Журнал "Ветеринария Кубани" :: Динамика показателей лейкограммы в процессе применения имплантационных материалов различного происхождения, созданных на основе внеклеточного матрикса ксенокости


		О журнале Редколлегия Правила направления, рецензирования и опубликования научных статей		Подписка Контакты Реклама в журнале и на сайте

Архив номеров / Номер 3, 2017 год

Распечатать

УДК 611018.53:616.71-089.28-77-092.9

Лунева С.Н., Чепелева М.В., Сбродова Л.И., Шипицына И.В., Ковинька М.А, Дюрягина О.В.
ФГБУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. Г.А. Илизарова» Минздрава России, г. Курган

Введение. Разработка и исследование эффективности действия остеопластических имплантационных материалов, обладающих биоактивностью, биосовместимостью и остеоиндуктивностью, остается одной из наиболее актуальных проблем современной ветеринарии [4]. В настоящее время в ветеринарной практике для остеозамещения используют различные материалы биологического происхождения: деминерализованный костный матрикс, биокерамику, коллагеновые матриксы и гидроксиапатит, полисахариды природного происхождения [1]. Экспериментальные исследования последнего времени показали, что костные и хрящевые трансплантаты постепенно рассасываются, замещаясь соединительной тканью в различные сроки [7]. Несомненно, что реакция организма на перестройку трансплантата зависит и от способа консервации, методики его стерилизации, характера самого трансплантата (костный, костнохрящевой) [3]. При этом местные условия в значительной мере определяют выраженность и продолжительность отдельных фаз адаптационного процесса [2]. Исследование гематологических показателей может быть весьма информативно в плане оценки физиологического состояния организма после введения имплантационных материалов различного происхождения [6]. При этом фазовые изменения периферической крови отражают характер течения остеогенеза и позволяют косвенно судить о травматичности оперативного вмешательства [5].

Цель работы - изучить в сравнительном аспекте влияние имплантации ксеноматериалов различного происхождения на показатели лейкограммы кроликов.

Материалы и методы исследований. Проведен анализ содержания лейкоцитов, лимфоцитов, моноцитов, гранулоцитов у 42-х кроликов на этапах хирургического вмешательства (дооперационный уровень, 7-е, 14-е, 30-е сутки после операции). Подопытным животным осуществлялось моделирование цилиндрического костного дефекта. На медиальной поверхности дистального метафиза большеберцовой кости при помощи стоматологической фрезы выпиливался несквозной цилиндрический участок размером 2*6 мм в соответствии с ГОСТ Р ИСО 10993-1-2009. Полученные дефекты заполняли имплантационным материалом на основе ксенокости. В I группу (контрольную) вошли кролики, у которых был создан костный дефект без заполнения (n=6); во II - с имплантацией алломатрикса костной ткани кролика (n = 6); в III - c имплантацией ксеноматрикса костной ткани быка (n = 6); в IV - с имплантацией ксеноматрикса костной ткани лошади (n = 6); в V - с имплантацией ксеноматрикса лошади совместно с комплексом антибактериальных препаратов (n = 6); в VI - с имплантацией ксеноматрикса лошади, инкубированной с компонентами сыворотки лошадиной крови (n = 6); в VII - с имплантацией ксеноматрикса быка, инкубированной компонентами сыворотки крови быка (n = 6). В первые трое суток после оперативного вмешательства проводилась стандартная антибактериальная терапия инъекцией раствора энроксила 10% в дозе 0,5 мл в сутки и обезболивание инъекцией диклофенака в дозе 0,5 мл в сутки.

Забор крови производили венепункцией краевой вены уха. Подсчет количества лейкоцитов проводился на гематологическом анализаторе ABX pentra 60. Подсчет показателей лейкограммы осуществлялся в мазках крови, окрашенных по Романовскому-Гимзе.

Содержание животных проводили в соответствии с требованиями МЗ РФ к работе экспериментально-биологических клиник, а также «Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей». Все манипуляции, проводимые на животных, были рассмотрены и одобрены этическим комитетом «РНЦ «ВТО» им. академика Г.А. Илизарова».

Математическая обработка результатов включала в себя определение достоверности различий по сравнению с дооперационным уровнем с помощью критерия Вилкоксона.

Результаты исследований и их обсуждение. В ближайший послеоперационный период после хирургического вмешательства состояние животных было удовлетворительным, отмечалось повышение температуры тела на 0,2-0,3°С и умеренная потеря массы тела (не более 350 грамм). Аппетит восстанавливался к 5-7-м суткам. Передвигались кролики на четырех лапках, лежали на боку, животе, сидели, вставали на задние конечности. В первые сутки после операции имело место развитие асептического послеоперационного воспаления в зонах оперативных воздействий. Выявлялись средняя болезненность мягких тканей, умеренный послеоперационный отёк и гиперемия краев раны, необильные серозные истечения из ран. К 7-м суткам признаки послеоперационного асептического воспаления исчезали. Полное заживление операционных ран с отторжением струпа отмечали на 10-й день после операции.

Исходное содержание лейкоцитов в дооперационном периоде не имело статистически значимых межгрупповых отличий (табл. 1). В контрольной группе, в группах с трансплантацией ксеноматрикса костной ткани лошади и с трансплантацией ксеноматрикса быка, инкубированной компонентами сыворотки крови, на протяжении периода наблюдения содержание лейкоцитов достоверно не менялось. В остальных группах отмечались умеренные колебания показателя. К 30-м суткам послеоперационного периода в трех группах (трансплантация алломатрикса костной ткани кролика, трансплантация ксе-номатрикса лошади с комплексом антибактериальных препаратов и трансплантация ксеноматрикса лошади, инкубированной с компонентами сыворотки крови) содержание лейкоцитов превышало дооперационный уровень (табл. 1).

Таблица 1. Динамика количества лейкоцитов

WBC, 109/л

III

IV

V

VI

VII

Д/о

8,6± 0,2

8,2± 0,2

8,5± 0,3

8,5± 0,3

8,4± 0,2

8,6± 0,2

8,5± 0,3

3 сутки

9,1± 0,3

7,0± * см о

7,9± 0,2

8,1± 0,2

9,9± 0,3*

8,6± 0,2

8,5± 0,4

7 сутки

8,2± 0,3

7,4± 0,3

9,9± 0,4*

8,9± 0,4

10,3± 0,2*

8,1± 0,3

8,8± 0,3

14 сутки

8,3± 0,2

6,8± 0,2*

7,7± 0,5

8,9± 0,3

8,8± 0,4

8,6± 0,2

7,7± 0,4

30 сутки

9,0± 0,3

9,6± 0,2*

7,3± 0,3*

8,9± 0,3

9,4± 0,3*

9,9± 0,4*

8,4± 0,2

Практически во всех группах в постоперационном периоде имело место снижение как относительного, так и абсолютного количества лимфоцитов, обусловленное реакцией иммунной системы на хирургическую травму (табл. 2). При этом в контрольной группе (дефект без заполнения) послеоперационное снижение количества лимфоцитов носило кратковременный характер и выявлялось на 7-е сутки после хирургического вмешательства. Во всех опытных группах снижение лимфоцитов было более длительным. При этом в группах, где проводилась трансплантация алломатрикса костной ткани кролика, ксеномат-рикса костной ткани быка, лошади (с комплексом антибактериальных препаратов и без) к 30-м суткам послеоперационного периода относительное и абсолютное содержание лимфоцитов достигало исходных значений. В группах с имплантацией ксеноматрикса лошади и быка, инкубированных с компонентами сыворотки крови, на этом сроке снижение количества лимфоцитов сохранялось.

Практически во всех группах отмечалось умеренное непродолжительное повышение числа моноцитов, важнейших клеток иммунной системы, участвующих как в реакциях воспаления, так и в остеогенезе (табл. 3). К 30-м суткам послеоперационного периода содержание моноцитов практически во всех группах возвращалось к исходным значениям.

Таблица 2. Динамика количества лимфоцитов крови кроликов

Сроки

I

II

III

IV

V

VI

VII

д/о

%

55,6± 2,88

53,5± 5,6

58,0± 3,69

54,7± 3,36

56,0± 4,5

54,4± 4,87

58,7± 3,78

109/л

5,1± 0,35

4,4± 0,43

5,6± 1,0

5,2± 0,74

4,78± 0,68

4,9± 0,7

5,5± 0,9

3 сут

%

51,5± 6,83

42,3± 4,66

46,5± 6,11*

47,5± 3,41*

50,1± 3,75

44,5± 1,43*

45,8± 4,79*

109/л

4,5± 0,7

3,01± 0,52*

3,7± 0,56*

3,8± 0,4*

4,22± 0,32

3,7± 0,33*

4,1± 0,39*

7 сут

%

47,8± 3,18*

45,8± 2,02*

50,3± 6,9

50,9± 1,29

49,1± 2,81*

45,3± 4,37*

49,4± 2,76*

109/л

3,7± 0,4*

3,7± 0,39*

4,5± -X ю о

4,4± 0,67*

4,01± 0,5

3,6± 0,62*

4,36± 0,59*

14 сут

%

50,6± 3,19

48,5± 3,91

56,5± 4,63

56,0± 4,19

45,0± 3,83*

41,2± 3,13*

49,0± 4,94*

109/л

4,8± 0,41

3,29± 0,42*

4,4± 0,6*

5,2± 0,8

3,8± 0,33*

3,6± 0,56*

3,69± 0,49*

30 сут

%

54,5± 3,27

50,0± 2,01

57,6± 4,26

54,0± 5,4

50,8± 4,7

38,9± 5,4*

54,8± 1,62

109/л

5,1± 0,36

4,6± 1,15

4,7± 0,49

5,2± 0,49

4,7± 0,49

3,6± 0,5*

4,8± 0,65*

Примечание: * - уровень значимости различий по сравнению с доопера-цион-ными значениями p<0,05.

Таблица 3. Динамика количества моноцитов крови кроликов

Сроки

I

II

III

IV

V

VI

VII

д/о

%

13,1± 1,06

13,1± 2,74

12,0± 1,16

12,2± 1,6

14,0± 1,65

14,0± 2,69

13,6± 1,43

109/л

1,3± 0,34

1,12± 0,21

0,9± 0,09

1,2± 0,14

1,13± 0,1

1,4± 0,37

1,28± 0,2

3 сут

%

13,5± 3,84

14,6± 1,49

12,5± 1,26

10,9± 0,93

15,5± 2,82

11,7± 1,75

15,3± 2,24

109/л

1,1± 0,19

1,03± 0,11

1,0± 0,15

0,91± 0,14

1,29± 0,13

0,92± 0,09

1,45± 0,3

7 сут

%

13,8± 1,06

13,3± 1,45

15,1± 0,88*

12,6± 1,6

18,7± 1,96*

14,7± 1,15

18,0± 1,54*

109/л

2,3± 0,35*

0,98± 0,08

1,6± 0,49*

1,01± 0,14

1,9± 0,31*

1,2± 0,18

1,6± 0,2*

14 сут

%

15,6± 1,2

13,1± 1,27

14,6± 0,95

14,7± 2,01*

16,0± 1,54

13,9± 2,58

16,7± 0,93*

109/л

1,8± 0,26*

1,2± 0,19

1,1± 0,26

1,3± 0,2

1,45± 0,24*

1,18± 0,26

1,26± 0,15

30 сут

%

12,0± 1,42

15,3± 1,56

14,6± 2,06

11,2± 1,78

15,7± 1,08

17,0± 2,7*

16,4± 1,43

109/л

1,5± 0,36

1,3± 0,29

1,0± 0,15

1,11± 0,21

1,29± 0,16

1,7± 0,34*

1,59± 0,23*

Примечание: * - уровень значимости различий по сравнению с дооперационными значениями p<0,05.

Исключение составили группы с трансплантацией ксеномат-рикса лошади и быка, инкубированных с компонентами сыворотки крови. В этих группах содержание моноцитов достоверно превышало значения дооперационного периода.

Изменения в содержании палочкоядерных нейтрофилов в группах с трансплантацией алломатрикса костной ткани кролика, ксеноматрикса костной ткани быка, лошади были умеренно выраженными (табл. 4). К 30-м суткам послеоперационного периода данные опытных группах не имело статистически значимых отличий от исходных показателей. А в контрольной группе содержание палочкоядерных нейтрофилов достоверно снижалось. В группах с трансплантацией ксеноматрикса лошади и быка, инкубированных с компонентами сыворотки крови и комплексом антибактериальных препаратов, на этом сроке сохранялось увеличение процентного и абсолютного содержания палочкоядерных нейтрофилов, что свидетельствовало о сдвиге лейкоцитарного ростка в сторону юных форм, что свидетельствовало о наличии воспалительной реакции. При этом клиническое состояние животных в V группе оставалось удовлетворительным и от клинического состояния животных других групп не отличалось.

Таблица 4. Динамика количества палочкоядерных нейтрофилов крови кроликов

Сроки

I

II

III

IV

V

VI

VII

д/о

%

6,9± 1,0

7,0± 1,0

4,75± 1,98

5,4± 2,08

6,6± 2,48

7,2± 0,64

7,3± 0,83

109/л

0,54± 0,1

0,63± 0,1

0,2± 0,04

0,47± 0,17

0,5± 0,17

0,6± 0,13

0,6± 0,07

3 сут

%

6,0± 3,5

5,7± 1,47

5,1± 1,1

5,0± 0,93

12,7± 2,7*

9,7± 1,4*

9,33± 1,3

109/л

0,5± 0,36

0,4± 0,11

0,39± 0,08*

0,44± 0,12

1,01± 0,08*

0,8± 0,14*

0,87± 0,15*

7 сут

%

5,4± 1,13

4,8± 1,74

7,0± 2,04

4,6± 0,99

6,8± 1,68*

10,4± 2,5*

7,8± 1,11

109/л

0,4± 0,1

0,35± 0,13

0,41± 0,29*

0,41± 0,11

0,74± 0,2

0,83± 0,21*

0,6± 0,08

14 сут

%

4,75± 0,61

5,5± 1,97

4,5± 1,23

5,33± 1,4

7,8± 1,21

11,1± 1,63*

9,4± 0,43*

109/л

0,68± 0,37

0,4± 0,11

0,35± 0,09*

0,47± 0,2

0,62± 0,11

0,92± 0,14*

0,8± 0,09*

30 сут

%

2,5± 0,5*

5,0± 1,59

4,4± 1,02

6,2± 2,16

10,5± 2,7*

11,1± 2,24*

9,0± 1,14*

109/л

0,23± 0,03*

0,69± 0,42

0,26± 0,07

0,55± 0,53

0,9± 0,24*

1,11± 0,32*

0,8± 0,1*

Примечание: * - уровень значимости различий по сравнению с дооперационными значениями p<0,05.

Во всех группах наблюдалось послеоперационное повышение числа сегментоядерных нейтрофилов (табл. 5). К 30-м суткам послеоперационного периода статистически значимое повышение показателя сохранялось только в группе с трансплантацией ксеноматрикса лошади, инкубированной с компонентами сыворотки крови.

Таблица 5. Динамика количества сегментоядерных нейтрофилов крови кроликов

Сроки

I

II

III

IV

V

VI

VII

д/о

%

23,3± 1,06

24,2± 2,74

21,0± 2,78

24,0± 3,7

23,3± 1,56

22,6± 3,52

20,0± 3,04

109/л

2,2± 0,31

1,91± 0,49

1,47± 0,24

2,42± 0,61

1,95± 0,2

2,1± 0,58

1,9± 0,39

3 сут

%

27,3± 4,17

36,8± 6,16*

34,6± 5,02*

33,4± 5,81*

30,7± 2,46*

33,8± 2,13*

28,0± 2,65*

109/л

2,4± 0,51*

2,51± 0,35*

2,76± 0,4*

3,2± 0,75*

3,0± 0,46*

2,82± 0,36*

2,66± 0,45*

7 сут

%

33,9± 5,76*

25,0± 2,25

27,0± 3,74*

30,3± 4,09

24,8± 1,7

27,6± 2,2*

26,0± 3,5*

109/л

2,8± 0,66*

1,84± 0,16

2,8± 0,71*

2,75± 0,91

2,53± 0,24*

2,3± 0,45*

2,79± 0,36*

14 сут

%

23,0± 2,57

28,3± 2,24

23,3± 4,49

30,0± 5,7

31,0± 3,5*

31,7± 4,23*

24,4± 3,79

109/л

2,0± 0,27

1,97± 0,31

1,2± 0,14

3,21± 1,62

2,84± 0,53*

2,82± 0,52*

1,95± 0,46

30 сут

%

26,8± 3,14

29,2± 2,21

18,6± 2,09

28,0± 4,7

22,0± 3,07

30,5± 3,02*

17,2± 1,39

109/л

2,32± 0,37

2,2± 0,89

1,5± 0,25

3,21± 1,02

2,04± 0,24

2,98± 0,62*

1,56± 0,32

Примечание: * - уровень значимости различий по сравнению с доопера-цион-ными значениями p<0,05.

В этой же группе через 30 суток после хирургического вмешательства было выявлено статистически значимое увеличение количества эозинофилов. В целом, колебания уровня эозинофилов и базофилов на протяжении периода наблюдения были незначительными.

Согласно общей оценке показателей лейкограммы, наиболее благоприятное течение послеоперационного периода было отмечено при имплантации материала, полученного из костной ткани лошади без добавления дополнительных компонентов, наиболее выраженная динамика наблюдалась в группах с введением имплантов, инкубированных с аллогенной сывороткой крови. В остальных группах наблюдаемые изменения носили умеренно выраженный характер.

Выводы. Таким образом, моделирование костного дефекта с имплантацией ксеноматериала сопровождается компенсаторными изменениями со стороны кроветворных органов, которые являются умеренно выраженными, обратимыми и имеют диагностическую ценность в плане оценки динамики адаптационного процесса.

Список литературы:

Анисимова Н.Ю. Опыт исследования механических свойств трубчатых костей собак / Анисимова Н.Ю., Максимкин А.Б., Копылов А.Н., Корнюшенков Е.А., Митрушкин Д.Е., Киселевский М.В. // Саркомы костей, мягких тканей и опухоли кожи. - 2012. - №4. - С. 53-58.
Ерофеев С.А. Периферическая кровь, гемодинамика, остеогенез при удлинении голени по илизарову (Экспериментальное исследование). / Ерофеев С.А., Чепелева М.В., Гордиевских Н.И., Изотова С.П. // Гений ортопедии. - 2004. - № 3. - С. 60-64.
Злобина Ю.С., Зоря В.И. Применение костного цемента в лечении пато-логических переломов костей конечностей при их метастатическом поражении // Травматология и ортопедия XXI века. - Самара, 2006. - С. 189-190.
Ирьянов Ю.М., Кирьянов Н.А., Дюрягина О.В. Влияние минерализованного костного матрикса на репаративный остеогенез // Успехи современного естествознания. - 2014. - № 4. - С. 24-28.
Чепелева М.В. Влияние биологически активной пищевой добавки «Пектибон» на показатели периферической крови и иммунный статус при удлинении голени методом чрескостного остеосинтеза по Илизарову в эксперименте/ Чепелева М.В., Лунёва С.Н., Кармацких О.Л., Изотова С.П.// Гений ортопедии. - 2003. - № 1. - С. 59-63.
Issa J.P. Bone repair of critical size defects treated with autogenic, allogenic, or xenogenic bone grafts alone or in combination with rhBMP-2. / Issa JP, Gonzaga M, Kotake BG, de Lucia C, Ervolino E, lyomasa M. // Clin Oral Implants Res. - 2016. - May; 27(5):Р. 558 - 566.
Kang Y.J. The effect of 4-hexylresorcinol on xenograft degradation in a rat calvarial defect model. / Kang YJ, Noh JE, Lee MJ, Chae WS, Lee SY, Kim SG. // Maxillofac Plast Reconstr Surg. - 2016. - Aug 5; 38(1):Р. 29.

Резюме. Разработка и исследование эффективности действия остеопластических имплантационных материалов, обладающих биоактивностью, биосовместимостью и остеоиндуктивностью, остается одной из наиболее актуальных проблем современной ветеринарии. В настоящее время в ветеринарной практике для остеозамещения используют различные материалы биологического происхождения: деминерализованный костный матрикс, биокерамику, коллагеновые матриксы и гидроксиапатит, полисахариды природного происхождения. Исследование гематологических показателей может быть весьма информативно в плане оценки физиологического состояния организма после введения имплантационных материалов различного происхождения. При этом фазовые из-менения периферической крови отражают характер течения остеогенеза и по-зволяют косвенно судить о травматичности оперативного вмешательства. При оценке физиологического состояния организма после введения имплантационных материалов различного происхождения актуальным аспектом является исследование гематологических показателей. В работе представлены результаты исследования реакции организма на имплантацию ксеноматериалов различного происхождения в полость костных дефектов у кроликов. В качестве ксеноматериалов использовали подготовленную по оригинальной методике губчатую костную ткань быка и лошади. Исследовали динамику показателей лейкограммы в процессе замещения костных дефектов. В результате исследования установлено, что наиболее благоприятные изменения со стороны показателей лейкограммы отмечались в группе с трансплантацией ксеноматрикса костной ткани лошади, а наиболее выраженная динамика наблюдалась при введении имплантов, инкубированных с аллогенной сывороткой крови. Установлено, что моделирование костного дефекта с имплантацией ксеноматериала сопровождается компенсаторными изменениями со стороны кроветворных органов, которые являются обратимыми и имеют диагностическую ценность в плане оценки динамики адаптационного процесса и активности остеогенеза.

Ключевые слова: ксеноимплантация, замещение дефектов костей, гематологические исследования, лейкоциты, лимфоциты, моноциты, палочкоядерные нейтрофилы, сегментоядерные нейтрофилы, ветеринарная хирургия, кролик, бык, лошадь.

Сведения об авторах:

Лунева Светлана Николаевна, доктор биологических наук, профессор, за-ведующий лабораторией биохимии ФГБУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. Г.А. Илизарова» Минздрава России; 640014, г. Курган, ул. М. Ульяновой, 6; тел.: 8-3522-450538; e-mail: luneva_s@mail.ru.

Чепелева Марина Владимировна, кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник ФГБУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. ГА. Илизарова» Минздрава России; 640014, г. Курган, ул. М. Ульяновой, 6; тел.: 8-3522-450538; e-mail: vladi2000@hotbox.ru.

Сбродова Людмила Ивановна, кандидат биологических наук, научный сотрудник ФГБУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. Г.А. Илизарова» Минздрава России; 640014, г. Курган, ул. М. Ульяновой, 6; тел.: 8-3522-450538; e-mail: sbrodova-48@mail.ru.

Шипицына Ирина Владимировна, кандидат биологических наук, научный сотрудник ФГБУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. ГА. Илизарова» Минздрава России; 640014, г. Курган, ул. М. Ульяновой, 6; тел.: 8-3522-450538; e-mail: ivschimik@mail.ru.

Дюрягина Ольга Владимировна, кандидат ветеринарных наук, старший научный сотрудник ФГБУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. ГА. Илизарова» Минздрава России; 640014, г. Курган, ул. М. Ульяновой, 6; тел.: 8-3522-450538; e-mail: diuriagina@mail.ru.

Ответственный за переписку с редакцией: Ковинька Михаил Александрович, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник ФГБУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. Г.А. Илизарова» Минздрава России; 640014, г. Курган, ул. М. Ульяновой, 6; тел.: 8-3522-450538; e-mail: mkovinka@mail.ru.

Департамент ветеринарии Краснодарского края

Ассоциация Практикующих Ветеринарных Врачей


	2011 © Ветеринария Кубани	Разработка сайта - Интернет-Имидж