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 20, №5, 2019

Back to issue

Studying the impact of cellular technologies on the development of knee osteoarthritis in experimentStudying the impact of cellular technologies on the development of knee osteoarthritis in experiment

Authors: Ткачук П.В., Страфун С.С.
ДУ «Інститут травматології та ортопедії НАМН України», м. Київ, Україна

Categories: Traumatology and orthopedics

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Актуальність. Для лікування прогресуючих дистрофічних змін колінного суглоба при остеоартрозі запропоновано використання автологічних клітинних матеріалів. Мета: дослідження структурних змін менісків та епіфіза ушкодженої остеоартрозом великогомілкової кістки після застосування клітинних препаратів. Матеріали та методи. В експериментах кроликам моделювали остеоартроз, через 1 місяць у порожнину колінного суглоба вводили тромбоцитарну плазму, автологічний аспірат кісткового мозку і гомогенізованої жирової тканини.Через 2,5 місяця після операції досліджували структурні зміни менісків і проксимального епіфіза великогомілкової кістки. Ушкодження та відновлення оцінювали за морфологічними критеріями: зміни структури меніска, ушкодження епіфізарного хряща великогомілкової кістки, зміни щільності субхондральної кісткової тканини. Результати. Аналіз гістологічних досліджень показав зменшення ушкодження хряща тіла менісків після введення всіх трьох препаратів, часткову зупинку зміни щільності кісткової тканини після застосування тромбоцитарної плазми й аспірату кісткового мозку, а прогресуючі дегенеративні зміни суглобової поверхні спостерігалися лише у групі з плазмою. Через 1,5 місяця після введення аспіратів, отриманих із кісткового мозку та жирової тканини, відбулась інтеграція введених клітин із синовіальною оболонкою та меніском: розвиток ретикулярної тканини у групі з аспіратом кісткового мозку, формування ніжної сполучної тканини з адипоцитами у групі з аспіратом жирової тканини. Висновки. Про життєздатність клітин уведених аспіратів свідчить реорганізація та їх часткова інтеграція у синовіальній порожнині, зокрема через активацію ангіогенезу.

Актуальность. Для лечения прогрессирующих дистрофических изменений коленного сустава при остеоартрозе предложено использование аутологических клеточных материалов. Цель: исследование структурных изменений менисков и эпифиза поврежденной остеоартрозом большеберцовой кости после применения клеточных технологий. Материалы и методы. В экспериментах кроликам моделировали остеоартроз, через 1 месяц в полость коленного сустава вводили тромбоцитарную плазму, аутологический аспират костного мозга и гомогенизированной жировой ткани. Через 2,5 месяца после операции исследовали структурные изменения менисков и проксимального эпифиза большеберцовой кости. Повреждение и восстановление оценивали по морфологическим критериям: изменение структуры мениска, повреждение эпифизарного хряща большеберцовой кости, изменение плотности субхондральной костной ткани. Результаты. Анализ гистологических исследований показал уменьшение повреждения хряща тела менисков после применения всех трех вводимых средств, частично останавливалось изменение плотности костной ткани после применения тромбоцитарной плазмы и аспирата костного мозга, а прогрессирующие дегенеративные изменения суставной поверхности были выявлены только в группе с плазмой. Через 1,5 месяца после введения аспиратов, полученных из костного мозга и жировой ткани, выявлена интеграция введенных клеток с синовиальной оболочкой и мениском: развитие ретикулярной ткани в группе с аспиратом костного мозга, формирование нежной соединительной ткани с адипоцитами в группе с аспиратом жировой ткани. Выводы. О жизнеспособности клеток введенных аспиратов свидетельствует реорганизация и их частичная интеграция в синовиальной полости, в том числе через активацию ангиогенеза.

Background. For the treatment of progressive degenerative changes of the knee joint in osteoarthritis, the use of autologous cellular materials has been proposed. The purpose of the study was to investigate the structural changes of the meniscus and the epiphysis of the tibia affected by osteoarthritis after the use of cellular technologies. Materials and methods. The experimental osteoarthritis was modeled in rabbits; after 1 month, platelet plasma, autologous bone marrow aspirate, and homogenized adipose tissue were injected into the knee cavity. Structural changes in the meniscus and proximal tibial epiphysis were studied 2.5 months after surgery. Damage and recovery were evaluated by morphological criteria: changes in the meniscus structure, damage to the tibial epiphyseal cartilage, changes in the density of subchondral bone tissue. Results. Analysis of histological studies showed a decreased damage to the meniscus body cartilage after the injection of all three cellular technologies, partially reduced changes in bone density after the use of platelet plasma and bone marrow aspirate, and progressive degenerative changes of the articular surface were observed only in the plasma group. In 1.5 months after injection of bone marrow and adipose tissue aspirates, the integration of the introduced cells with the synovial membrane and meniscus occurred: development of reticular tissue in the bone marrow aspirate group, formation of connective tissue with adipocytes in group with homogenized fat tissue. Conclusions. The viability of the cells of the injected aspirates is evidenced by the reorganization and their partial integration in the synovial cavity, in particular through the activation of angiogenesis.


Keywords

модель остеоартрозу; експеримент; тромбоцитарна плазма; аспірат кісткового мозку; гомогенізована жирова тканина

модель остеоартроза; эксперимент; тромбоцитарная плазма; аспират костного мозга; гомогенизированная жировая ткань

osteoarthritis model; experiment; platelet rich plasma; bone marrow aspirate; homogenized adipose tissue


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


Bibliography

1. Parkes M.J., Callaghan M.J., O'Neill T.W., Forsythe L.M., Lunt M., Felson D.T. Sensitivity to change of patient–preference measures for pain in patients with knee osteoarthritis: data from two trials. Arthritis care & research, 2016. 68(9). 1224–31.

2. Howard R.G., Samuels J., Gyftopoulos S., Krasnokutsky S., Leung J., Swearingen C.J., Pillinger M.H. Presence of gout is associated with increased prevalence and severity of knee osteoarthritis am on goldermen: results of a pilot study. Journal of clinical rheumatology: practical reports on rheumatic & musculoskeletal diseases. 2015. 21(2). 63–71.

3. Davis T., Loudermilk E., DePalma M., Hunter C., Lindley D., Patel N. et al. Prospective, multicenter, randomized, crossover clinical trial comparing the safety and effectiveness of cooled radiofrequency ablation with corticosteroid injection in the management of knee pain from osteoarthritis. Region alanes the sia and pain medicine. 2018. 43(1). 84–91.

4. Oryan A., Alidadi S., Moshiri A. Platelet–rich plasma for bone healing and regeneration. Expert Opin. Biol. Ther. 2016. 16(2). 213–32.

5. Zhou Y., Zhang J., Wu H., Hogan M.V., Wang J.H. The differential effects of leukocyte–containing and pure platelet–rich plasma (PRP) ontendonstem/progenitorcells — implications of PRP application for the clinical treatment of tendoninjuries. Stemcell research & therapy. 2015. 6(1). 173.

6. Chahla J. Dean C.S., Moatshe G., Pascual–Garrido C., Serra Cruz R., La Prade R.F. Concentrated bone marrow aspirate for the treatment of chondralin juries and osteoarthritis of the knee: a systematic review of out comes. Orthopaedic journal of sports medicine. 2016. 4(1). Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4714134/

7. Martin D.R., Cox N.R., Hathcock T.L., Niemeyer G.P., Baker H.J. Isolation and characterization of multipotential mesenchymal stem cells from feline bone marrow. Exp. Hematol. 2002. 30. 879–86.

8. Indrawattana N., Chen G., Tadokoro M., Shann L.H., Ohgushi H., Tateishi T., Tanaka J., Bunyaratvej A. Growth factor combination for chondrogenic induction from human mesenchymal stem cell. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2004. 320. 914–19.

9. Strioga M., Viswanathan S., Darinskas A., Slaby O., Michalek J. Sameornotthesame? Comparisonofadipose tissue–derived versusbone marrow–derived mesenchymal stem and stromal cells. Stem. Cells. Dev. 2012. 21. 2724–52.

10. Shin Y.S., Yoon J.R., Kim H.S., Lee S.H. Intra–articular injection of bone marrow–derived mesenchymal stem cells leading to better clinical outcomes without difference in MRI outcomes from baseline in patients with knee osteoarthritis. Knee surgery & related research. 2018. 30(3). 206–14. doi:10.5792/ksrr.17.201

11. Pak J., Lee J.H., Pak N., Pak Y., Park K.S., Jeon J.H., Jeong B.C., Lee S.H. Cartilage Regeneration in Humans with Adipose Tissue–Derived Stem Cells and Adipose Stromal Vascular Fraction Cells: Updated Status. Int. J. Mol. Sci. 2018. 19(7). 2146.

12. Tkachuk P.V., Strafun S.S., Savosko S.I., Makarenko O.M. Vivchennya strukturnikh osoblivostej pri eksperimental’nomu khroni chnomu osteoartrozi kolinnogo sugloba v kroliv [Study of structural features in the experimental chronic knee osteoarthritis in rabbits]. Trauma. 2018. 19(6). 71–6. (Ukrainian).

13. Anitua E., Andia I., Ardanza B., Nurden P., Nurden A.T. Autologous platelets as a source of proteins for healing and tissuere generation. Thromb. Haemost. 2004. 91(1). 4–15.

14. Fitzgerald J., Rich C., Burkhardt D., Allen J., Herzka A.S., Little C.B. Evidence for articular cartilage regeneration in MRL/MpJ mice. Osteoarthritis Cartilage. 2008. 16(11). 1319–26.

15. Tkachuk P.V., Strafun S.S., Savosko S.I., Makarenko O.M. Structural disturbances of the knee joint while mode–ling osteoarthritis [Strukturni porushennya kolinnogo sugloba pri modelyuvanniosteoartrozu]. Trauma. 2019. 20(1). 73–8. (Ukrainian).

Similar articles

Structural disturbances of the knee joint while modeling osteoarthritis
Authors: Ткачук П.В., Страфун С.С., Савосько С.І., Макаренко О.М.
ДУ «Інститут травматології та ортопедії НАМН України», м. Київ, Україна
Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, м. Київ, Україна

"Тrauma" Том 20, №1, 2019
Date: 2019.03.26
Categories: Traumatology and orthopedics
Sections: Clinical researches
Стовбурові клітини строми кісткового мозку: культивування, хондрогенне диференціювання та використання в артрології
Authors: О.О. Коструб, В.І. Грищенко, О.Ю. Петренко, І.А. Засаднюк, А.І. Правдюк, Н.Г. Скоробогатова, Ю.О. Петренко - Інститут травматології та ортопедії АМН України, Інститут проблем кріобіології та кріомедицини НАН України, Київ, Харків, Україна
"Тrauma" Том 9, №1, 2008
Date: 2011.08.31
Categories: Rheumatology, Traumatology and orthopedics
Sections: Specialist manual
Концептуальна біомеханічна модель виникнення структурних змін у тібіофеморальній ділянці колінного суглоба при травмі
Authors: Лазарев І.А., Костогриз О.А. - ДУ «Інститут травматології та ортопедії НАМН України»; Крищук М.Г. - Національний технічний університет України «КПІ», м. Київ; Скибан М.В. - ДУ «Інститут травматології та ортопедії НАМН України»
"Тrauma" Том 15, №4, 2014
Date: 2014.12.02
Categories: Traumatology and orthopedics
Sections: Clinical researches
Application of the knee joint unloading system Atlas
Authors: Зазірний І.М.(1), Шмігельски Р.Я.(2)
(1) — Центр ортопедії, травматології та спортивної медицини клінічної лікарні «Феофанія» ДУС, м. Київ, Україна
(2) — Клініка «Кароліна», м. Варшава, Польща

"Тrauma" Том 18, №6, 2017
Date: 2018.02.12
Categories: Traumatology and orthopedics
Sections: Specialist manual

Back to issue