Регенерация костной ткани за короткое время претерпела значительные изменения.

Она представляет область интереса для многих хирургических специальностей, включая челюстно-лицевую хирургию, пластическую хирургию, отоларингологию, нейрохирургию, общую хирургию и онкологию.

Костнозамещающие материалы для восстановления утраченной кости часто применяют в пародонтологии, ортодонтии, эндодонтии и общей стоматологической практике. Некоторые новинки оказались полезными, другие вызывают большое разочарование.

Значительная роль в последнее время принадлежит особой группе биологических веществ — стимуляторов регенерации костной ткани, которые вводят в состав новых материалов. Также внедряются физические методы стимуляции репаративных процессов, основанные на ультразвуковом или электромагнитном воздействии.

Дентоальвеолярные костные дефекты широко распространены, и представляют актуальную проблему в стоматологическом лечении и реабилитации.

Реконструкция костных дентоальвеолярных дефектов с использованием минимально инвазиных методов и стимуляторов регенерации может значительно улучшить успехи реконструктивной хирургии полости рта и челюстно-лицевой системы.

Многие пациенты только сейчас узнают, что жевательную функцию возможно полностью восстановить с помощью дентальных имплантатов. Большинство пациентов нуждаются в регенерации костной ткани, создавая спрос на дентоальвеолярную реконструкцию.

По данной причине в относительно небольшой анатомической области предпринято так много усилий по усовершенствованию методов реконструкции.

Однако пациенты, в лучшем случае, восприняли такие восстановительные процедуры с осторожностью. Во многом это связано тем, что и практикующие врачи, и сами больные воспринимают нынешние опции как болезненные и инвазивные.

Уменьшение болезненности и травматичности лечения может быть достигнуто за счет двух подходов: либо разработки менее инвазивных методов забора костных трансплантатов, либо отказа от забота аутокости с использованием костнозамещающих материалов или инновационных стимуляторов репаративных процессов.

Чрезвычайно привлекательным направлением являются гибридные материалы, которые базируются на использовании принципов и методов тканевой инженерии. Они достойны занять свое законное место в арсенале современного врача.

Структура, функции и физиология костной ткани

Кость представляет собой специализированную соединительную ткань с минерализованным внеклеточным матриксом, который необходим для формирования и поддержания прочности человеческого скелета, а также обеспечивает запас кальция для гомеостаза.

С эмбриологической точки зрения, кость формируется в ходе двух отдельных процессов развития, известных как внутримембранная и эндохондральная оссификация.

Если оссификация протекает напрямую, она описывается как внутримембранная. Эмбриональные мезенхимальные клетки с обильным кровоснабжением образуют локусы внутриклеточного осаждения коллагена. Остеобласты начинают формировать остеоид, который усиливается оседающими солями кальция.

Такое «прямое» формирование костной ткани отвечает за генезис черепного свода, лицевого скелета и части нижней челюсти, лопатки и ключицы.

Формирование эндохондральной кости проходит через хрящевую фазу, когда эмбриональные мезенхимальные стволовые клетки дифференцируются в примитивный гиалиновый хрящ. Кровеносные сосуды и остеогенные элементы резорбируют хрящ и заменяют его остеоидом при проникновении в матрикс.

Таким путем формируются нагруженные кости скелета, оканчивающиеся суставами. Считается, что большая часть основания черепа, а также часть нижней челюсти имеют эндохондральное происхождение.

Почему это важно? Эмбриологическую «историю» кости следует учитывать в контексте регенерации костной ткани и будущих попыток тканевой инженерии.

Костная ткань преимущественно состоит остеобластов, остеоцитов и остеокластов.

Остеобласты представляют собой кубоидные клетки, обладающие выдающимся аппаратом Гольджи и хорошо развитым эндоплазматическим ретикулумом, гистологическим признаком активного синтеза белка. Эти хорошо дифференцированные клетки синтезируют как коллаген I типа, так и неколлагеновые белки органического матрикса кости.

Остеобласты также способны регулировать минерализацию костного матрикса.

Считается, что остеоцит — это зрелый остеобласт, который попадает в костный матрикс. Хотя их основной функцией является структурная поддержка, они продемонстрировали способность как синтезировать, так и резорбировать кость.

Клетки костной выстилки — это плоские фузиформные клетки, покрывающие неактивные костные поверхности. Сегодня мало что известно о функционировании этих клеток, однако они могут быть предшественниками остеобластов.

Предполагается, что так называемые остеопрогениторные клетки запрограммированы на превращение в костные клетки, и их происхождение лежит в основе примитивных мезенхимальных стволовых клеток.

Остеокласты, в отличие от остальных клеток местного происхождения, возникают в результате слияния моноядерных предшественников, происходящих из кроветворных тканей. Они участвуют в резорбции костной ткани. Гистологически они характеризуются складчатой мембраной, где происходит резорбция костей.

Все вышеперечисленные элементы обеспечивают образование и резорбцию кости, поддерживаемую в тонком физиологическом равновесии.

Как только баланс нарушен, чрезмерная активность остеокластов может привести к таким проблемам, как остеопороз, в то время как повышенная активность остеобластов отражает рост костей, заживление или патологические реакции.

Архитектура кости такова, что внешняя оболочка, называемая кортикальной или же компактной костью, обеспечивает механическую поддержку. Метаболические функции кости контролируются расположенной в центре кортикальной и трабекулярной (губчатой) костью.

В отличие от плотно упакованных фибрилл кортикальной кости, матрикс губчатой кости организована слабо. С макроскопической точки зрения, она представляет собой ячеистую решетку, в которой расположены кроветворные элементы.

Кость по весу состоит из 65-70% кристаллических солей, преимущественно в виде гидроксиапатита, а остальные 30-35% состоят из органического матрикса.

Органический матрикс состоит из коллагена I типа (90-95%) с неколлагеновыми белками, такими как остеопонтин, костный сиалопротеин, остеокальцин, остеонектин и различные факторы роста — стимуляторы регенерации кости.

Физическая стимуляция регенерации костной ткани

Существует большое количество устройств, которые продаются под категорией «стимуляторы роста костей». Эти устройства привлекательны, поскольку что они менее инвазивные, а осложнения, связанные с забором костного трансплантата, отсутствуют.

В западной медицине основные категории методов физической стимуляции, используемые для лечения переломов, включают электромагнитные поля, низкоинтенсивный импульсный ультразвук и экстракорпоральную ударно-волновую терапию.

Электростимуляция костной ткани

Электростимуляция основана на теории, согласно которой механическое напряжение, приложенное к кости, ведет к генерации электрических потенциалов.

Сжатие приводит к возникновению электроотрицательных потенциалов, которые ведут к образованию кости. Растяжение, наоборот, ведет возникновению к электроположительных потенциалов, которые активируют процесс резорбции кости.

Теоретически, генерация электрического поля в участке повреждения должна усиливать образование костной ткани. В то время как ряд фундаментальных научных исследований продемонстрировали эффективность электростимуляции, дальнейшие клинические исследования дали противоречивые результаты.

В мета-анализе 11 рандомизированных контролируемых исследований (2008) авторы обнаружили, что из 4 испытаний, включающих 106 несрастающихся переломов, метод электромагнитной стимуляции ускоряет регенерацию в среднем на 76%.

Однако неоднородность полученных данных не позволяет утверждать, что методика действительно эффективна, и может применяться в клинической практике. Для этого необходимо провести более качественные клинические испытания.

Импульсный ультразвук низкой интенсивности

Второй категорией физической стимуляции служит импульсный ультразвук низкой интенсивности (LIPUS). Метод работает путем образования звуковых волн, которые генерируют микромеханическое напряжение в месте перелома.

Эти микромеханические стрессы стимулируют различные клеточные и молекулярные изменения, способствующие заживлению. LIPUS был в основном изучен у пациентов с переломами длинных костей, остеотомией и у курильщиков с переломами.

В недавнем крупном исследовании было продемонстрировано, что LIPUS является безопасным методом лечения свежих переломов длинных костей или несращений. Авторы отметили, что лечение занимает очень много времени: средняя продолжительность воздействия составляет по 20 минут в день в течение 5 месяцев.

Недавний метаанализ 13 рандомизированных контролируемых исследований указывает на противоречивость и ограниченность сведений об эффективности импульсного ультразвука низкой интенсивности при стимуляции регенерации костной ткани.

Интересен метаанализ 2014 года, который был проведен для косвенного сравнения электростимуляции с LIPUS в контексте заживления переломов.

У пациентов со свежим переломом исследование продемонстрировало предполагаемое, но незначительное преимущество LIPUS через 6 месяцев (ОР 1,17, 95% ДИ 0,97–1,41).

У пациентов с несращенным или застарелым переломом электрическая стимуляция также имела незначительный, но предполагаемый эффект через 3 месяца (ОР 2,05, 95% ДИ 0,99–4,24) по сравнению со стандартным лечением.

Имеются также низкокачественные данные, свидетельствующие о потенциальной пользе применения LIPUS по сравнению с электростимуляцией в повышении частоты заживления переломов через 6 месяцев при свежих переломах (ОР 0,76, 95% ДИ 0,58–1,01).

Экстракорпоральная ударно-волновая терапия

Экстракорпоральная ударно-волновая терапия использовалась для лечения застарелых и несращенных переломов, в том числе в челюстно-лицевой хирургии.

В процессе лечения аппликатор формирует ударные волны, которые представляют собой одиночные звуковые волны высокой амплитуды, генерируемые электрогидравлическими, электромагнитными или пьезоэлектрическими методами.

В экспериментах на животных эти ударные волны оказывают биологическое воздействие, образуя свободные радикалы и кислородные радикалы, что приводит к образованию ряда биологических факторов роста и ускорению репаративных процессов.

Zelle и соавт. провел систематический обзор влияния экстракорпоральной ударно-волновой терапии на лечение застарелых переломов и несращений. В 10 исследованиях, включающих 924 пациента, показатель эффективности составил 76% (ДИ 73–79%).

Авторы пришли к выводу, что экстракорпоральная ударно-волновая терапия может стимулировать процесс заживления при застарелых переломах костей и несращениях.

Поскольку исследования, включенные в анализ, предоставили только доказательства 4 уровня, для подтверждения эффективности метода нужны дополнительные данные.

Биологическая стимуляция регенерации костной ткани

Для реконструкции черепно-челюстно-лицевого скелета используют аутогенные костные трансплантаты, собираемые из локальных или отдаленных источников. В последнее время большую популярность приобрела аллогенная кость от другого человека, а также ксеногенные костные материалы от другого вида.

Поскольку при использовании аллогенных и ксеногенных материалов существует риск иммуногенных проблем, такие трансплантаты сначала подвергали замораживанию. Позднее были разработаны другие методы решения проблемы иммуногенности. Кроме того, появились синтетические костные материалы для стоматологии.

Для повышения эффективности лечения активно применяются стимуляторы регенерации костной ткани природного или синтетического происхождения. Многие из них фактически скопированы из живой природы — костные морфогенетические белки (ВМР).

Различные факторы роста широко используются для лечения костных дефектов и остеоиндукции. Некоторые, в том числе фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), TGF-β, PDGF и BMP, такие как BMP-2, BMP-7 и IGF, присутствуют в матриксе здоровой кости и экспрессируются во время регенерации костной ткани.

Эти факторы регулируют васкуляризацию, вызывают пролиферацию и дифференцировку остеобластов и их предшественников, благодаря чему находят клиническое применение.

Локальные факторы регенерации костной ткани

Существуют локальные факторы, которые можно использовать для восстановления и регенерации кости. Они классифицируются по механизму биологического действия на остеогенные, остеокондуктивные, остеоиндуктивные факторы

Остеогенными факторами считают те, которые содержат жизнеспособные клетки (остеогенный предшественник) и способны к образованию кости. Это может быть аутологичный костный мозг либо аутологичная костная ткань.

Остеокондуктивные материалы выполняют функцию структурной основы для формирования новой кости. Среди них такие материалы, как сульфат кальция, фосфат кальция, аллотрансплантат, ксеногенные костные материалы и керамика.

Остеоиндуктивные материалы — это материалы, которые могут вызывать дифференцировку в костные клетки. Группа включается костные морфогенетические белки (BMP) и белки Wnt.

Факторы восстановления тканей играют важную роль в регенерации и заживлении ран в различных тканях и не являются специфичными для заживления или перелома костей.

Двумя наиболее важными факторами восстановления тканей, которые изучали в контексте заживления переломов, являются фактор роста фибробластов и фактор роста тромбоцитов.

Аутологичный костный мозг

Костный мозг из гребня подвздошной кости содержит клетки-предшественники, которые обладают как остеогенными, так и ангиогенными свойствами. Эти клетки являются самовосстанавливающимися и способны продуцировать такие факторы, как BMP и сосудистый эндотелиальный фактор роста (VEGF).

Эффект аспирата костного мозга может быть усилен путем центрифугирования для дальнейшего концентрирования числа клеток и путем объединения костного мозга с трансплантатами для обеспечения структурной поддержки.

Hernigou и соавт. использовали аутологичный костный мозг для лечения 60 пациентов с несращением переломов и достигли срастания костей у 53 из 60 участников исследования.

Авторы продемонстрировали корреляцию между количеством клеток-предшественников и скоростью заживления, определяемой объемом минерализованного каллуса через 4 месяца.

В то время как использование клеток костного мозга для заживления переломов является клинически эффективным и относительно дешевым, для совершенствования этого метода требуются дальнейшие работы как по забору, так и по подготовке клеток.

Аутологичная костная ткань

Для крупных дефектов многие хирурги предпочитают использовать аутологичный костный трансплантат, извлеченный из подвздошного гребня, вместо аутологичного костного мозга.

Исторически этот метод был связан с болью и различными осложнениями со стороны донорских участков (например, кровотечением и инфицированием раны).

Недавние отчеты показывают, что фактическая частота постоянных болей в месте забора костной ткани через 1 год после операции составляет <3%.

В дополнение к осложнениям со стороны донорского участка, другие недостатки аутологичной костной трансплантации включают ограниченный объем доступного трансплантата и отсутствие недостаточная структурная поддержка.

Несмотря на эти недостатки, существует несколько преимуществ аутологичного костного трансплантата. Это относительно низкая стоимость, отсутствие передачи заболевания или иммунологического отторжения.

Кроме того, аутологичный костный материал обладает остеоиндуктивными, остеокондуктивными и остеогенными свойствами.

Фактор роста фибробластов-2 (FGF-2)

Факторы роста фибробластов (FGF) представляют собой семейство полипептидов, которые играют решающую роль в митогенезе мезенхимальных стволовых клеток.

Мутации в генах FGF или их рецепторов приводят к серьезным аномалиям скелета, и поэтому было предположено, что сигналинг FGF критически важен для остеогенеза.

Из членов семейства FGF-2 имеет самую высокую экспрессию на ранних стадиях формирования кости и наиболее активно накапливается в костном матриксе.

Используя крысиную модель перелома бедренной кости, Rundle и соавт. обнаружили, что в каллусе выражена экспрессия рецепторов FGF, что подчеркивает роль этого семейства белков в процессах регенерации костной ткани.

В рандомизированном контролируемом исследовании 70 пациентов с поперечными и косыми переломами большеберцовой кости участники были рандомизированы на группы плацебо, низкой дозы (0,8 мг), либо высокой дозы (2,4 мг) рекомбинантного гидрогеля FGF-2.

Процент пациентов с рентгенографически подтвержденным срастанием костей был выше в группах, получавших rhFGF-2, по сравнению с группой плацебо. Не было никакой разницы в побочных эффектах между двумя группами.

Обогащенная тромбоцитами плазма (PRP)

Тромбоциты играют важную роль в нативной гематоме при переломе, где агрегируют и впоследствии дегранулируют, высвобождая факторы роста: PDGF, трансформирующий фактор роста-β, VEGF и FGF.

Эти факторы роста оказывают существенное влияние на заживление ран и переломов. Существует значительный интерес к использованию тромбоцитов и их производных для содействия регенерации костной ткани в стоматологии и травматологии.

Использование обогащенной тромбоцитами плазмы имеет ряд преимуществ, включая ее аутологичную природу, простоту использования и относительно низкую стоимость.

In vitro имеются доказательства того, что PRP усиливает пролиферацию остеопрогениторных клеток, увеличивает образование внеклеточного матрикса и способствует ангиогенезу.

Клиническая база использования PRP менее убедительна.

В систематическом обзоре 2012 года Sheth и соавт. оценивали доказательства, подтверждающие использование аутологичной PRP для уменьшения боли и улучшения заживления при различных травматических повреждениях костей или мягких тканей.

Авторы включили в масштабный анализ 23 РКИ и 10 проспективных когортных исследований, которые соответствовали строгим критериям включения.

Несмотря на отсутствие согласованности между показателями исхода, авторы пришли к выводу, что PRP не предлагает преимущества по сравнению со стандартным лечением.

На сегодняшний день надежные клинические доказательства использования обогащенной тромбоцитами плазмы для регенерации костной ткани практически отсутствуют.

Фактор роста тромбоцитов (PDGF)

Полученные из тромбоцитов факторы роста участвуют в заживлении перелома и привлекают нейтрофилы, макрофаги, клетки-предшественники, VEGF, а также интерлейкин-6 (IL-6) к участку перелома, тем самым регулируя ангиогенез и способствуя регенерации кости.

Хотя существует три подтипа PDGF, PDGF-BB считается универсальным PDGF в связи с тем, что он способен передавать сигналы как через α-, так и через β-рецепторы. Именно он оказался в центре разработки средств для терапевтического использования.

PDGF обычно доставляется в участок перелома в одной из двух форм: тромбоцитарный гель, состоящий из обогащенной тромбоцитами плазмы, смешанной с тромбином, или рекомбинантный PDGF-BB человека с каркасом бета-трикальцийфосфата.

В недавнем проспективном РКИ с участием 434 пациентов, перенесших артродез голеностопного сустава, авторы сравнили применение PDGF-BB с каркасом из бета-трикальцийфосфата с аутотрансплантатом для стимуляции сращения.

В ходе исследования было обнаружено, что использование PDGF-BB с каркасом бета-трикальцийфосфата по сравнению с аутотрансплантатом характеризуется сопоставимой скоростью сращения, болезненностью и побочными эффектами.

Во многом в результате этого испытания Администрация США по контролю за продуктами и лекарствами предоставила разрешение на клиническрое использование PDGF-BB с каркасом бета-трикальцийфосфата (Augment® Bone Graft) при артродезе голеностопного сустава.

Костные морфогенетические белки (ВМР)

Костные морфогенетические белки (BMP) являются членами суперсемейства TGF-β и играют различные роли в развитии, репарации и регенерации костной ткани.

Из 15 BMP, обнаруженных в организме человека, BMP-2 и BMP-7 являются наиболее изученными в контексте заживления кости. BMP опосредуют свой эффект путем связывания с остеопрогениторными клетками, тем самым увеличивая транскрипцию остеоиндуктивных генов, таких как RUNX2, для усиления дифференцировки остеобластов.

В то время как BMP-2 получил предварительное одобрение для нескольких сфер клинического применения в США, BMP-7 используется крайне ограниченно.

В рандомизированном контролируемом исследовании 450 пациентов после санации и установки интрамедуллярного штифта при открытом переломе большеберцовой кости, авторы изучили эффективность рекомбинантного BMP-2 в заживлении переломов.

Пациенты были рандомизированы на группу стандартного лечения или стандартного лечения плюс 0,75 мг/кг или 1,50 мг/кг BMP-2, включенного в коллагеновую губку. Спустя 12 месяцев наблюдалось значительное снижение частоты вторичных вмешательств, увеличение скорости заживления, уменьшение риска инфицирования и перелома штифта и более быстрое заживление ран в группах BMP-2 по сравнению с контрольной группой.

FDA предоставило разрешение на использование рекомбинантного человеческого BMP-2 для лечения открытых переломов большеберцовой кости. Этот продукт был также одобрен для спондилодеза поясничного отдела позвоночника у пациентов со зрелым скелетом, страдающих дегенеративным поражением диска на уровне от L2 до S1.

После одобрения BMP-2 для лечения открытых переломов костей голени было проведено несколько исследований других типов переломов с менее благоприятными результатами.

В двойном слепом рандомизированном контролируемом исследовании 180 пациентов с закрытыми переломами большеберцовой кости изучался интрамедуллярный остеосинтез с лечением рекомбинантным костным морфогенетическим белком человека BMP-2.

Исследование было прекращено через 6 месяцев после промежуточного анализа, который не выявил разницы во времени заживления. Противоречивые результаты применения ВМР-2 были получены в нескольких проектах, проведенных в Соединенных Штатах и Европе.

Использование рекомбинантного человеческого ВМР-2 нуждается в дальнейшем изучении.

Рекомбинантный BMP-7 изучен на группе 124 пациентов с несращением большеберцовой кости, которое должно было присутствовать в течение как минимум 9 месяцев без какого-либо улучшения в течение 3 месяцев до включения в исследование.

Во всех случаях использовался статически заблокированный интрамедуллярный штифт, а затем пациенты были рандомизированы на группы с рекомбинантным человеческим BMP-7 в коллагеновом носителе I типа либо с аутологичным костным трансплантатом.

Через 9 месяцев после лечения у 85% пациентов с аутологичным костным трансплантатом и 81% пациентов с BMP-7 отсутствовали боли в месте перелома. Аналогичным образом, у 85% пациентов с аутологичным костным трансплантатом и 75% пациентов с BMP-7 было достигнуто рентгенографически подтвержденное заживление костей.

Хотя авторы пришли к выводу, что BMP-7 является безопасным и эффективным средством для лечения переломов большеберцовой кости, FDA не дало разрешения на использование BMP-7, поскольку улучшения по сравнению с аутотрансплантатом не было.

BMP-7 одобрен в качестве альтернативы аутотрансплантату у пациентов, которым требуется ревизионный постолатеральный спондилодез поясничного отдела при невозможности забора аутокости и костного мозга и других принципиальных ограничениях.

Системные биологические факторы регенерации костной ткани

Применение системных факторов регенерации костной ткани в стоматологии и других областях медицины имеет ряд потенциальных преимуществ по сравнению с описанными выше локальными факторами. Например, устранение потребности в хирургическом вмешательстве и достижение эффекта сразу в нескольких участках.

Наблюдение за тем, что у пациентов с закрытыми травмами головного или спинного мозга часто происходит усиленное заживление скелета, позволяет предположить, что за этим стоит неврологический механизм или некие циркулирующие факторы регенерации.

Паратиреоидный гормон (ПТГ)

ПТГ является естественным гормоном и ключевым регулятором минерального обмена.

Прерывистое введение активного метаболита ПТГ 1–34 является признанным методом лечением остеопороза, который увеличивает костную массу и снижает риск переломов.

Также было показано, что ПТГ улучшает заживление переломов костей, как в исследованиях на животных, так и в клинических испытаниях. Хотя механизм непонятен, считается, что это происходит за счет связывания ПТГ с остеопрогениторными клетками, которые затем взаимодействуют с ПТГрП и белком «индийский еж», обеспечивая развитие и дифференцировку хондроцитов.

Также имеются данные, свидетельствующие о том, что ПТГ взаимодействует с Wnt-сигнальным путем, приводя к усилению внутримембранной регенерации кости.

В одном исследовании женщин в постменопаузе с переломами таза пациенты, получавшие инъекцию 100 мкг ПТГ раз в день, начиная со второго дня после поступления в стационар, демонстрировали более быстрое заживления переломов (7,8 недели) по сравнению с контрольной группой. (12,6 недели, р<0,001).

Авторы пришли к выводу, что инъекции ПТГ 1–84 пригодны для ускорения заживления переломов у женщин в постменопаузе с переломами таза. Другие клинические испытания подтверждают потенциальную эффективность паратиреоидного гормона.

Бисфосфонаты

Бисфосфонаты ингибируют остеокластическую резорбцию кости. Они являются наиболее широко используемым классом соединений для лечения заболеваний, характеризующихся усилением остеокластической активности, таких как остеопороз и болезнь Педжета.

Поскольку фазы ремоделирования заживления перелома включают резорбцию костной ткани, а бисфосфонаты эффективно уменьшают резорбцию кости, существует интерес к возможному влиянию бисфосфонатов на заживление переломов.

Существуют две подгруппы бисфосфонатов, которые имеют разную структуру и разные механизмы действия. Рассмотрим эти подгруппы подробнее.

Азотсодержащие бисфосфонаты ингибируют компоненты мевалонатного пути, что приводит к изменению мембранной локализации малых гуанозинтрифосфатаз (ГТФаз). Эти небольшие ГТФазы являются важными сигнальными молекулами для формирования нормальной морфологии остеокластов и выживания клеток.

Безазотистые бисфосфонаты преимущественно связываются с минеральной фазой кости, накапливаются в остеокластах во время остеокластической резорбции кости и тем самым вызывают апоптоз.

Хотя существует ряд исследований на животных в поддержку использования бисфосфонатов для регенерации костной ткани, оно не имеют достаточного клинического обоснования.

В отчете о девятилетней девочке, у которой через 7 месяцев после дорожно-транспортного происшествия развилась большеберцовая кость, Kakar и соавт. отметили, что введение двух доз 0,025 мг/кг золедроновой кислоты внутривенно с интервалом в шесть недель сопровождалось существенным ускорением заживления перелома.

Это предполагает, что бисфосфонаты могут быть полезны для подавления катаболизма, чтобы произошло полноценное заживление. Несмотря на очевидную профилактическую ценность препаратов, их роль в консолидацию перелома требует изучения.

Генная терапия в регенерации костной ткани

Генная терапия состоит в передаче генетической информации клеткам-мишеням и может предложить безопасную и эффективную стратегию, стимулирующую регенерацию кости.

Генная терапия может применяться, например, для доставки факторов роста в рамках методов тканевой инженерии. Носителем для доставки генов может служить вирусный (аденовирус, ретровирус и аденоассоциированный вирус) или невирусный вектор.

Однако этот подход имеет ряд ограничений, в том числе перекрестное инфицирование клеток-мишеней чужеродными генами. Кроме того, нерешенной проблемой генной терапии является нацеливание нужного гена в нужное место в нужных клетках с последующей экспрессией на протяжении достаточно продолжительного времени.

Желательной и достаточной для регенерации костной ткани в клинических целях является короткая контролируемая экспрессия, тогда как достижение постоянной или долгосрочной экспрессии терапевтического гена затруднительно и рискованно.

Следовательно, обеспечение контролируемой и достаточной по времени экспрессии путем адаптации генной терапии к тканевой инженерии является ключевым аспектом метода.

Заключение

Переломы костей, дентоальвеолярные дефекты, врожденные пороки развития, опухолевые заболевания — потребность в новым средствах и методах стимуляции регенерации костной ткани в современной медицине огромна.

Успешное заживление зависит от сложного биологического процесса, на который можно воздействовать физическими и биологическими методами на локальном и системном уровне.

Ключ к успеху в этом направлении — оптимизация использования остеогенных стволовых клеток, направленная доставка этих клеток и других местных остеоиндуктивных веществ.