Анатолий Сергеевич Судницын — кандидат медицинских наук, врач — травматолог-ортопед, заведующий научной лабораторией.
Курган
Anatolii S. Sudnitsyn — Candidate of Medical Sciences, Orthopaedic Surgeon, Head of the Scientific Laboratory.
Kurgan
Татьяна Анатольевна Ступина — доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник.
Курган
Tatyana A. Stupina — Doctor of Biological Sciences, Leading Researcher.
Kurgan
Ольга Владимировна Дюрягина — кандидат ветеринарных наук, заведующая экспериментальной лабораторией.
Курган
Olga V. Dyuryagina — Candidate of Veterinary Sciences, Head of the Experimental Laboratory.
Kurgan
Наталья Владимировна Тушина — кандидат биологических наук, старший научный сотрудник.
Курган
Natalya V. Tushina — Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher.
Kurgan
Татьяна Николаевна Варсегова — кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник.
Курган
Tatyana N. Varsegova — Candidate of Biological Sciences, Leading Researcher.
Kurgan
Надежда Владимировна Кубрак — старший научный сотрудник.
Курган
Nadezhda V. Kubrak — Senior Researcher.
Kurgan
Введение. Лечение пациентов с постостеомиелитическими дефектами представляет собой одну из сложных задач современной травматологии и ортопедии.
Цель работы — на экспериментальной модели обосновать возможность применения частично биорезорбируемого материала «Рекост» в комбинации с антибиотиком для замещения остеомиелитических полостей.
Материалы и методы. Исследование выполнено на девяти кроликах-самцах породы советская шиншилла (16–18 месяцев, 4,3–4,5 кг), которым в проксимальном метафизе большеберцовой кости моделировали остеомиелит путем формирования трепанационного отверстия и установки блока «Остеолит®», содержащего культуру Staphylococcus aureus. Животные распределены на три группы. Животных группы 1 выводили из опыта через 21 сутки моделирования остеомиелита. В группах 2 и 3 вторым этапом выполняли секвестрнекрэктомию и замещение костного дефекта материалом «Рекост» (ООО «АйконЛабГмбх», Нижний Новгород, РЗН 2014/1646 от 03.07.2014, бессрочно), с добавлением антибиотика в группе 3. Животных выводили из опыта через 21 сутки после имплантации. Применяли клинический, рентгенологический, биохимический и гистологический методы исследования.
Результаты. В группе 1 зарегистрированы признаки остеомиелита: некротизированные фрагменты костных трабекул, воспалительный инфильтрат, остеокластическая резорбция и остеогенез, фиброз костного мозга, выраженная экспрессия CD15. В группах 2 и 3 через три недели после имплантации отмечали наличие сети новообразованных костных трабекул на границе контакта «кость — материал», в полостях имплантата выявляли костные трабекулы. В эпифизе в группе 2 оценка по шкале HOES ≥ 6 баллов соответствовала активному течению хронического остеомиелита. В группе 3 медиана оценки по шкале HOES 2 балла свидетельствовала о стихании хронического остеомиелита, экспрессия маркера CD15 была менее выражена, чем в группе 2. Уровень С-реактивного белка в группе 2 продолжал расти, в группе 3 — существенно снижался.
Обсуждение. Биорезорбируемые имплантаты, насыщенные антибиотиком, обеспечивают постепенное замещение материала костной тканью, исключают необходимость повторных операций, снижают риск хронизации инфекции, биосовместимы.
Заключение. На экспериментальной модели in vivo через три недели после имплантации отмечена минимальная деградация материала «Рекост», выражающаяся высокой частотой гигантских многоядерных клеток типа инородных тел. Выявленные в ранние сроки эксперимента данные об остеопластических свойствах материала «Рекост» и его способности в комбинации с антибиотиком купировать инфекционно-воспалительный процесс свидетельствуют о перспективе проведения дальнейших экспериментальных исследований применения данного изделия при лечении пациентов с хроническим остеомиелитом.
Introduction Treatment of patients with post-osteomyelitic defects is one of the most challenging areas in traumatology and orthopedics.
Purpose To substantiate, on an experimental model, the potential of a partially bioresorbable material Rekost used to compensate for osteomyelitic cavities in combination with an antibiotic.
Materials and methods The study was performed on nine male Soviet Chinchilla rabbits (16–18 months old, 4.3–4.5 kg of weight), in which osteomyelitis was modeled in the proximal metaphysis of the tibia by producing a trepanation hole and installing an Osteolite™ containing a Staphylococcus aureus culture. The animals were divided into three groups. Animals in group 1 were withdrawn from the experiment after 21 days of osteomyelitis modeling. In groups 2 and 3, the second stage included sequestronecrectomy and substitution of the bone defect thus formed with Rekost material (OOO AikonLabGmbh, Nizhny Novgorod, RZN 2014/1646 dated 03.07.2014, for indefinite) impregnated with an antibiotic in group 3. After 21 days of implantation, the animals were withdrawn from the experiment. Clinical, radiological, biochemical and histological methods were used.
Results In Group 1, signs of osteomyelitis were recorded: necrotic fragments of bone trabeculae, inflammatory infiltrate, osteoclastic resorption and osteogenesis, bone marrow fibrosis, and pronounced CD15 expression. In groups 2 and 3, three weeks after implantation, a network of newly formed bone trabeculae at the bone-material interface was noted, and bone trabeculae were observed in the implant cavities. In the epiphysis of group 2, a HOES score of ≥ 6 points corresponded to active chronic osteomyelitis. In group 3, a median HOES score of 2 points indicated a remission of chronic osteomyelitis, and CD15 marker expression was less pronounced than in group 2. C-reactive protein levels continued to increase in Group 2 and significantly decreased in Group 3.
Discussion Bioresorbable implants, impregnated with antibiotics, provide gradual replacement of the material with bone tissue, eliminate the need for repeated surgeries, reduce the risk of chronic infection, and are biocompatible.
Conclusion In an in vivo experimental model, minimal degradation of the Rekost material was observed three weeks after implantation, manifested by highly frequent foreign-body-type giant multinucleated cells. Early data on the osteoplastic properties of the Rekost material and its ability to suppress infection and inflammation in combination with an antibiotic suggest the potential for further experimental studies of this product to be used in the treatment of patients with chronic osteomyelitis.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.