковых фракций костного матрикса

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние инсулиноподобных факторов роста на репаративный остео- и хондрогенез при заживлении переломов вертлужной впадины"

По оценкам различных авторов, переломы вертлужной впадины составляют 4-12% от всех переломов костей таза и относятся к тяжелым повреждениям опорно-двигательной системы [54, 112]. Существующие методы лечения ацетабулярных повреждений не являются оптимальными в виду недостаточности проводимых исследований в данной области, в связи с этим и большой процент осложнений [51, 65, 114]. По данным литературы, экспериментальных работ, посвященных стимуляции репаративных процессов в костной и хрящевой тканях при переломах в области вертлужной впадины до сих пор не проводилось, что определяет новизну выбранной темы.

В настоящее время ведется активный экспериментальный поиск препаратов и условий, способствующих процессам восстановления хрящевой и костной тканей. К лекарственным средствам, используемым для коррекции поражения суставов при травме конечностей, относятся стероидные, нестероидные противовоспалительные препараты и хондропротективные препараты [72, 115]. Все эти препараты доказали свою эффективность [1, 33, 44]. Однако существенным недостатком является то, что их действие не направлено на стимулирование репаративных потенций хряща, и они не влияют на биомеханические и химические свойства субхондральной кости. Сейчас разрабатываются новые артропротективные лекарственные вещества на базе стимуляторов роста, таких как инсулиноподобный факторы роста I (ИФР1), инсулиноподобный фактор роста II (ИФР2), трансформирующий фактор роста, эпидермальный фактор роста и др., которые контролируют процессы деления и дифференцировки клеток, оказывают омолаживающее действие на ткани и весь организм [135, 140, 154, 180]. Перспективным является использование соматомединов -низкомолекулярных посредников гормона роста, регулирующих рост и метаболизм, как хряща, так и других тканей организма [145, 174, 184]. ИФР обладают широким спектром биологического действия: стимулируют клональную экспансию и созревание хондроцитов; синтез различных специфических белков (коллагена, хондроитин сульфата, ё-кристаллина и др.), а также поглощение аминокислот, а-аминомасляной кислоты, глюкозы [142, 143, 147]. До сих пор остаются неизученными вопросы механизма действия инсулиноподобных факторов роста на артикулярные ткани в процессе физиологической регенерации и особенности действия данных факторов роста при травмах конечностей.

Таким образом, изучение инсулиноподобных факторов роста, оценка эффективности их действия на костную и хрящевую ткани при лечении переломов вертлужной впадины в условиях фиксации аппаратом наружной конструкции является обоснованным.

Цель исследования:

Выявить изменения в костной и хрящевой тканях отломков тазовой кости у экспериментальных животных в процессе заживления переломов вертлужной впадины и показать возможность стимуляции репаративного остео- и хондрогенеза при помощи низкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткани с инсулиноподобными свойствами.

Задачи исследования:

1. Определить биохимические и гематологические показатели крови экспериментальных животных при заживлении переломов вертлужной впадины.

2. Разработать и экспериментально апробировать препарат для внутриартикулярного и перорального введения на основе низкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткани с инсулиноподобными свойствами, предназначенный для стимуляции репаративного остео- и хондрогенеза.

3. Оценить динамику изменения показателей крови собак с переломом вертлужной впадины после перорального и внутриартикулярного способов ведения препарата на основе соматомединов.

4. На основании морфологических методов исследования доказать влияние низкомолекулярных неколлагеновых белков с инсулиноподобными свойствами на репаративный остео- и хондрогенез.

5. Установить информативность биохимических и морфологических тестов в диагностике и контроле за эффективностью препарата с инсулиноподобными свойствами, влияющего на метаболизм костной и хрящевой тканей.

Научная новизна работы.

Впервые изучено влияние неколлагеновых белков костной ткани со свойствами инсулиноподобных факторов роста на процессы физиологической и репаративной регенерации костной и хрящевой ткани при их пероральном введении. Доказано, что используемый препарат на основе нанокомпонентов костного матрикса активизирует процессы остео- и хондрогенеза как при внутриартикулярном, так и при пероральном способах введения. Определены количественные и качественные изменения биохимических и общеклинических показателей крови при пероральном и внутриартикулярном способах введения препарата с инсулиноподобными свойствами при заживлении переломов вертлужной впадины. Выявлено, что препарат с инсулиноподобными свойствами способствует нормализации гематологических показатели периферической крови в течении эксперимента, стимулирует сульфатирование хряща, достоверно увеличивает пролиферативную активность фибробластов, остеобластов и хондробластов. На основе анализа динамики восстановительного процесса в артикулярных тканях, морфологических и биохимических исследований, доказана эффективность действия препарата с инсулиноподобными свойствами при пероральном и внутриартикулярном способах введения на репаративный остео- и хондрогенез при заживлении переломов вертлужной впадины.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Оценена информативность ряда биохимических показателей, динамика их изменения в процессе заживления переломов вертлужной впадины после перорального и внутриартикулярного введения препарата, обладающего инсулиноподобными свойствами.

Полученные в ходе исследования данные биохимических, гематологических и гистологических исследований при пероральном и внутриартикулярном способах введения препарата с инсулиноподобными свойствами позволяют говорить об эффективности используемого препарата в стимуляции репаративных процессов в костной и хрящевой тканях.

Полученные экспериментальные данные имеют существенное значение для экспериментальной биологии, практической медицины, могут использоваться в научно-исследовательской работе и диагностической практике в морфологических, биохимических лабораториях, а также в курсах лекций по гистологии, биохимии на биологических факультетах университетов и спецкурсах по физиологии, направленных на изучение адаптации, стресса и болезней.

Внедрение результатов исследования в практику.

Результаты работы внедрены в работу клинико-диагностической лаборатории ФГУ РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова; используются в курсе лекций по биохимии для студентов специальности «Биология» и «Химия» факультета естественных наук Курганского государственного университета.

Апробация работы.

Диссертационная работа выполнена в рамках темы НИР 034/3-17 ФГУН РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова» Минздравсоцразвития России: № регистрации 01.2.003.16.067.

Основные положения диссертационного исследования доложены и обсуждены на Международной научно - практической конференции «Остеопороз и Остеоартроз - проблема XXI века: морфофункциональные аспекты диагностики, лечения и профилактики» (Курган, 2009 г); Четвертой Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов» (Новосибирск, 2009 г); I Международной научно-практической конференции «Беккеровские чтения» (Волгоград, 2010 г); Всероссийской научнопрактической конференции с международным участием«Илизаровские чтения» (Курган, 2010 г).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Заживление центрального перелома вертлужной впадины в условиях внешней фиксации аппаратом происходит в результате репаративного остео-, хондро- и фиброгенеза в интермедиарной части зоны сращения. Применение фиксации аппаратом обеспечивает формирование более полноценной в функциональном отношении, но не органотипической суставной выстилки.

2. Использование неколлагеновых белков, выделенных из костной ткани сельскохозяйственных животных, обладающих свойствами инсулиноподобных факторов роста, обеспечивает возможность активной стимуляции процессов репаративной регенерации костной и хрящевой ткани при заживлении переломов вертлужной впадины.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, в том числе 2 публикации, в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура диссертации.

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Шипицына, Ирина Владимировна

Выводы

1. Заживление центрального перелома вертлужной впадины в условиях внешней фиксации аппаратом происходит в результате репаративного остео-, хондро - и фиброгенеза в интермедиарной части зоны сращения. К 28-м суткам индекс фосфатаз в 2,2 раза выше дооперационных значений. На 42-е сутки после операции достоверно снижены отношение сульфат/глюкуроновые кислоты в 2,4 раза, альбумин/глобулиновый коэффициент в 1,3 от дооперационных значений. Концентрации лактатдегидрогеназы и сиаловых кислот в сыворотке крови в 2,2 и 1,24 раза выше дооперационных значений.

2. Препарат, разработанный на основе низкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткани, обладающих инсулиноподобными свойствами, нормализует гематологические показатели периферической крови к 35-м суткам после операции, способствует снижению интенсивности воспалительного процесса в посттравматическом периоде, что подтверждается снижением количества моноцитов и концентрации сиаловых кислот, стимулирует пролиферативную активность клеток зоны сращения перелома.

3. Внутриартикулярное введение препарата способствует активизации процессов остео- и хондрогенеза в зоне сращения перелома, что выражается: на 28-е сутки после операции в снижении системного индекса электролитов в 1,5 раза, увеличении индекса фосфатаз в 1,2 раза; на 42-е сутки эксперимента в увеличении степени сульфатирования гликозаминогликанов в 3 раза, отношения сульфат/глюкуроновые кислоты -в 5 раз. Введение препарата способствует снижению значений показателей воспалительного процесса: концентрации сиаловых кислот и уровня моноцитов на 35-е сутки после операции.

5. Наиболее информативными биохимическими тестами для оценки влияния препарата с хондропротекторными свойствами на репаративный остео- и хондрогенез в сериях с внутриартикулярным и пероральным введением являются определение в сыворотке крови активностей щелочной и кислой фосфатаз, маркеров деградации суставного хряща, в частности, концентрации сульфатов, уроновых и сиаловых кислот.

6. Процесс репаративного остеогенеза при заживлении переломов вертлужной впадины, более выражен в серии с внутриартикулярным введением препарата, чем при пероральном способе введения, что подтверждается значимым увеличением численной плотности клеток остеогенной линии дифференцировки.

Заключение

Актуальность проблемы лечения больных с внутрисуставными переломами, состоит в постоянном поиске новых путей сокращения сроков восстановления конечности как за счет малотравматичных методов оперативного и консервативного лечения, так и за счет стимуляции репаративных процессов в кости и мягких тканях.

В настоящее время разрабатываются новые артропротективные лекарственные вещества на базе стимуляторов роста, таких как инсулиноподобные факторы роста (ИФР-1), регулирующие рост и метаболизм, как хряща, так и других тканей организма [69, 82, 142]. Поэтому, применение соматомединов при лечении травм опорно-двигательного аппарата является перспективным.

Целью нашей работы было охарактеризовать изменения в костной и хрящевой ткани у собак в процессе заживления переломов вертлужной впадины и показать возможность стимуляции репаративного остео- и хондрогенеза при помощи низкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткани с инсулиноподобными свойствами.

Биохимические, гематологические и гистологические исследования проведены на 16-и собаках с моделированным переломом вертлужной впадины и последующей фиксацией сустава аппаратом наружной конструкции (хирурги - экспериментаторы д.м.н. К.П. Кирсанов, к.в.н. В.В. Краснов, к.в.н. А.Ю. Кирсанова) и 160-и мышах линии СВА.

Выделенные из костной ткани сельскохозяйственных животных низкомолекулярные неколлагеновые белки были протестированы на гипогликемическую активность. Фракция, обладающая наибольшим гипогликемическим эффектом, была использована в эксперименте на собаках. В первой группе, экспериментальным животным (п=6) на 7-е, 14-е, 21-е сутки после операции внутриартикулярно вводили препарат на основе костной ткани сельскохозяйственных животных, с относительной молекулярной массой полипептидных компонентов от 5 до 10 кДа. Во II группе (п=6) тот же препарат вводили перорально. Третью группу составили животные (п=4) с переломом вертлужной впадины, но без стимуляции препаратом на основе инсулиноподобных факторов роста. Животных выводили из эксперимента на 14-е и 42-е сутки после операции.

В эксперименте были изучены биохимические и морфологические аспекты влияния низкомолекулярных неколлагеновых белков костной ткани с инсулиноподобными свойствами на заживление переломов вертлужной впадины.

Влияние травмы на изменение общеклинических, биохимических и морфологических показателей.

Влияние травмы, каковой является внутрисуставной перелом, на электролитный обмен оценивали по сывороточным уровням магния, кальция, фосфатов, хлоридов. В сыворотке крови изучали активность щелочной фосфатазы, костного изофермента кислой фосфатазы, лактатдегидрогеназы.

На 21-е сутки после операции концентрация неорганических фосфатов была достоверно ниже дооперационных значений. Уровень кальция, напротив, практически не изменялся в ходе исследования.

Активность щелочной фосфатазы повышалась в период с 14-21 сутки после операции, но менее значительно, нежели в опытных группах.

Основными показателями общего обмена веществ является уровень содержания белка в крови и соотношение белковых фракций. Максимальное содержание общего белка у животных контрольной группы наблюдали на 42-е сутки эксперимента. В течение месяца в контрольной группе общее количество белка возрастало за счет глобулиновой фракции, а, начиная с 35-х суток, за счет одновременного увеличения содержания альбуминов и глобулинов.

Изменение компонентов протеогликанов выражалось в изменении концентрации сульфатов, сиаловых и глюкуроновых кислот. Так, на 35-е сутки эксперимента, уровень сиаловых кислот почти в два раза был выше дооперационных значений, что может свидетельствовать о гипергидратации и воспалении соединительной ткани.

Концентрации глюкуроновых и сиаловых кислот достоверно повышались. Уровень сульфатов, наоборот, достоверно снижался.

В контрольной серии у собак (п=4) уровень гемоглобина, эритроцитов и сегментоядерных нейтрофилов был снижен практически на всех этапах исследования. Достоверных изменений в содержании лимфоцитов не было выявлено. В течение 35 дней после операции достоверно повышалось число моноцитов. Только к 42-м суткам значения данного показателя пришло в норму.

По данным гистохимического анализа к концу исследования в вертлужной впадине были выявлены более выраженные структурные изменения, нежели в опытных группах с введением препарата с инеулиноподобными свойствами, которые проявлялись разрыхлением хряща по линии перелома. Фигуры митоза в клетках фибробластической, хондробластической и остеобластической линий дифференцировки не были обнаружены, что косвенно свидетельствовало о менее интенсивной пролиферативной активности в сравнении с опытными сериями.

Полученные экспериментальные данные также свидетельствуют о том, что применение фиксации аппаратом обеспечивает сокращение сроков заживления перелома и формирование более полноценной в функциональном отношении, но не органотипической суставной выстилки. Однако период лечения в аппарате составляет не менее 1,5 месяцев, в течение которых сустав остается полностью либо частично обездвиженным. С целью сокращения сроков лечения ацетабулярного перелома в условиях внешней фиксации аппаратом был использован препарат на основе нанокомпонентов костного матрикса.

Влияние препарата с инеулиноподобными свойствами па заживление перелома вертлужной впадины.

На основании данных минерального обмена и изменения ферментативной активности сыворотки крови собак можно говорить об усилении репаративного остеогенеза в опытных группах.

Так, в серии с внутриартикулярным введением препарата на 21-е сутки достоверно повышалась активность ЩФ от уровня дооперационных значений, увеличивалось содержание фосфатов, снижался уровень кальция в сыворотке крови. Это свидетельствовало в пользу происходящих процессов минерализации вновь образованной кости.

Активность ЛДГ на 35-е сутки в 2,5 раза увеличивалась по сравнению с данными контрольной группы. Это может быть связано с усилением энергетического обмена и биосинтеза белка. Исследование концентраций маркеров деградации органического матрикса костной ткани в сыворотке крови собак с переломом вертлужной впадины показало значительное увеличение степени сульфатирования ГАГ, на что указывало возросшее соотношение сульфаты/ГУК почти в 2 раза от уровня дооперационных значений. Увеличение минеральной серы компенсировалось достоверным, более чем в 1,7 раза, повышением ГУК. Значительное увеличение минеральной серы связано было с непосредственным действием инсулиноподобных факторов роста на хрящевую ткань. Повышенный уровень сиаловых кислот в сыворотке крови собак в течение эксперимента может быть следствием взаимосвязи процессов минерализации суставного хряща у собак и содержанием сиалогликопротеинов — неколлагеновых белков соединительной ткани.

В серии с пероральным введением препарата значительно возрастала активность щелочной фосфатазы на фоне понижения активности костного изофермента кислой фосфатазы, что может быть связано с усилением пролиферативной функции остеобластов.

Повышение соотношения 8/ГУК, скорее всего было связано с процессом ремоделирования костной ткани и периодом активной сборки ПГ комплексов в процессе сращения перелома вертлужной впадины.

Снижение содержания глюкозы в опытных группах, а также, наблюдаемая, гипоальбуминемия (14-е - 42-е сутки после операции) явились следствием вводимого препарата на основе соматомединов.

Отрицательного воздействия на изменение белкового состава введение препарата не оказывало, поскольку максимальное содержание белка, зафиксированное на 35-е сутки эксперимента в опытных группах, не превышало физиологическую норму.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Шипицына, Ирина Владимировна, Челябинск

1. Алексеева JL И., Беневоленская Л. И., Насонов Е. Л. Структум (хондроитинсульфат) новое средство для лечения остеоартроза // Терапевт, арх. 1999. №5. С. 25-30.

2. Алексеева Л. И., Зайцева Е. М. Клинические подходы к лечению остеоартроза // Рус. мед. журн. 2006.Т.14, № 6. С. 450-453.

3. Анкин Л. Н., Анкин Н. Л. Повреждение таза и переломы вертлужной впадины. М. : Книга, 2007. 216 с.

4. Балаболкин М. И. Секреция гормона роста в норме и патологии. М.: Медицина, 2000. 171 с.

5. Банин В. В. Роль внеклеточного матрикса в регуляции ангиогенеза // Регионар. кровообращение и микроциркуляция. 2006. № 1. С. 13-19.

6. Бергман Р. Е., Воган В. К. Болезни иммунной системы, эндокрийно-обменные заболевания, детская гинекология. Педиатрия: Руководство: Пер. с англ.: В 10 т. М., 1998.

7. Березов Т. Г., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. М. : Медицина, 1998. 543 с.

8. Биохимия гормонов и гормональной регуляции / Н. А. Юдаев, С. А. Афиногенова, А. А. Булатов и др.. М. : Наука, 1999. 380 с.

9. Биохимия соединительной ткани : сб. науч. ст., посвящ. 70-летию кафедры Биохимии ИГМА. Ижевск, 2005. 212 с.

10. Буачидзе О. Ш. Переломовывихи в тазобедренном суставе. М., 1993. 198 с.

11. Бышевский А. Ш., Галин С. Л., Терсенов О. А. Биохимические сдвиги и их оценка в диагностике патологических состояний. М. : Мед. книга, 2002. 320 с.

12. Васильев В. П., Кочергина Л. А., Морозова Р. П. Аналитическая химия : лабораторный практикум : пособие для вузов / под ред. В. П. Васильева. М.: «Дрофа», 2006. 416 с.

13. Веникова М. С., Череш Г. Н. Повреждение суставного хряща и развитие паннуса на ранней стадии // Деструкция суставов : тез. докл. 16 симп. ESOA. Сочи, 1987. С. 176-182.

14. Вербовая М. В. Состояние костной ткани, показатели ее метаболизма и кальций-фосфорного обмена у больных с заболеваниями щитовидной железы : дис. канд. мед. наук. Самара, 2003. 115 с.

15. Верещагина Г. В., Трапков А. А. Некоторые механизмы действия тиреоидных гормонов // Успехи соврем, биологии. 1994. Т. 97, № 3. С. 447456.

16. Виноградова Т. П. Репаративный хондрогенез и возможности структурной реорганизации. М., 1999. 304 с.

17. Влияние белковых рострегулирующих факторов внеклеточного матрикса костной ткани на репаративный остеогенез и кроветворение / К. С. Десятниченко и др. // Цитология. 1989. Т 31, № 9. С 1101.

18. Возможность использования лабораторных тестов, характеризующих кальциевый обмен у детей с системными заболеваниямисоединительной ткани / Е. В. Скударнов и др. // Клин, лаборатор. диагностика. 2002. № 9. С. 46-47.

19. Воробьева О. А. Содержание белка ПАМГ-1, связывающего инсулиноподобный фактор роста 1 (соматомедин С), в сыворотке крови больных сахарным диабетом // Успехи соврем, биологии. 2000. № ?. С. 302304.

20. Выделение и биотестирование костных рострегулирующих факторов : метод, рекомендации / РНЦ «ВТО» ; сост. : К. С. Десятниченко и др.. Курган, 1990. 23 с.

21. Выделение из костной ткани и биотестирование в эксперименте низкомолекулярных полипептидов с регуляторной функцией / К. С. Десятниченко и др. // Тезисы докладов ХХУ1У областной научно-практической конференции. Курган, 1997. С. 202-203.

22. Гаврилин М. А. Рецептор гормона роста. 1995. С. 706-713.

23. Геккелер К. Е., Экштайн X. Аналитические и препаративные лабораторные методы : справ, изд. : пер. с нем.. М. : Химия, 2001. 410 с.

24. Гололобов В.Г, Дулаев А. К., Деев Р. В. Морфофункциональная организация, реактивность и регенерация костной ткани / под. ред. проф. Р. К. Данилова, проф. В. М. Шаповалова. Спб. : ВМедА, 2006. 47 с.

25. Гребнева О. Л. Влияние полипептидных факторов сыворотки крови на репаративный остеогенез : автореф. дис. канд. хим. наук. Томск,1998. 21 с.

26. Грибанов Г. А. Модификация определения общего и неорганического фосфора с помощью малахитового зеленого // Лаборатор. дело. 1977. № 1. С. 27-31.

27. Грибанов Г. А., Базанов Г. А. Модификация ультрамикроопределения общего и неорганического фосфоров с помощью малахитового зеленого // Лаборатор. дело. 1978. № 19. С. 527-533.

28. Григорьев А. И., Ларина И. М. Содержание соматотропина и других регуляторов мышечного метаболизма в крови человека при длительных космических полетах и гипокинезии // Физиология человека.1999. №4. С. 89-96.

29. Гублер Е. В., Генкин А. А. Применение непараметрических критериев статистики в медико-биологических исследованиях. Л.: Медицина, 1973. 141 с.

30. Гланц С. Медико-биологическая статистика : пер. с англ. М. : Практика, 1998. 459 с.

31. Данилевская Н. В., Николаев А. А. Хондропротекторы и их использование в ветеринарии // Ветеринария. 2002. № 3. С. 45-49.

32. Аналитические методы // Практическая химия белка : пер. с англ. / под ред. А. Дарбре. М. : Мир, 1999. С. 243-333.

33. Дегенеративно-дистрофичекие изменения суставного хряща и способ их фармакологической коррекции / К. С. Десятниченко, С. Н. Лунева, А. А. Ларионов, С. Н. Асонова // Гений ортопедии. 1998. № 1. С. 2833.

34. Десятниченко К. С. Неколлагеновые белки костной ткани в регуляции скелетного гомеостаза, минерализации и рерпаративного остеогенеза : автореф. дис. д-ра мед. наук. Челябинск, 1997. 34 с.

35. Десятниченко К. С., Лунева С. Н., Матвеева Е. Л. О механизмах патологического обызвествления суставного хряща при развитии дегенеративно дистрофических изменений в тканяхсиновиальной среды // Гения ортопедии. 1999. № 2. С. 24-27.

36. Жаденов И. И., Пастель В. Б. Обменные процессы в суставном хряще в норме (возрастной аспект) и при патологии (остеоартроз) // Ортопедия, травматология и протезирование. 1982. № 3. С. 65-70.

37. Зайчик A. IIL, Чурилов Л. П. Основы общей патологии : в 2 ч. Спб. : Элби, 2000. Ч. 2 : Основы патохимии. 688 с.

38. Зимина Н. П., Рыкова И. В., Архипов И. А. Протеогликаны животных тканей как нерегулярные биополимеры: информативность структуры и контроль биосинтеза // Успехи соврем, биологии. 1994. Т. 112, Вып. 4. С. 571-590.

39. Европейская конвенция по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей // Вопр. реконструктивной и пластической хирургии. 2003. № 4. С. 34-36.

40. Использование интегральных показателей в травматологии и ортопедии / С. Н. Лунева, Л. С. Кузнецова, М. А. Ковинька, М. В. Стогов // Клин, лаборатор. диагностика. 2002. № 10. С. 18.

41. Кавалерский Г. М. Фармакологическая защита хряща при внутрисуставных переломах мыщелков болыпеберцовой кости // Новые технологии в травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии : тез. конф. Новосибирск, 2008. С. 36-37.

42. Кандрор В. И. Анаболические гормоны (соматотропин, инсулин и тиреотропин), изменение массы и функции щитовидной железы при эндемическом зобе. СПб.: Медицина, 1995. С. 68-70.

43. Клеточные биотехнологии и заместительная клеточная терапия в комбустиологии и стоматологии : тез. докл. Екатеринбург, 2002. С. 43.

44. Клиническая лабораторная аналитика: в 3 т. / под ред. В. В. Меньшикова. М. : «Лабпресс», 2000. Т. 3 : Частные аналитические технологии в технической лаборатории. 384 с.

45. Корж Н. А., Филиппенко В. А., Дедух Н. В. Остеоартроз -новые подходы к лечению // Bích. ортопедп травматологи та протезування. 2004. № 3. С. 75-79.

46. Косягин Д. В., Погожева Е. И., Барер Ф. С. Пространственная организация протеогликанов человека и животных // 10-й Европейскийконгресс ревматологов : тез. докл. М., 1986. С. 178-181.i

47. Краснов А. Ф., Мирошниченко В. Ф., Котельников Г. П.

48. Травматология : учебник. М., 1995. 455 с.

49. Кутепов С. М., Рунков А. В. Лечение переломов таза с повреждением вертлужной впадины // Травматология и ортопедия России. 1995. №3. С. 13-17.

50. Лаврищева Г. И., Михайлова Г. Н. О репаративной регенерации суставного хряща// Ревматология. 1985. № 4. С. 47-50.

51. Лаврищева Г. И., Оноприенко Г. А. Морфологические и клинические аспекты репаративной регенерации опорных органов и тканей. М.: Медицина, 1996. 208 с.

52. Лечение больных с переломами вертлужной впадины : метод, рекомендации / ЛНИИТО им. P.P. Вердена ; сост. : 3. К. Башуров и др.. Л., 1984. 14с.

53. Литвиненко Л.А. Биохимические методы в диагностике заболеваний соединительной ткани у детей // Клин, лабораторная диагностика. 2001. № 10. С. 45-46.

54. Лунева С. Н. Дегенеративно-дистрофические изменения в суставном хряще в условиях чрескостного остеосинтеза и способ их фармакологической коррекции : автореф. дис. канд. биол. наук. Уфа, 1998. 27 с.

55. Лучко Г. Д., Осташко В. И. Клиника и лечение переломов вертлужной впадины у больных с сочетанной и множественной травмой // Вестн. хирургии им. И. И. Грекова. 1983. Т. 131, № 8. С. 112-115.

56. Мажуга П. М., Черкасов В. В. Оценка функционального состояния хондроцитов суставного хряща по данным электронноймикроскопии, авторадиографии и люминисценции // Цитология и генетика. 1991. №5. С. 452-458.

57. Максименко А. В., Тищенко Е. Г., Голубых В. Л. Антитромботическая активность комплексов супероксидисмутазы с хондроитинсульфата при артериальном поражении у крыс // Вопр. мед. химии. 1999. Т. 45, № 6. С. 52-57.

58. Маланин Д. А. Пластика полнослойных дефектов гиалинового хряща в коленном суставе: экспериментальные и клинические аспекты репаративного хондрогенеза : автореф. дис. д-ра мед. наук. Волгоград, 2002. 26 с.

59. Марри Р., Греннер Д., Мейес П. Биохимия человека. М. : Мир, 1993.453 с.

60. Медицинская лабораторная диагностика (программы и алгоритмы) / под ред. А. И. Карпищенко. СПб., 2000. 296 с.

61. Микроскопическая техника: руководство / под ред. Д. С. Саракисова, Ю. Л. Перова. М. : Медицина, 1996. 544 с.

62. Минеев К. П., Шевалаев Г. А., Стэльмах К. К. Репаративная регенерация переломов тазового кольца и вертлужной впадины в эксперименте // Анналы травматологии и ортопедии. 1996. № 2. С. 23-25.

63. Минченко Б. И. Биохимические показатели нарушений в костной ткани // Клин, лаборатор. диагностика. 1999. № 1. С. 8-15.

64. Медведев В. В., Волчек Ю. 3. Клиническая лабораторная диагностика. СПб.: Гиппократ, 1998. 486 с.

65. Модяев В. П. Некоторые особенности репродукции хондроцитов в суставном хряще // Физиология и патология соединительной ткани. Новосибирск, 1990. Т. 1. С. 149-150.

66. Моисеенко А. Б. Инсулиноподобный фактор роста-1, связывающий его белок-3 и инсулин : связь с клинико-морфологическими особенностями колоректального рака : дис. канд. мед. наук. СПб., 2003. 106 с.

67. Московкина Н. Н. Некоторые особенности кальциевого обмена у собак // Науч. сб. РКФ. 2000. № 4. С. 31-33.

68. Мусил Я., Новакова О., Кунц К. Современная биохимия в схемах. М. : Мир, 2002. 171 с.

69. Насонов Е. J1. Нестероидные противовоспалительные препараты. Перспективы применения в медицине. М., 2000. 262 с.

70. Назаренко Г. И., Кишкун А. А. Клиническая оценка результатов лабораторных исследований. М.: Медицина, 2000. 544 с.

71. Об оптимальных условиях репартивной регенерации опорных органов / Г. И. Лаврищева и др. . // Гений ортопедии. 2002. №1. С. 120-125.

72. О некоторых механизмах развития дегенерации суставного хряща при деформирующем остеоартрозе / М. Г. Астапенко и др. . // Терапевт, арх. 1987. № 11. С. 9-13.

73. Норма в медицинской практике. М. : МЕДпресс, 2000. 144 с.

74. Павлова В. Н., Копьева Т. Н., Павлов Г. Г. Хрящ. М. : Медицина, 1988.210 с.

75. Павлова В. Н., Павлов Г. Г. Проблемы и перспективы современной хондрологии. Ч. 2. // Ревматология. 1986. № 3. С. 3-7.

76. Панков Е. Я., Дедух Н. В. Нейрогуморальная регуляция развития и восстановления процессов костной и хрящевой ткани // Вестн. РАМН. 1992. №5. С. 10-14.

77. Панков Ю. А. Соматотропный гормон и частичный медиатор его биологического действия инсулиноподобный ростовой фактор 1 // .Биохимия. 1999. Т. 64, № 1. С. 5-13.

78. Патология тазобедренного сустава / под ред. В. JI. Андрианова. Л., 1983. С. 4.

79. Патофизиологические механизмы регенерации : метод, рекомендации / сост. : А. В. Осипенко, В. В. Базарный, А. П. Ястребов. Свердловск, 1991. 56 с.

80. Перцева М. Н. Современные достижения в изучении сигнальных механизмов действия инсулина и родственных ему пептидов // Журн. эвол. биохим. физиологии. 1996. Т. 32, N 3. С. 318-340.

81. Петеркова В. А., Волеводз Н. Н. Современная диагностика и лечение соматотропной недостаточности // Современные концепции клинической эндокринологии : материалы 1-го Московского съезда эндокринологов. М., 1997. С. 23-24.

82. Пилат Т. Л., Иванов А. А. Биологически активные добавки к пище (теория, производство, применение). М.: Авваллон, 2002. 710 с.

83. Потин В. В., Воробьева О. А. Современные представления о роли факторов роста в системе внутритканевых регуляторов репродукции : обзор // Проблемы эндокринологии. 1993. Т. 39, № 4. С. 58-62.

84. Коренман Я. И. Практикум по аналитической химии. Хроматографические методы анализа : учеб. пособие для студ. вузов Воронеж, 2000. 335 с.

85. Прохончуков А. А., Жижина Н. А., Тигронян Р. А. Гомеостаз костной ткани в норме и при экстремальном воздействии // Проблемы косм, биологии. М., 1984. Т. 49. С. 136-162.

86. Результаты биотестирования на мышцах физической активности низкомолекулярных полипептидов из костной ткани собак / К. С. Десятниченко и др. . // Гений ортопедии. 1999. № 3. С. 45-51.

87. Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ : метод, рекомендации 2.3.1.1915-04. М, 2004. С. 37.

88. Руководство по гистологии / Г. А. Акимов, И. Г. Акмаев, Ю. И. Афанасьев : в 2 т. СПб. : Спец. лит. 2001. Т. 1. 495 с.; Т. 2. 735 с.

89. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. М., 2000. 398 с.

90. Руководство по внутреннему остеосинтезу. Методика, рекомендованная группой АО (Швейцария) / М. Е. Мюллер и др.. ШУИ, 2001.780 с.

91. Свешников А. А., Офицерова Н. В. Радиоимунологический метод в познании гормаональной регуляции репаративного костеобразования // Ортопедия, травматология и протезирование. 1986. № 2. С. 67-70.

92. Свидетельство №11699, Российская Федерация, МКИ6 А 61 D1/100. Аппарат для лечения переломов костей таза животных / Кирсанов К.П., Мельников H. М., Меньшикова И.А. № 98120020; заявл. 02.11.98: опублю 16.11.99. Бюл. №4.

93. Северин С. В., Соловьев Г. А. Практикум по биохимии. М. : МГУ, 2000. 698 с.

94. Секреты суставного хряща / X. Ю. Хелминен, А. М. Сэмэнен, И. Кивиранта, Ю. Юрвелин // Наука и человечество : междунар. ежегодник. М. : Знание, 1997. С. 245-255.

95. Серов В. В., Шехтер А. Б. Соединительная ткань. М. : Медицина, 1999.312 с.

96. Силантьева Т. А. Репаративное костеобразование при заживлении перелома тазовой кости в области суставной (вертлужной) впадины (эксперимент.-морфологич. исслед.) : автореф. дис.канд.биол.наук / РНЦ «ВТО» им. акад. Г. А. Илизарова. Саранск, 2005. 26 с.

97. Слуцкий JL И. Биохимия нормальной и патологически измененной соединительной ткани. Л. : Медицина, 1969. 375 с.

98. Слуцкий Л. И. Современные представления о коллагеновых компонентах хрящевой ткани : обзор // Вопр. мед. химии. 2000. Т. 31. С. 1017.

99. Соловьева Н. И. Основные металлопротеиназы соединительнотканного матрикса // Биоорганическая химия. 1994. Т. 20, № 2. С. 143-152.

100. Соловьев Г. С. Факторы стимуляции регенераторных процессов хрящевой и костной ткани // Эпителий и соединительная ткань в нормальных, экспериментальных, патологических условиях : тез. конф. морфологов Сибири. Тюмень, 1983. С. 228-231.

101. Способ количественной морфологической оценки действия БАВ на суставной хрящ / С. Н. Леонова и др. // Современные проблемы медицины и биологии : материалы XXIX обл. науч.-практ. конф. Курган, 1997. С. 200-201.

102. Твердынин М. С., Евгеньева Т. П., ЧернышоваЕ. С. Современные представления о гистогенезе и метаболизме хрящевой и костной тканей в экспериментальных и патологических условиях // Успехи соврем, биологии. 1990. Т. 102, Вып. 2(5). С. 278-288.

103. Торбенко Б. С., Касавина В. П. Функциональная биохимия костной ткани. М.: Медицина, 1977. 200 с.

104. Удостоверение № 81 на рац. предложение. Способ определения сульфатов в сыворотке крови / JI. И. Грачева ; КНИЭКОТ.

105. Формирование и перестройка минерального матрикса костной ткани / А. С. Аврунин, К. В. Корнилов, И. Д. Иоффе, К. Н. Корнилов // Остеопороз и остеопатии. 2000. № 3. С. 6-9.

106. Черкес- Заде Д. И. Лечение повреждений таза и их последствий : рук. для врачей. М. : Медицина, 2006. 192 с.

107. ПЗ.Чиркин А. А. Клинический анализ лабораторных данных. М. : Мед. лит., 2005. 384 с.

108. Шевалаев Г. А. Обоснование активной хирургической тактики при переломах вертлужной впадины : автореф. дис. . канд. мед. наук / СПб. НИИТО им. Р. Р. Вредена. СПб., 1993. 16 с.

109. Шитов Г. Г. Новые подходы к созданию лекарственных средств с хондропротекторными свойствами // Вестн. РАМН. 1996. № 5. С. 26-30.

110. Швецова Т. П., Вебер В. Р. Лабораторные методы исследования. Диагностическое значение : учеб. пособие. М., 2008. 496 с.

111. Aigner Т., McKenna L. Molecular pathology and pathobiology of osteoarthritic cartilage // Cell. Mol. Life Sci. 2002. Vol. 59, No 1. P. 5-18.

112. Alaaeddine N., Olee Т., Hashimoto S. Production of the chemokine RANTES by articular chondrocytes and role in cartilage degradation // Arthritis Rheum. 2001. Vol. 44, No 7. P. 1633-1643.

113. Anti-apoptotic effect of transforming growth factor-betal on human articular chondrocytes : role of protein phosphatase 2A / M. Lires-Dean et al. // Osteoarthritis Cartilage. 2008. Vol. 16, No 11. P. 1370-1378.

114. Axelsson I., BermanL, Pita I. C. Proteoglycans fromrabbit articular and growth plate cartilage. Ultracentrifugation, gel chromatography, and electron microscopy // J. Biol. Chem. 1983. Vol. 258, No 14. P. 8915-8921.

115. Baeksgaard L., Andersen K. P., Hyidstrup L. Calcium and vitamin D supplementation increases spinal BMD in healthy, postmenopausal women // Osteoporosis Int. 1998. No 8. P. 255-260.

116. Bailey A. J., Sims T. J., Knott L. Phenotypic expression of osteoblast collagen in osteoarthritic bone : production of type I homotrimer // Int. J. Biochem. Cell Biol. 2002. Vol. 34, No 2. P. 176-182.

117. Barker J. R., CatersonB., ChristnerJ. E. The link proteins of cartilage proteoglycan aggregates : structure and function // Acta J. Med. Sci. 1981. Vol. 19,No l.P. 46-49.

118. Bitter T., MuirH. M. A modified uronik acid carbazole reaction // Analyt. Biochem. 1962. Vol. 4. P. 330-336.

119. Bos P. K., Verhaar J. A., van Osch G. J. Age-related differences in articular cartilage wound healing : a potential role for transforming growth factor betal in adult cartilage repair // Adv. Exp. Med. Biol. 2006. Vol. 585. P. 297-309.

120. Bradham D. M., Horton W. E. Jr. In vivo cartilage formation from growth factor modulated articular chondrocytes // Clin. Orthop. Relat. Res. 1998. No 352. P. 239-249.

121. Brief exposure to high-dose transforming growth factor-betal enhances periosteal chondrogenesis in vitro : a preliminary report / Y. Miura, J. Parvizi, J. S. Fitzsimmons, S. W. O'Driscoll // J. Bone Joint Surg. 2002. Vol. 84-A, No 5. P. 793-799.

122. Buckwalter J. A., Lohmander S. Operative treatment of osteoarthrosis //J. Bone Joint Surg. 1994. Vol. 76. P. 1405-1412.

123. Canalis E. Bone-related growth factors // Triangle. 1988. Vol. 27, No l.P. 11-14.

124. Cartilage-inducing factor-A. Apparent identity to transforming growth factor-B / S. M. Seyedin et al. // J. Biol. Chem. 1986. Vol. 261, No 13. P. 5693-5695.

125. Clements K. M., Bee Z. C. How severe must repetitive loading be to kill chondrocytes in articular cartilage? // Osteoarthritis Cartilage. 2001. Vol. 9, No 5. P. 499-507.

126. Combined effects of insulin-like growth factor-1 and transforming growth factor-betal on periosteal mesenchymal cells during chondrogenesis in vitro / T. Fukumoto et al. // Osteoarthritis Cartilage. 2003. Vol. 11, No 1. P. 5564.

127. Cultured autologous human cells for hard tissue regeneration : preparation and characterization of mesenchymal stem cells from bone marrow / N. Kotobuki, M. Hirose, Y. Takakura, H. Ohgushi // Artif. Organs. 2004. Vol. 28, No l.P. 33-39.

128. Damsin J. P., Carlioz H. Treatment of limb deformities by the Ilizarov method // Rev. Chir. Orthop. 1994. Vol. 80, No 4. P. 324-333.

129. Degradation of cartilage aggrecan by collagenase-3 (MMP-13) / A. J. Fosang et al. //FEBS Lett. 1996. Vol. 380, No 1-2. P. 17-20.

130. Devitt C. A. Biochemistry of articular cartilage // Ann. Rheum. Dis. 1973. No 32. P. 364-374.

131. Differential effect of bFGF and IGF-1 on matrix metabolism in calf and adult bovine cartilage explants / R. L. Sah, A. C. Chen, A. J. Grodzinsky, S. B. Tripp el // Arch. Biochem. Biophys. 1994. Vol. 308, No 1. P. 137-147.

132. Differential regulation of proteoglycan 4 metabolism in cartilage by IL-1 alpha, IGF-I, and TGF-betal / T. A. Schmidt et al. // Osteoarthritis Cartilage. 2008. Vol. 16, No 1. P. 90-97.

133. Effect of insulin-like growth factor-I on cultured articular chondrocytes of rabbits / G. Liu, Y. Y. Hu, P. Ma, Y. S. Han // Zhongguo Xiu Fu Chong Jian Wai Ke Za Zhi. 2002. Vol. 16, No 4. P. 228-230.

134. Effects of IGF-I on the synthesis and processing of glycosaminoglycan in cultured chick chondrocytes / S. F. Kemp, G. L. Kearns, W. G. Smith, M. J. Elders // Acta Endocrinol. 1998. Vol. 119, No 2. P. 245-249.

135. Effect of IGF-I in the chondrogenesis of bone marrow mesenchymal stem cells in the presence or absence of TGF-beta signaling / L. Longobardi et al. // J. Bone Miner. Res. 2006. Vol. 21, No 4. P. 626-636.

136. Enhanced repair of articular cartilage defects in vivo by transplanted chondrocytes overexpressing insulin-like growth factor I (IGF-I) / H. Madry et al. // Gene Ther. 2005. Vol. 12, No 15. P. 1171-1179.

137. Faltynek C. R., SilbertJ. E. Biosynthesis of chondroitin sulfate. Proteoglycans at the microsomal site of glycosaminoglycan formation // J. Biol. Chem. 1981. Vol. 256, No 14. P. 7202-7209.

138. Genetic modification of chondrocytes with insulin-like growth factor-1 enhances cartilage healing in an equine model / L. R. Goodrich et al. // J. Bone Joint Surg. 2007. Vol. 89-B, No 5. P. 672-685.

139. Ghosh P., Cheras P. A. Vascular mechanisms in osteoarthritis // Best. Pract. Res. Clin. Rheumatol. 2001. Vol. 15, No 5. P. 693-709.

140. Giatromanolaki A. The angiogenic pathway "vascular endothelial growth factor/flk-1 (KDR)-receptor" in rheumatoid arthritis and osteoarthritis // J. Pathol. 2001. Vol. 194, No l.P. 101-108.

141. Growth factor contents of autologous human sera prepared by different production methods and their biological effects on chondrocytes / Y. Tanaka et al. // Cell Biol. Int. 2008. Vol. 32, No 5. P. 505-514.

142. Growth factor expression in cartilage wound healing : temporal and spatial immunolocalization in a rabbit auricular cartilage wound model / P. K. Bos et al. // Osteoarthritis Cartilage. 2001. Vol. 9, No 4. P. 382-389.

143. Grzesik W. J., Van der Pluijm G., Gehron Robey P. Osteoblast-bone matrix interactions // Ital. J. Mineral Elect. Metab. 1993. Vol. 7. P. 253-255.

144. Hashimoto S., Takahashi K. Effects of shear stress on nitric oxide and matrix protein gene expression in human osteoarthritic chondrocytes in vitro // J. Orthop. Res. 2002. Vol. 20, No 3. P. 556-561.

145. Heparan sulfate proteoglycans including syndecan-3 modulate BMP activity during limb cartilage differentiation / M. C. Fisher et al. // Matrix Biol. 2006. Vol. 25, No 1. P. 27-39.

146. Herring G. Methods for the study of glicoproteins and proteoglycans of bone using bacterial collagenase. Determination of bone sialoprotein and chondroitin sulfat // Calcif. Tiss. Res. 1977. Vol. 24, N 1. P. 29-36.

147. Hackel M., Stejskal L., Kramar F. Anterior cervical corpectomy in the treatment of multilevel degenerative stenoses with spondylotic myelopathy. Personal experience with therapy and a literature review // Rozhl. Chir. 2001. Vol. 80, No 4. P. 163-169.

148. Honda A., Ivai T., Mori Y. Insulin-like growth factor I (IGF-1) enhances hyaluronic acid synthesis in rabbit pericardium // Biochim. Biophys. Acta. 1989. Vol. 1014, No 3. P. 305-307.

149. Huang J. R., Liu S. L., Song W. D. Stimulation of insulin-like growth factor-I to chondrogenesis of engineering cartilage tissue // Zhongguo Xiu Fu Chong Jian Wai Ke Za Zhi. 2004. Vol. 18, No 1. P. 49-52.

150. Huch K. Long-term effects of osteogenic protein-1 on biosynthesis and proliferation of human articular chondrocytes // Clin. Exp. Rheumatol. 2001. Vol. 19, No 5. P. 525-531.

151. Influence of transforming growth factor-betal inducing time on chondrogenesis of bone marrow stromal cells (BMSCs) : in vitro experiment with porcine BMSCs / T. Y. Liu et al. // Zhonghua Yi Xue Za Zhi. 2007. Vol. 87, No 31. P. 2218-2222.

152. Inhibition of cathepsin K reduces bone erosion, cartilage degradation and inflammation evoked by collagen-induced arthritis in mice / L. Svelander et al. // Eur. J. Pharmacol. 2009. Vol. 613, No 1-3. P. 155-162.

153. Insulinlike growth factor-I gene therapy applications for cartilage repair / A. J. Nixon et al. // Clin. Orthop. Relat. Res. 2000. No 379, Suppl. P. S201-S213.

154. Insulin-like growth factor-I enhances cell-based repair of articular cartilage / L. A. Fortier, H. O. Mohammed, G. Lust, A. J. Nixon // J. Bone Joint Surg. 2002. Vol. 84-B, No 2. P. 276-288.

155. Isolation of elastin and collagen polypeptides from long cattle tendons as raw material for the cosmetic industry / F. Langmaier, M. Mladek, K. Kolomaznik, S. Sukop // Int. J. Cosmet. Science. 2002. No 24. P. 273-279.

156. Katz W. A. The needs of a patients in pain // Amer. J. Med. 1999. Vol. 105, No IB. P. 2S-7S.

157. Kawakami Y., Rodriguez-Leon J., Izpisua Belmonte J. C. The role of TGFbetas and Sox9 during limb chondrogenesis // Curr. Opin. Cell Biol. 2006. Vol. 18, No 6. P. 723-729.

158. Keller C., Hafstrom I., Svensson B. Bone mineral density in women and men with early rheumatoid arthritis // Scand. J. Rheumatol. 2001. Vol. 30, No 4. P. 213-220.

159. Kim H. J., Im G. I. Chondrogenic differentiation of adipose tissue-derived mesenchymal stem cells : greater doses of growth factor are necessary // J. Orthop. Res. 2009. Vol. 27, No 5. P. 612-619.

160. Kim J. S., Ryoo Z. Y., Chun J. S. Cytokine-like 1 (Cytll) regulates the chondrogenesis of mesenchymal cells // J. Biol. Chem. 2007. Vol. 282, No 40. P. 29359-29367.

161. Kuipers H., Hoogeveen A. R. Abnormal collagen fibrils in tendons of biglycan/fibromodulin-deficient mice lead to gait impairment, ectopic ossification, and osteoarthritis // FASEB J. 2002. Vol. 16. P. 673-680.

162. Kumar P., Clark M. Clinical medicine. 4-th ed. New-York, 1999. 2311. P

163. Kurland E.S., Rosen C.J., Cosmsn F. et. al. Insulin- like growth factor I in men with idiopatic osteoporosis // J. Clin. Endocrinol. Metab. 1997. V. 82. P. 2799-2805.

164. Lalan S., Pomerantseva I., Vacanti J. P. Tissue engineering and its potential impact on surgery // World J. Surg. 2001. Vol. 25, No 11. P. 1458-1466.

165. Leipzig N. D., Eleswarapu S. V., Athanasiou K. A. The effects of TGF-betal and IGF-I on the biomechanics and cytoskeleton of single chondrocytes // Osteoarthritis Cartilage. 2006. Vol. 14, No 12. P. 1227-1236.

166. Liang J. H., Wong K. P. The characterization of angiogenesis inhibitor from shark cartilage // Adv. Exp. Med. Biol. 2000. Vol. 476. P. 209-232.

167. Lindholm T. C., Nelson O. S. Extraskeletal and intraskeletal new bone formation induced by demineralized bone matrix combined with bone marrow cells // Clin. Orthop. Relat. Res. 1982. No 171. P. 251-255.

168. Local stimulation of articular cartilage repair by transplantation of encapsulated chondrocytes overexpressing human fibroblast growth factor 2 (FGF-2) in vivo / G. Kaul et al. // J. Gene Med. 2006. Vol. 8, No 1. P. 100-111.

169. Long-term effects of bupivacaine on cartilage in a rabbit shoulder model / A. H. Gomoll et al. // Am. J. Sports Med. 2009. Vol. 37, No 1. P. 72-77.

170. Lymphocyte subset responses to trauma and sepsis / W. G. Cheadle et al. // J. Trauma. 1993. Vol. 35. No 6. P. 844-849.

171. Loeser R. F., Shanker G. Autocrine stimulation by insulin-like growth factor 1 and insulin-like growth factor 2 mediates chondrocyte survival in vitro // Arthritis Rheum. 2000. Vol. 43, No 7. P. 1552-1559.

172. Mackie E. J., Trechsel U. Stimulation of bone formation in vivo by transforming growth factor c : remodeling of woven bone and lack of inhibition by indomethacin // Bone. 1990. Vol. 11. P. 295.

173. Marks S.C., Proff S.N. Bone Cell Biology: The Regulation of Development, Structure, and Function in the Sceleton // Amer. J/ Anat. 1988. V. 183, №1. P. 1-44.

174. Martin T.J. and Dempster D.W. Bone structure and cellular activity. In: Osteoporosis / Ed. by J.C. Stevenson and R. Lindsay. — London: Chapman & Medical, 1998.-P. 1-28.

175. Masuda K. Biological repair of the degenerated intervertebral disc by the injection of growth factors // Eur. Spine J. 2008. Vol. 17, Suppl. 4. P. 441451.

176. Melatonin enhances cartilage matrix synthesis by porcine articular chondrocytes / M. Pei, F. He, L. Wei, A. Rawson // J. Pineal. Res. 2009. Vol. 46, No 2. P. 181-187.

177. Metabolism of human articular chondrocytes cultured in alginate beads. Longterm effects of interleukin lbeta and nonsteroidal antiinflammatory drugs / C. Sanchez et al.J // J. Rheumatol. 2002. Vol. 29, No 4. P. 772-782.

178. Milner J. M., Elliot S. F., Cawston T. E. Activation of collagenases is a key control point in cartilage collagen matrix degradation // Int. J. Exp. Pathol. 2000. Vol. 81. P. 14-15.

179. Modulation of sulfated synthesis and collagen gene expression by chondrocytes growth in presence of FGF alone and combined with JGF / V. Natat et al. // Reprod. Nutr. Dev. 1990. Vol. 30, No 3. P. 331.

180. MuirH. The chemistry of the ground substance of joint cartilage // The joints and synovial fluid / ed. by Sokoloff. New York, 1980. Vol. 2. P. 27-32.

181. Oakes B. W. Orthopaedic tissue engineering : from laboratory to the clinic. Bone and joint disorders : prevention and control // Med. J. Australia. 2004. Vol. 180. P. 35-38.

182. Okazaki R., Riggs B. L., Conover C. A. Glucocorticoid regulation of insulin-like growth factor-binding protein expression in normal osteoblast-like cells//Endocrinol. 1994. Vol. 134, No l.P. 126-132.

183. Oreffo R. O., Triffitt J. T. Future potential for using osteogenic stem cells and biomaterials in orthopedics // Bone. 1999. Vol. 25, Suppl. 2. P. 5S-9S.

184. Otto W. R., Rao J. Tomorrow's skeleton staff : mesenchymal stem cell and the repair of bone and cartilage // Cell Prolif. 2004. Vol. 37. P. 97-110.

185. Padua R., Bondi R. Focal articular cartilage defects in the knee : surgical treatment // J. Orthop. Traumatol. 2004. No 1. P. 63-65.

186. Participation of transglutaminase in the activation of latent transforming growth factor betal in aging articular cartilage / A. K. Rosenthal, C.

187. M. Gohr, L. A. Henry, M. Le // Arthritis Rheum. 2000. Vol. 43, No 8. P. 17291733.

188. Peterson I. Genome scan for quantity of hand osteoarthritis : the Framingham study // Arthritis Rheum. 1998. Vol. 46, No 4. P. 946-952.

189. Pemberton R. M., Robinson D. // J. trauma. 1998. Vol. 35. № 6.

190. Potential roles of growth factor PDGF-BB in the bony repair of injured growth plate / R. Chung, B. K. Foster, A. C. Zannettino, C. J. Xian // Bone. 2009. Vol. 44, No 5. P. 878-885.

191. Proteoglycan production is required in initial stages of new cartilage matrix formation but inhibits integrative cartilage repair / Y. M. Bastiaansen-Jenniskens et al. // J. Tissue Eng. Regen. Med. 2009. Vol. 3, No 2. P. 117-123.

192. Puleo D. A., Bizos R. Mechanism of fibronectin-mediated attachment of osteoblasts to substrates in vitro // Bone and Mineral. 1992. Vol. 18. P. 215226.

193. Regeneration of defects in articular cartilage in rat knee joints by CCN2 (connective tissue growth factor) / T. Nishida et al. // J. Bone Miner. Res. 2004. Vol. 19, No 8. P. 1308-1319.

194. Reginster J.-Y., Pelletier J.-P., Martel-Pelletier J. Osteoarthritis, clinical and experimental aspects. Berlin : Springer-Verlag, 1999. 525 p.

195. Reliman Q., Lane N. E. Bone loss. Therapeutic approaches for preventing bone loss in inflammatory arthritis // Arthritis Res. 2001. Vol. 3, No 4. P. 221-228.

196. Roben P., Barkmann R., Ullrich S. Assessment of phalangeal bone loss in patients with rheumatoid arthritis by quantitative ultrasound // Ann. Rheum. Dis. 2001. Vol. 60, No 7. P. 670-677.

197. Runx3/AML2/Cbfa3 regulates early and late chondrocyte differentiation / Y. Soung do et al. // J. Bone Miner. Res. 2007. Vol. 22, No 8. P. 1260-1270.

198. Sampath T. K. Role of osteogenic protein-1 (OP-1) in growth, development and repair of bone // J. Cell. Biochim. 1993. Suppl. 17E. P. 147.

199. Sharma G., Saxena R. K., Mishra P. Synergistic effect of chondroitin sulfate and cyclic pressure on biochemical and morphological properties of chondrocytes from articular cartilage // Osteoarthritis Cartilage. 2008. Vol. 16, No 11. P. 1387-1394.

200. Sharma L. Local factors in osteoarthritis // Curr. Opin. Rheumatol.2001. Vol. 13, No 5. P. 441-446.

201. Shuppants D., HahnE. G. Components of the extracellular matrix (collagene, elastin, glycoproteins and proteoglycans) // Mesenchymal-Ephitheliar Interact. Neural. Dev.: Proc. NATO Adv. Res. Workshop. Berlin, 1987. P. 2-10.

202. Schmidt M. B., Chen E. H., Lynch S. E. A review of the effects of insulin-like growth factor and platelet derived growth factor on in vivo cartilage healing and repair // Osteoarthritis Cartilage. 2006. Vol. 14, No 5. P. 403-412.

203. Specific enzymatic treatment of bovine and human articular cartilage : implications for integrative cartilage repair / P. K. Bos et al. Arthritis Rheum.2002. Vol. 46, No 4. P. 976-985.

204. Stem cells for regenerative medicine : advances in engineering of tissue and organs / J. Ringe, C. Kaps, G. Burmaster, M. Sittinger // Naturwissenschaften. 2002. Bd. 89, H. 8. S. 338-351.

205. Strong hyaluronan expression in the full-thickness rat articular cartilage repair tissue / P. E. Lammi et al. // Histochem. Cell Biol. 2001. Vol. 115, No 4. P. 301-308.

206. Temenoff J. S., Mikos A. G. Review : tissue engineering for regeneration of articular cartilage // Biomater. 2000. Vol. 21. P. 431-440.

207. TGF-beta3 : A potential biological therapy for enhancing chondrogenesis / Q. O. Tang et al. // Expert. Opin. Biol. Ther. 2009. Vol. 9, No 6. P. 689-701.

208. The influence of transforming growth factor betal on mesenchymal cell repair of full-thickness cartilage defects / C. Perka, O. Schultz, R. S. Spitzer, K. Lindenhayn // J. Biomed. Mater Res. 2000. Vol. 52, No 3. P. 543-552.

209. The potential of IGF-1 and TGF betal for promoting "adult" articular cartilage repair : an in vitro study / L. C. Davies et al. // Tissue Eng. Part A. 2008. Vol. 14, No 7. P. 1251-1261.

210. Treatment with insulin-like growth factor-1 increases chondrogenesis by periosteum in vitro / C. M. Mierisch, P. C. Anderson, G. Balian, D. R. Diduch // Connect. Tissue Res. 2002. Vol. 43, No 4. P. 559-568.

211. Warren L. The thiobarbituric acid assay of sislic acids // J. Biol. Chem. 1959. Vol. 234, No 8. P. 1971-1975.

Информация о работе

Шипицына, Ирина Владимировна
кандидата биологических наук
Челябинск, 2011
ВАК 03.03.01

Диссертация

Влияние инсулиноподобных факторов роста на репаративный остео- и хондрогенез при заживлении переломов вертлужной впадины - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Влияние инсулиноподобных факторов роста на репаративный остео- и хондрогенез при заживлении переломов вертлужной впадины - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы