Влияние остеотропного материала "Аллоплант" на формирование костной ткани челюсти в области раны после зубосохраняющих операций

Введение. Успех восстановительного лечения последствий зубосохраняющей операции во многом определяют процессы регенерации костной ткани.

В настоящее время одной из важнейших проблем реконструктивной хирургии является оптимизация процессов регенерации костной ткани [2], которая зачастую зависит от наличия в тканях определенной концентрации нейроаминов, ферментов их регулирующих и их инактиваторов, одним из которых является гепарин [3].

Цель исследования – изучение процесса новообразования костной ткани после зубосохра- няющих операций с применением остеотропного материала «Аллоплант».

Материал и методы исследования. Для закрытия дефекта кости применялся остеотроп-ный препарат «Аллоплант» (торговая марка материалов для аллотрансплантации, производящихся во Всероссийском Центре глазной и пластической хирургии г.Уфа).

Исследование выполнено на 12-ти пациентах в возрасте от 20-ти до 46-ти лет. Остеотропный препарат применялся для закрытия костного дефекта у 8-ми пациентов. В группу контроля входило 4-е пациента.

Фрагменты костной ткани интактного альвеолярного отростка получены во время удаления ретинированных и дистопированных зубов по ортодонтическим показаниям. В день операции проводилось исследование удаленной гранулемы. На 3-й и 7-й день биоптат получали с помощью кюретажной ложки. На 30-й и 120-й день после операции проводили пункционную биопсию созревающей костной ткани с помощью иглы набора «Ostycut», производство Bard (США). Далее проводили окраску нефиксированных криостатных срезов.

Методы.

• 1.    Люминесцентно-гистохимические методы: Falck-Hilarp [4] – для избирательного выявления катехоламинов и серотонина и С.Cross [ 5] – с целью идентификации гистамина в модификации [10].

• 2.    Окраска полихромным толуилиновым синим для выявления тканевых базофилов и сул-фатированности в них гепарина.

Содержание нейромедиаторов оценивали с помощью люминесцентного микроскопа МЛ-6 (ОАО «ЛОМО», г. Санкт-Петербург) с применением фотометрической насадки ФМЭЛ-6.

Число тканевых базофилов подсчитывали в 5-ти полях зрения с помощью микроскопа «Микромед «Микромед 5» (ОАО «Оптические приборы», г.Санкт-Петербург) с иммерсионным объективом 100х. В работе применялись непараметрические методы статистики и Т-критерий Вилкоксона. С его помощью определяли, является ли сдвиг показателей в одном направлении более существенным, чем в другом. Различия считались достоверными при р<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение. В костной ткани интактных альвеолярных отростков люминесцируют костные пластинки, которые местами расслаиваются. Значительная часть остеонов содержит в себе 10-15-ть костных пластинок. Между пластинками ярко люминес-цируют остеоциты, остеобласты и макрофаги. В макрофагах ядра и цитоплазме люминесциру-ют зелено-желтым цветом. В нескольких полях зрения определяются единичные макрофаги, плазмоциты и тканевые базофилы. Плазмоциты имеют округлую форму с люминесцирующей цитоплазмой и с эксцентрично расположенным несветящимся ядром. Выявлена определенная закономерность: чем старше клетка, тем ярче люминесцируют ядро и не светится цитоплазма. При окрашивании биоптатов по методу Фалька между костными пластинками заметны темные пространства, в которых проходят адренергические нервные волокна.

В биоптах гранулем выявляются: 2-3-и плазмоцита, 4-5-ть макрофагов и до 2-х тканевых базофилов в одной поле зрения. Наблюдается дегрануляция тканевых базофилов с тусклым свечением и наличием единичных гранул.

После закрытия костных дефектов материалом «Аллоплант», в них формировался провизорный субстракт, на основе которого затем формировалась костная ткань. В раннем послеоперационном периоде в нем доминировали макрофаги (до 10-ти в поле зрения) и плазмоциты (до 4-5-ти в поле зрения).

В последующие сроки наблюдения (7-мь суток после операции) соотношение клеточных популяций в регенераторе существенно не изменялось. В всех клетках регенерата люминис-цировали только ядра, в цитоплазме свечение не определялось. На 30-е сутки после операции в регенераторе определялась остеоидная ткань и формирующиеся тяжи ретикулофиброзной костной ткани.

Через 120-ть суток после операции на месте биодеградированного материала «Аллоплант» определялись участки остеоида и пластинчатой костной ткани (рис.1).

Динамика содержания катехоламинов (КА), серотонина (СТ) и гистамина (Г) в провизорном субстрате представлена в рисунках (2-5). В костной ткани интактных альвеолярных отростков определялись единичные тканевые базарилы с признаками y-метахромазии. Это свидетельствует о том, что они содержан зрелый гепарин, имеющий в своем составе от 4-х до 6-ти сульфгидрильных групп [ 6]. В удаленных гранулемах число тканевых базофилов увеличивалось в 4-е раза. Они имели признаки дегрануляции и окра-шилась ортохромно.

Незначительная метахромазия макрофагов и лимфоцитов свидетельствовала о их бласттран-сформации [6, 7].

На 3-и сутки после операции в биоптах были обнаружены многочисленные, ортохромно окрашенные дегранулированные тканевые базофилы.

На 7-й день появляются лимфоциты, окрашенные ортохромно. Имеются участки субстата, которые не воспринимают краситель, ортохромно

Рис. 1. Остеоид (а) и пластинчатая костная ткань (б, в) на месте биодеградиро-ванного материала «Аллоплант», 120-е сутки после операции. Пациент К. 37 лет. История болезни №159. Окраска по методу Falck-Hillarp. Ув.100.

окрашенные участки с большим число фиро-бластов, участки с у-метахромазией и участки с остеокластами, резорбирующими костную ткань.

Определяются гепариновые и белковые тканевые базофилы с сине-зеленой окраской (до 7-ми клеток в поле зрения), одиночные плазмоциты, нейрофильные и эзинофильные гранулоциты.

На 30-е сутки после операции обнаруживаются сформированные остеоны. Между ними вставочных костных пластинок нет. Костные пластинки остеонов окрашены не равномерно (рис. 2.).

К 120-и суткам после операции видна четкая организация костной ткани, заметны места губчатости и неокрашенные пространства. Определяются макрофаги, остеоциты, остеобласты и плазмоциты, белковые и гепариновые y-метахро-матичные тканевые базофилы (не более 3-х клеток в поле зрения).

При люминецентно-гистохимическом исследовании на 3-и сутки после операции обнаружено максимальное число тканевых базофилов. Затем их число постепенно снижалось до показателей в интактной костной ткани альвеолярных отростков. Резкое увеличение числа тканевых базофилов связано с тем, что они являясь огромным по емкости депо медиаторов [8], инициируют процесс дифференцировки фибробластов, завершающийся формированием ретикулофиброзной костной ткани. В ранние послеоперационные сроки, когда материал «Аллоплант» подвергался интенсивной биодеградации под влиянием моноцитов, а затем и макрофагов, в провизорном субстате накапливается большое количество нейроаминов. Они утилизируются не только макрофагами, но и тканевыми базофилами [ 9]. В дальнейшем тканевые базофилы регулируют не только проницаемость вновь образованных микрососудов регенерата, но и биоаминный гомеостаз в нем [10]. В биоп-татах удаленных гранулем всегда было низкое содержание нейроаминов, но при этом в них постоянно определялись тканевые базофилы. Они характеризовались очень высоким содержанием серотонина и катехоламинов, при очень низком

Рис. 2. Провизорный субстрат, микрососуды (а) и содержащий костные пластинки (б) на месте биодеградирующего материала «Аллоплант». 30-е сутки после операции, пациент Ф. 29 лет. История болезни №137. Окраска по методу Унна. Ув. 100.

уровне гистамина. Вероятно, что это связано с хроническим воспалительным процессом, протекающим в гранулемах, при котором значительный запах нейромедиаторов, характерный для костной ткани альвеолярных отростков, значительно истощался. В послеоперационном периоде содержание гистамина и серотонина в регенерате уравновешивалось, но уровень катехоламинов всегда оставался на низком уровне.

Выявленные нами тканевые базофилы интактной костной ткани в основном располагаются вблизи остеоноподобных структур и имеют γ-метахромазию, что свидетельствует о высокой сульфатированности гепарина. Это можно объяснить тем, что в костной ткани имеется большое количество хондроитин-сульфата, который стимулирует синтез гликозаминогликанов, в том числе и гепарина. Хондроитин-сульфат замедляет резорбцию костной ткани, ускоряет процессы репарации костной ткани и оказывает противовоспалительное действие [11].

В удаленных гранулёмах тканевые базофилы имеют ортохромное окрашивание, что свидетельствует о наличии в них незрелого гепаринамоносульфата. Клетки выглядят опустошенными, что связано с их дегрануляцией. Дегрануляция приводит к «старению» популяции этих клеток и локальному истощению нейромедиаторной системы.

С первых суток после операции происходит массовая дегрануляция ортохромных тканевых базофилов. Гранулы свободно лежат в тканях (гранулы единичные или множественные). Такое морфологическое и функциональное состояние тканевых базофилов позволяет предположить, что воспалительная реакция в регенеране костной ткани протекала на фоне выхода гистамина из тканевых базофилов без связывания его гепарином.

На 120-е сутки после операции, при восстановлении дефекта костной ткани и формировании костных пластинок, сульфатированность гепарина увеличивается и появляется γ-метахромазия тка-

Рис. 3. Динамика содержания катехоламина (КА), серотонина (СТ) и гистамина (Г) в костных пластинках после операции.

□ KA

□ СТ

□Г

Рис. 4. Динамика содержания катехоламина (КА), серотонина (СТ) и гистамина (Г) в тучных клетках после операции.

□ KA

□ СТ

□Г

4,5-г

И

3-й день

30 день

120 день

7 день

D КА

□ Т

□Г

норма

гранулема

Рис. 5. Динамика содержания катехоламина (КА), серотонина (СТ) и гистамина (Г) в макрофагах после операции.

невых базофилов. Полученные данные подтверждают участие гепарина в инактивации нейроаминов [12] и формировании костной ткани.

Проведенное исследование дает качественную и количественную характеристику распределения нейроаминов в послеоперационном дефекте костной ткани челюстей, улучшает понимание их биологической роли, открывает перспективы изучения механизмов направленного влияния биогенных аминов на новообразование костной ткани после зубосохраняющих операций.

Выводы:

• 1.    Остеотропный материал «Аллоплант» инициирует формирование на месте дефектов трабекулярной костной ткани челюстей, возникающих после удаления гранулем, провизорного регенерата, трансформирующегося в течение 120-ти суток после операции в новообразованную костную ткань.

• 2.    Формирование новообразованной тра-

• бекулярной костной ткани происходит на фоне увеличения в регенерате количества медиаторов и увеличения сульфатированного гепарина в тканевых базофилах.

• 3.    В тканевых базофилах регенерата, как основных биоминсодержащих клетках, в раннем послеоперационном периоде увеличивается содержание серотонина и катехоламинов, а содержание гистамина уменьшается.