Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Тrauma" Том 19, №3, 2018

Back to issue

Biochemical markers of blood serum in rabbits after experimental posterolateral lumbar fusion with autologous platelet-rich fibrin

Authors: Радченко В.А., Палкин А.В., Колесниченко В.А., Морозенко Д.В.
ГУ «Институт патологии позвоночника и суставов имени профессора М.И. Ситенко Национальной академии медицинских наук Украины», г. Харьков, Украина

Categories: Traumatology and orthopedics

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Актуальність. Дослідження біохімічних маркерів сироватки крові дозволяє непрямо оцінити активність процесу репаративної регенерації кісткової тканини. Мета дослідження — дослідити маркери мінерального обміну і обміну сполучної тканини в сироватці крові кроликів після поперекового експериментального задньобічного спондилодезу з використанням різних кістково-пластичних матеріалів. Матеріали та методи. Поперековий моносегментарний задньобічній спондилодез виконаний 42 статевозрілим самцям каліфорнійських кроликів у віці 4–5 міс., які були розподілені на 6 груп (по 7 особин у кожній). У контрольній групі 1 трансплантати не застосовувалися; використовували: група 2 — місцеві автотрансплантати, група 3 — місцеві автотрансплантати у поєднанні з PRF, група 4 — алотрансплантати з крила клубової кістки, група 5 — алотрансплантати з крила клубової кістки в поєднанні з PRF, група 6 — PRF. Біохімічні маркери (загальний білок, глікопротеїни, хондроїтинсульфати, β-ліпопротеїни, активність лужної фосфатази, загальний кальцій, фосфор) досліджували двічі: для отримання нормативних показників у інтактних тварин — за 5–7 днів до операції (група Нінт) і перед виведенням кроликів з експерименту через 8 тижнів після спондилодезу. Результати. Вміст загального білка, кальцію і фосфору виявився у межах фізіологічної норми для даного виду тварин; рівень глікопротеїнів, хондроїтинсульфатів, β-ліпопротеїнів, активність лужної фосфатази були підвищені різною мірою в усіх експериментальних групах. Висновки. З рівнем досліджених біохімічних маркерів в сироватці крові кроликів з інтактної групи найбільш подібними були результати груп з використанням кісткових ало- і місцевих автотрансплантатів у поєднанні з PRF; найбільші відмінності спостерігалися в конт­-рольній групі, де була виконана декортикація поперечних відростків без використання кістково-пластичного матеріалу.

Актуальность. Исследование биохимических маркеров сыворотки крови позволяет косвенно оценить активность процесса репаративной регенерации костной ткани. Цель исследования — изучить маркеры минерального обмена и показатели обмена соединительной ткани в сыворотке крови кроликов после поясничного экспериментального заднебокового спондилодеза с использованием различных костно-пластических материалов. Материалы и методы. Поясничный моносегментарный заднебоковой спондилодез выполнен 42 половозрелым самцам калифорнийских кроликов в возрасте 4–5 мес., которые были разделены на 6 групп (по 7 особей в каждой). В контрольной группе 1 трансплантаты не применялись; использовали: группа 2 — местные аутотрансплантаты, группа 3 — местные аутотрансплантаты в сочетании с PRF, группа 4 — аллотрансплантаты из крыла подвздошной кости, группа 5 — аллотрансплантаты из крыла подвздошной кости в сочетании с PRF, группа 6 — PRF. Биохимические маркеры (общий белок, гликопротеины, хондроитинсульфаты, β-липопротеины, активность щелочной фосфатазы, общий кальций, фосфор) исследовали дважды: для получения нормативных показателей у интактных животных — за 5–7 дней до операции (группа Нинт) и перед выведением кроликов из эксперимента через 8 недель после спондилодеза. Результаты. Содержание общего белка, кальция и фосфора оказалось в пределах физиологической нормы для данного вида животных; уровень гликопротеинов, хондроитинсульфатов, β-липопротеинов, активность щелочной фосфатазы были повышены в разной степени во всех экспериментальных группах. Выводы. С уровнем исследованных биохимических маркеров в сыворотке крови кроликов из интактной группы наиболее сходными оказались результаты групп с использованием костных алло- и местных аутотрансплантатов в сочетании с PRF; наибольшие отличия выявлены в контрольной группе, где была выполнена декортикация поперечных отростков без использования костно-пластического материала.

Background. The study of serum biochemical markers allows assessing indirectly the process of bone tissue reparative regeneration activity. The objective was to study the markers of mineral metabolism and the connective tissue metabolism in the blood plasma of rabbits after experimental posterolateral lumbar fusion using various grafts. Materials and methods. Monosegmental posterolateral lumbar fusion was performed in 42 mature California males rabbits aged 4–5 months, which were divided into 6 groups (7 animals each). In the control group 1, grafts were not applied; there were used: group 2 — local autograft, group 3 — local autograft with platelet-rich fibrin (PRF), group 4 — allograft from iliac crest, group 5 — allograft from iliac crest with PRF, group 6 — PRF. Biochemical markers in the blood plasma (total protein, glycoproteins, chondroitin sulfates, β-lipoproteins, alkaline phosphatase activity, total calcium, phosphorus) were evaluated twice: 1) to obtain normative indices in intact animals 5–7 days before surgery (Nint group); 2) eight weeks after the fusion before rabbits were sacrificed. Results. The content of total protein, calcium and phosphorus was within the physiological norm for these animal species. In all experimental groups, the level of glycoproteins, chondroitin sulfates, β-lipoproteins, the activity of alkaline phosphatase were increased. Conclusions. The results in groups using bone allografts and local autografts combined with PRF were most similar with the level of studied biochemical markers of the rabbits from the intact group; the greatest differences were found in the control group, where the decortication of the transverse processes was performed without using grafts.


Keywords

експериментальний поперековий моносегментарний задньобічний спондилодез; кролики; місцеві автотрансплантати; алотрансплантати; аутологічний фібрин, збагачений тромбоцитами; біохімічні дослідження

экспериментальный поясничный моносегментарный заднебоковой спондилодез; кролики; местные аутотрансплантаты; аллотрансплантаты; аутологичный фибрин, обогащенный тромбоцитами; биохимические исследования

experimental monosegmental posterolateral lumbar fusion; rabbits; local autografts; allografts; autologous platelet-rich fibrin; biochemical studies


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

1. Schimandle J.H. Spine update. The use of animal models to study spinal fusion / J.H. Schimandle, S.D. Boden // Spine (Phila Pa 1976). — 1994. — Vol. 19. — P. 1998-2006.
2. Ghodasra J.H. Factors influencing arthrodesis rates in a rabbit posterolateral spine model with iliac crest autograft / J.H. Ghodasra, E.L. Daley, E.L. Hsu, W.K. Hsu // Eur. Spine J. — 2014. — Vol. 23. — P. 426-434. — doi: 10.1007/s00586-013-3074-0.
3. Reliability of the rabbit postero-lateral spinal fusion mo-del: A meta-analysis / A.M. Riordan, R. Rangarajan, J.W. Balts [et al.] // J. Orthop. Res. — 2013. — Vol. 8. — P. 1261-1269. — doi: 10.1002/jor.22359.
4. Zunariah B. Posterolateral intertransverse lumbar arthrodesis in the New Zealand white rabbit model: The illustration of an alternative surgical approach / B. Zunariah, 
Z. Zamzuri, C.S. Che Nor Zarida, A.J. Rosnani // IMJM. — 2012. — Vol. 11. — P. 19-22. 
5. А systematic review of comparative studies on bone graft alternatives for common spine fusion procedure / C.R. Fischer, 
R. Cassilly, W. Cantor [et al.] // Eur. Spine J. — 2013. — Vol. 22. — P. 1423-1435. — doi: 10.1007/s00586-013-2718-4. 
6. Evaluation of autologous platelet concentrate for intertransverse lumbar fusion / G. Acebal-Cortina, M.A. Suarez-Suarez, C. Garcia-Menendez // Eur. Spine J. — 2011. — Vol. 20 (Suppl. 3). — Р. S361-S366. — doi: 10.1007/s00586-011-1904-5. 
7. Європейська конвенція про захист хребетних тварин, що використовуються для дослідних та інших наукових цілей. — Страсбург, 18 березня 1986 року: офіційний переклад [Електронний ресурс] / Верховна Рада України. — Офіційний веб-сайт. (Міжнародний документ Ради Європи). — Режим доступу до документу: електрон-ний ресурс: [http:// zakon.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cginreg=994_137].
8. Камышников В.С. Клинико-биохимическая лабораторная диагностика. Справочник: В 2 т. Т. 1. — 2-е изд. / В.С. Камышников. — Минск: Интерпрессервис, 2003. — 495 с. 
9. Камышников В.С. Клинико-биохимическая лабораторная диагностика. Справочник: В 2 т. Т. 2. — 2-е изд. / В.С. Камышников. — Минск: Интерпрессервис, 2003. — 463 с. 
10. Морозенко Д.В. Методи дослідження маркерів метаболізму сполучної тканини у сучасній клінічній та експериментальній медицині / Д.В. Морозенко, Ф.С. Леонтьєва // Молодий вчений: науковий журнал. — 2016. — № 2(29). — С. 168-172. 
11. Гланц С. Медико-биологическая статистика: Пер. с англ. / С. Гланц. — М.: Практика, 1998. — 459 с. 
12. Ewringmann А. Leitsymptome beim Kaninchen: Diagnostischer Leitfaden und Therapie. — 3 Auflage. — Enke: Stuttgart, 2016. — 279 р. 
13. Calcium intake, bone mineral density, and fragi–lity fractures: evidence from an Italian outpatient population / L.Vannucci, L. Masi, G. Gronchi [et al.] // Arch. Osteoporos. — 2017. — Vol. 12. — P. 40. — doi: 10.1007/s11657-017-0333-4.
14. Burckhardt P. Calcium revisited: part I / P. Burckhardt // Bone Key Rep. — 2013. — Vol. 2. — P. 433. — doi: 10.1038/bonekey.2013.167. 
15. Millán J.L. The role of phosphatases in the initiation of skeletal mineralization / J.L.Millán // Calcif. Tissue Int. — 2013. — Vol. 93(4). — P. 299-306. — doi: 10.1007/s00223-012-9672-8. 
16. Harrison’s Principles of Internal Medicine / J.L. Jameson, A.S. Fauci, D.L. Kasper [et al.]. — 20th еdition. — Vol. 2. — S & P Global Inc.: New York, 2016. — P. 1512-2607. 
17. Bone formation controlled by biologically relevant inorganic ions: role and controlled delivery from phosphate-based glasses / N.J. Lakhkar, I.H. Lee, H.W. Kim [et al.] // Adv. Drug. Deliv. Rev. — 2013. — Vol. 65(4). — Р. 405-420. — doi: 10.1589/jpts.27.2261.
18. Sharma U. Alkaline phosphatase: An overview / U. Sharma, D. Pal, R. Prasad // Ind. J. Clin. Biochem. — 2014. — Vol. 29(3). — P. 269-278. — doi: 10.1007/s12291-013-0408-y. 
19. Wittmann V. Glycoproteins: Properties. In: Glycoscience: Chemistry and Chemical Biology, 2th ed. / Еd. by Fraser-Reid B.O., Tatsuta K., Thiem J., Wittmann V. — Berlin: Springer, 2008. — P. 1771-1793. — doi: 10-1007/978-3-540-30429-6. 
20. Bone biomaterials and interactions with stem cells / C. Gao, S. Peng, P. Feng, C. Shuai // Bone Res. — 2017. — Vol. 5. — P. 150-159. — doi: 10.1038/ boneres. 2017.59. 
21. Bio-orthopaedics. A New Approach / A. Gobbi, J. Espreguerira-Mendes, J.G. Lane, M. Karahan. — Berlin: Springer, 2017. — 687 p. — doi: 10.1007/978-3-662-54181-4. 
22. Kitagawa H. Biosynthetic mechanism of the bioactive sulfated glycosaminoglycans / H. Kitagawa // Yakugaku Zasshi. — 2002. — Vol. 122(7). — P. 435-450. — doi: 10.1248/yakushi.122.435. 
23. Klüppel M. The roles of chondroitin-4-sulfotransferase-1 in development and disease / M. Klüppel // Prog. Mol. Biol. Transl. Sci. — 2010. — Vol. 93. — P. 113-132. — doi: 10.1016/S1877-1173(10)93006-8. 
24. Kwon H.J. Chondroitin sulfate-based biomaterials for tissue engineering. Review article / H.J. Kwon, Y. Han // Turk. J. Biol. — 2016. — Vol. 40. — P. 290-299. — doi:10.3906/biy-1507-16. 
25. Mikami T. Biosynthesis and function of chondroitin sulfate / T. Mikami, H. Kitagawa // Biochim. Biophys. Acta. — 2013. — Vol. 1830(10). — P. 4719-4733. — doi: 10.1016/j.bbagen.2013.06.006.
26. Hoover-Plow J. Lipoprotein(a) metabolism: potential sites for therapeutic targets / J. Hoover-Plow, M. Huang // Metabolism. — 2013. — Vol. 62. — P. 479-91. — doi: 10.1016/j.metabol.2012.07.024. 
27. Kamstrup P.R. Elevated lipoprotein(a) levels, LPA risk genotypes, and increased risk of heart failure in the general population / P.R. Kamstrup, B.G. Nordestgaard // JACC Heart Fail. — 2016. — Vol. 4. — P. 78-87. — doi: 10.1016/j.jchf.2015.08.006. 
 

Similar articles

Spondylosis lumbalis formation in rabbits after bone graft and platelet-rich fibrin
Authors: Радченко В.О., Палкін О.В., Колесніченко В.А., Ашукіна Н.О., Данищук З.М.
ДУ «Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М.І. Ситенка Національної академії медичних наук України», м. Харків, Україна

"Тrauma" Том 19, №4, 2018
Date: 2018.09.25
Categories: Traumatology and orthopedics
Sections: Clinical researches
Математическое моделирование переднего межтелового спондилодеза ригидными и динамическими цервикальными конструкциями в случае отсутствия полного контакта межтеловой опоры и каудальной замыкательной пластины позвонка СIV
Authors: Барыш А.Е. - ГУ «Институт патологии позвоночника и суставов им. проф. М.И. Ситенко НАМН Украины», г. Харьков; Козырев С.А. - КУЗ «Харьковская областная клиническая травматологическая больница»; Яресько А.В. - ГУ «Институт патологии позвоночника и суставов им. проф. М.И. Ситенко НАМН Украины», г. Харьков
"Тrauma" Том 16, №1, 2015
Date: 2015.05.08
Sections: Clinical researches
Гиперпаратиреоз: диагностика, клинические признаки и симптомы, современные подходы к лечению
Authors: Панькив В.И., Украинский научно-практический центр эндокринной хирургии, трансплантации эндокринных органов и тканей МЗ Украины
"News of medicine and pharmacy" 6 (450) 2013
Date: 2013.04.17
Categories: Family medicine/Therapy, Endocrinology, Therapy
Sections: Medical education
Гиперпаратиреоз: диагностика, клинические признаки и симптомы, современные подходы к лечению
Authors: Панькив В.И., Украинский научно-практический центр эндокринной хирургии, трансплантации эндокринных органов и тканей МЗ Украины
International journal of endocrinology 1 (49) 2013
Date: 2013.03.22
Categories: Family medicine/Therapy, Endocrinology, Therapy
Sections: Medical education

Back to issue