Современные методы восстановления дефектов костной ткани в стоматологической практике

Автор: Косарева Ольга Сергеевна, Дровосеков Михаил Николаевич, Иванова Нина Александровна, Остапец Сергей Владимирович, Зайдман Алла Михайловна

Журнал: Морфологические ведомости @morpholetter

Рубрика: Оригинальные исследования

Статья в выпуске: 1 т.30, 2022 года.

Бесплатный доступ

Восстановление дефектов костной ткани челюстей является актуальной проблемой стоматологии. В настоящее время используются различные материалы биологического и синтетического происхождения. Золотым стандартом является аутотрансплантат, однако ограниченный объем, дополнительная травматизация ограничивают применение данного материала. Широкие перспективы в восстановление дефектов костной ткани открывает тканевая инженерия. Несмотря на достигнутые результаты в применении клеточных технологий, нерешенными остаются вопросы фиксации культуры клеток в ходе операции в области дефекта, а также ограничение вероятности миграции по организму клеток в постоперационном периоде. Цель научного обзора мета-анализ опубликованных исследований, посвященных современным методам восстановления дефектов костной ткани в стоматологической практике. В обзоре показано, что одним из решений данной проблемы является применение клеток, помещенных на носители на основе природных полимеров Одним из представителей данных материалов является коллаген, являющийся фибриллярным белком, обеспечивающим прочность и эластичность соединительной ткани. Коллаген обладает биосовместимостью, высокой способностью к адгезии, рыхлой структурой, что позволяет использовать его в сочетании с различными материалами. Широкие перспективы в создании новых материалов для костной пластики открыли клеточные технологии. Активно исследовались эмбриональные стволовые клетки, которые имеют практически неограниченный потенциал для пролиферации. Однако, вероятность развития злокачественных образований, иммунологическая несовместимость, этические проблемы ограничивают их применение. В связи с этим появилась необходимость в разработке методов, в основе которых лежит применение клеток с направленной дифференцировкой. Под руководством профессора А.М. Зайдман был разработан трехмерный тканево-инженерный остеотрансплантат, полученный путем прямой дифференцировки из хондротрансплантата в остеогенной среде. Сформированный in vitro трехмерный тканево-инженерный остеотрансплантат не вызывает иммунологической реакции организма, является остеогенной тканью, которая обладает высокими регенераторными потенциями, что позволяет восстанавливать дефекты костной ткани в короткие сроки.

Еще

Костная ткань, регенерация, стоматология, восстановление дефектов, остеотрансплантат

Короткий адрес: https://sciup.org/143178622

IDR: 143178622

Список литературы Современные методы восстановления дефектов костной ткани в стоматологической практике

  • Ivanov SYu, Mukhametshin RF, Muraev AA i dr. Sinteticheskie materialy, ispol'zuemye v stomatologii dlya zameshcheniya defektov kostnoy tkani. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2013;1. URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=8345. In Russian
  • Shchetinin SA. Analiz chastoty i posledstviya travmatizma. Sovremennye problemy nauki i obrazovani-ya. 2015;2-1. URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=17871. In RussianBajtus NA. Sinteticheskie osteoplasticheskie preparaty na osnove gidrosiapatita v stomatologii. Vestnik VGMU. 2014;13(3):29-33. In Russian
  • Sergeeva NS, Komlev VS, Sviridova IK i dr. Nekotorye fiziko-khimicheskie i biologicheskie kharakteristiki trekhmernykh konstruktsiy na osnove al'ginata natriya i fosfatov kal'tsiya, poluchennykh metodom 3D-pechati i prednaznachennykh dlya rekonstruktsii kostnykh defektov. Geny i kletki. 2015;10(2):39-45. In Russian
  • Dzhanibekova RN, Shakirov MN, Gafarov KhO, Mangutov IKh. Ispol'zovanie granul nikelid titana pri ustranenii postosteomieliticheskikh defektov nizhney chelyusti.- V kn.: Materialy konferentsii: biosovmes-timye materialy i novye tehknologii v stomatologii, Kazan', 27-28 noyabrya 2014 g. Kazan’, 2014. S. 35-36. In Russian
  • Shaykhaliev AI, Krasnov MS, Karasenkov YaN. Ispol'zovanie novykh biokompozitnykh materialov na osnove nekollagenovykh belkov, vliayushchikh na osteoreparativny process v chelyustno-litsevoy khirurgii i travmatologii. Klinicheskiy primer. Rossijskiy stomatologichesky zhurnal. 2014;2:43-45. In Russian
  • Kazakova VS, Novikov OO, Zhilyakova ET. Perspektivy ispol'zovaniya faktorov rosta v vosstanovlenii kostnoy tkani. Nauchnye rezul'taty biomedicinskikh issledovany. Seriya Meditsina I Pharmatsiya. 2015;3:151-157. In Russian
  • Anitua E, Andia I, Sanchez M et al. Autologous preparations rich in growth factors promote proliferation and induce VEGF and HGF production by human tendon cells in culture. J. Orthop. Res. 2005;23(2):281-286
  • Hoffman LM, Carpenter MK. Characterization and culture of human embryonic stem cells. Nat Biotech-nol. 2005;6:699-708. DOI: 10.1038/nbt1102
  • Lyundup AV, Medvedev YuA, Balasanova KV. Metody tkanevoy inzhenerii kostnoy tkani v chelyust-no-litsevoy khirurgii. Aktual'nye voprosy kletochnoy transplantologii i tkanevoy inzhenerii. 2013;5:10-15. In Russian
  • Amoabediny Gh, Salehi-Nik N, Heli B. The role of biodegradable engineered scaffold in tissue engineer-ing. In: Biomaterials Science and Engineering. Ed. by Pignatello R. Rijeka: In Tech, 2011. P. 153-172
  • Bianco P, Riminucci M, Gronthos S, Robey PG. Bone marrow stromal stem cells: nature, biology, and potential applications. Stem Cells. 2001;19(3):180-192
  • Hong D, Chen HX, Ge R, Li JC. Genetically engineered mesenchymal stem cells: The ongoing research for bone tissue engineering. Anat. Rec. 2010;293(3):531-537
  • Goepfert C, Slobodianski A, Schilling AF et al. Cartilage engineering from mesenchymal stem cells. Adv. Biochem. Eng. Biotechnol. 2010;123:163-200
  • Peppo de GM, Sjovall P, Lennerås M et al. Osteogenic potential of human mesenchymal stem cells and human embryonic stem cell-derived mesodermal progenitors: a tissue engineering perspective. Tissue Eng. Part. A. 2010;16(11):3413-3426
  • Kuznetsova DS, Timashev PS, Bagratashvili VN, Zagaynova EV. Kostnye implantaty na osnove skaf-foldov i kletochnykh sistem v tkanevoy inzhenerii. STM. 2014;6(4):201-209. In Russian
  • Pieri F, Lucarelli E, Corinaldesi G et al. Effect of mesenchymal stem cells and platelet-rich plasma on the healing of standardized bone defects in the alveolar ridge: a comparative histomorphometric study in minipigs. J. Oral Maxillofac. Surg. 2009;67(2):265-272
  • Lee SY, Miwa M, Sakai Y et al. In vitro multipotentiality and characterization of human unfractured trau-matic hemarthrosis-derived progenitor cells: A potential cell source for tissue repair. J. Cell. Physiol. 2007;210(3):561-566
  • Tapp H, Hanley ENJr, Patt JC, Gruber HE. Adipose-derived stem cells: characterization and current appli-cation in orthopaedic tissue repair. Exp. Biol. Med. 2009;234(1):1-9
  • Shoji T, Ii M, Mifune Y et al. Local transplantation of human multipotent adipose-derived stem cells accelerates fracture healing via enhanced osteogenesis and angiogenesis. Lab. Invest. 2010;90(4):637-649
  • Alekseeva IS, Volkov AV. Kliniko-eksperimental'noe obosnovanie ispol'zovaniya kombinirovannogo kletochnogo transplantata na osnove mul'tipotentnykh mezenkhiml'nykh stromal'nykh kletok zhirovoy tkani u patsientov s vyrazhennym defitsitom kostnoy tkani cheljusti. Kletochnaya transplantologiya i tkanevaya inzheneriya. 2012;7:97-105. In Russian
  • Yamasaki T, Deie M, Shinomiya R et al. Meniscal regeneration using tissue engineering with a scaffold derived from a rat meniscus and mesenchymal stromal cells derived from rat bone marrow. J. Biomed. Mater. 2005;75(1):23-30
  • Stella JA, D*Amore A, Wagner WR, Sacks MS. On the biomechanical function of scaffolds for engi-neering load bearing soft tissues. Acta Biomater 2010;6(7):2365-2381. DOI: 10.1016/j.actbio.2010.01.001
  • Kneser U, Schaefer DJ, Polykandriotis E, Horch RE. Tissue engineering of bone: the reconstructive sur-geon`s point of view. J. Cell Mol Med. 2006;10(1):7-19
  • Ragimova TM. Struktura desny i periodonta pri lechenii ostrogo gnoynogo periostita chelyusti odonto-gennogo geneza s primeneniem fibrinovogo sgustka. Diss. kand. med. nauk.- Novosibirsk, 2009.- 171s. In Russian
  • Timashev Peter, Kuznetsova Darya, Koroleva Daria et al. Novel biodegradable star-shaped polylactide scaffolds for bone regeneration fabricated by two-photon polymerization. Nanomedicine. 2016;11(9). DOI: 10.2217/nnm-2015-0022
  • Shumilova AA, Shishatskaya EI. Materials for Restoration of Bone Tissue Journal of Siberian Federal University. Biology. 2014;2:213. In Russian
  • Gurin AN, Komlev VS, Fedotov AYu I dr. Sravnitel'naya kharakteristika materialov na osnove khito-zana, al'ginata i fibrina v komplekse s V-trikal'ciyfosfatom dlya osteoplastiki. Stomatologiya. 2014;1:4-9. In Russian
  • Grimm WD, Dannan A, Giesenhagen B et al. Translational Research: Palatal-derived Ecto-mesenchymal Stem Cells from Human Palate: A New Hope for Alveolar Bone and Cranio-Facial Bone Reconstruction. 2014 May;7(1):23-29. DOI: 10.15283/ijsc.2014.7.1.23
  • Tomar GB, Srivastava RK, Gupta N et al. Human gingiva-derived mesenchymal stem cells are superior to bone marrow-derived mesenchymal stem cells for cell therapy in regenerative medicine. Biochem Bio-phys Res Commun. 2010;393(3):377-383
  • Niemeyer P, Szalay K, Luginbühl R et al. Transplantation of human mesenchymal stem cells in a non-autogenous setting for bone regeneration in a rabbit critical-size defect model. Acta Biomater. 2010;6(3):900-908
  • Yamada Y, Nakamura S, Ito K et al. A feasibility of useful cell-based therapy by bone regeneration with deciduous tooth stem cells, dental pulp stem cells, or bone-marrow-derived mesenchymal stem cells for clinical study using tissue engineering technology. Tissue Eng. 2010;16(6):1891-1900
  • Laino G, Graziano A, d'Aquino R et al. An approachable human adult stem cell source for hard-tissue engineering. J. Cell. Physiol. 2006;206(3):693-701
  • Giannoudis P.V. Dinopoulos H., Tsiridis E. Bone substitutes: an update. Injury. 2005Nov;36(Suppl 3):20-27. DOI: 10.1016/j.injury.2005.07.029
  • Zajdman AM, Sadovoy MA, Korel' AV I dr. Sposob vosstanovleniya defekta kostnoy tkani. Patent RU № 2580754 10.04.2016 Byul. № 10 A61B 17/58 po zayavke № 2015106506 ot 25.02.2015. In Russian
  • Zaydman AM, Kosareva OS, Shchelkunova EI i dr. Eksperimental'noe obosnovanie primeneniya trekhmernogo osteotransplantata dlya regeneratsii tkani razlichnoy lokalizatsii i gistogeneza. Sov-remennye problemy nauki i obrazovaniya. 2016;6:41-51. In Russian
  • Zaydman AM, Predein YuA, Korel' AV i dr. Osobennosti regeneratsii kostnoy tkani tel pozvonkov na osnove osteotransplantata v eksperimente. Kompleksnye problemy serdechno-sosudistykh zabolevaniy. 2017;6(4):95-102. In Russian
  • Zaydman AM, Ivanova NA, Kosareva OS, Sukhikh AV. Regeneratsiya kostnoy tkani nizhney chelyusti metodom tkanevoy inzhenerii. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2015;5:119-125. In Russian
  • Sukhikh AV, Zalavina SV, Zaydman AM i dr. Strukturnaya perestroyka limfaticheskikh uzlov pri za-meshchenii defekta nizhney chelyusti kostnozameshchayushchim materialom (eksperimental'noe issle-dovanie). Vestnik KRSU. 2018;18(6):197-200. In Russian
  • Zaydman AM, Korel AV, Shevchenko AI et al. Osteograft, plastic material for regenerative medicine. AIP Conference Proceedings. 2016;1760(1). DOI: 10.1063/1.4960290
Еще
Статья научная