Стратегии костной регенерации в челюстно-лицевой области

Цель исследований по изучению регенерации костной ткани заключается в решении клинической проблемы — восстановлении утерянной функции кости. В исследованиях в данной области применяют различные подходы и методы, которые можно объединить в следующие стратегии.

Тканевая инженерия на основе мононуклеарных клеток костного мозга В данном случае аспират КМ выступает в роли источника стволовых и прогениторных клеток для регенерации костной ткани, при этом отсутствует этап долговременного и дорогостоящего культивирования клеток, но и число получаемых прогениторных клеток крайне мало. Тканеинженерный конструкт, состоящий из резорбируемого коллагена и аспирата костного мозга, может успешно восстанавливать дефекты альвеолярного гребня, что было продемонстрировано на клинических примерах [40].

Регенерация кости с применением цитокинов В клинической практике изучалось множество цитокинов, регулирующих рост костной ткани, в т.ч. группа факторов роста кости — костных морфогенетических протеинов (BMPs). В нескольких клинических случаях была продемонстрирована эффективность коллагеновой губки с абсорбированным BMP-2 в восстановлении костного дефекта критического размера [41]. Важно отметить, что при данном подходе эффективность регенерации кости можно значительно повысить, если в конструкцию ввести аспират КМ. В 2004 г. в клинической практике был применен конструкт, состоящий из блоков гидроксиапатита, заключенных в титановой сетке, покрытой BMP-7. На гидроксиапатит были посажены клетки аспирата КМ. Перед имплантацией в место дефекта конструкт предварительно был приживлен в широчайшей мышце спины [42]. Наряду с BMPs в тканевой инженерии костной ткани применяют перспективные цитокины семейства факторов роста фибробластов FGF [43]. FGF успешно использовали в комбинации с трикальцийфосфатом и коллагеном 1-го типа для восстановления костных дефектов в эксперименте [44], что указывает на потенциал семейства FGF в тканевой инженерии костной ткани.

Регенерация костной ткани с применением белковых и небелковых структур внеклеточного матрикса Данный подход рассматривают в качестве альтернативы применению дорогостоящих факторов роста. Эффективность компонентов внеклеточного матрикса была показана в эксперименте на кроликах с критическим дефектом черепа, которым имплантировали матрикс из полимолочной кислоты с фибронектином [45].

Тканевая инженерия на основе мезенхимальных стволовых клеток Этот подход предусматривает использование культуры клеток, обогащенных МСК, или культуры МСК, культи

вированных in vitro. Экспансия клеток in vitro необходима для получения эффективной дозы МСК. Клиническим примером эффективности применения клеток могут служить операции спондилодеза на 41 пациенте с аутотрансплантацией кости и поверхностным нанесением суспензии аутологичных МСК с β-трикальцийфосфатом [46]. Также очень перспективным является метод «инъецируемой кости» (МСК КМ в геле из плазмы, обогащенной тромбоцитами), который применили на 14 пациентах для одномоментной аугментации альвеолярного гребня и установки дентального имплантата [28]

Классификация костных имплантатов

Все костные материалы, используемые в остеопластике, разделяются на несколько классов, которые в свою очередь могут обладать остеокондуктивными (играют роль матрицы, на которой формируется кость) или остеиндуктивными свойствами (обладают возможностью ускорения регенерации костной ткани). Некоторые костные имплантаты могут сочетать в себе сразу два этих качества, что делает их универсальным материалом для разных клинических случаев.

Аутотрансплантаты

Аутотрансплантаты (аутогенный костный трансплантат) представляют собой материал, взятый из кости самого пациента. Для пересадки кость может быть позаимствована из области подбородка, наружной косой линии, из области нижней челюсти и костного отдела неба. Такой вид наращивания кости считается самым лучшим в стоматологии, поскольку обладает оптимальными остеоиндуктивными и остекондуктивными свойствами в связи с высоким содержанием факторов роста. Собственная пересаженная кость, как показывает практика, является самым предсказуемым и эффективным вариантом для наращивания костной ткани в челюстно-лицевой хирургии. Единственный недостаток – хирургическое вмешательство в организм пациента, что связано с болезненностью и проведением более сложной операции.

Аллотрансплантаты

Аллотрансплантаты (аллогенный костный трансплантат) также представляют собой костный материал человеческого происхождения. Как правило, это очищенная трупная кость, находящаяся в стерильной банке, которая доступна в больших количествах. Преимущество таких костных материалов заключается в том, что не требуется дополнительного хирургического вмешательства в организм человека. И все же, по сравнению с аутотрансплантатами этот вид обладает менее низкими остеокондуктивными свойствами. Для того чтобы сделать костный материал нейтральным к иммунным реакциям и избежать заражения донора, такая кость подвергается многочисленным обработкам, среди которых облучение, сушка, промывание кислотой и другими химическими препаратами.

Ксенотрансплантаты

Ксенотрансплантаты (ксеногенный костный трансплантат) представляют собой костные материалы животного происхождения. Как правило, их изготавливают из костей крупного рогатого скота. Этот материал обладает только остеокондуктивными свойствами. Материал может быть в форме костных блоков или костной стружки. Несмотря на отсутствие возможности ускорения регенерации костной ткани, ксенотранспланты также широко применяются при костной пластике для последующей имплантации зубов. Особенно хороший результат можно наблюдать при операциях синус-лифтинга, когда ксенотранспланты необходимы для размещения имплантатов в области жевательных зубов верхней челюсти.

Аллопласты

Аллопласты представляют собой искусственно полученный материал для наращивания кости. Таким материалом является гидроксиапатит – основной минерал костной ткани и твердых тканей зуба – или любой его состав. Благодаря тому, что керамика на его основе не вызывает реакции отторжения и способна активно связываться со здоровой костной тканью, гидроксиапатит также часто используется при восстановлении и наращивании костной ткани, а также в составе биоактивного слоя для лучшего приживления имплантата.