Динаміка гематологічних показників у щурів після введення в стегнову кістку сталевих імплантатів із алмазоподібним вуглецевим покриттям

Abstract

Вступ. Як відомо, патологічна реакція організму пацієнтів на металеві імплантати загальновідома. Тому можна вважати актуальним напрям досліджень щодо динаміки гематологічних показників як маркерів реакції організму на введення у кістку сталевих імплантатів з алмазно-вуглецевим покриттям у щурів. Мета дослідження – провести оцінку впливу на організм щурів введення сталевих імплантатів з алмазно-вуглецевим покриттям на основі гематологічних показників. Матеріал і методи дослідження. У дослідженні було використано 61 щур-самець, з них 5 – інтактні тварини, та 2 групи щурів по 28 тварин у кожній (1 група – контрольна, якій вводили у метафіз стегнової кістки сталеві імплантати без покриття; 2 група – дослідна, якій вводили сталеві імплантати з алмазно-вуглецевим покриттям). Вік тварин на початок експерименту становив 5–6 місяців, маса тіла – 300–400 грамів. Кров для дослідження відбиралась у тварин після декапітації на 7, 14, 30 та 90 добу після імплантації. В крові щурів визначали кількість еритроцитів та лейкоцитів, вміст гемоглобіну і лейкограму, результати оброблялись статистично. Результати досліджень та висновки. У І групі щурів, яким вводили в стегнову кістку сталеві імплантати без покриття, кількість еритроцитів та вміст гемоглобіну в крові не відрізнялись від показників у інтактних щурів, кількість лейкоцитів на 7 та 14 добу були знижені на 31,8 % на 39,4 % відповідно, на 7 добу відсоток лімфоцитів та моноцитів збільшився на 13,0 % та 5,0 %, що зумовлено токсичною імуносупресивною дією сталевих імплантатів на організм експериментальних тварин. У ІІ групі щурів, яким вводили в стегнову кістку сталеві імплантати із алмазно-вуглецевим покриттям, показники еритроцитопоезу, кількість лейкоцитів та показники лейкограми не змінювались упродовж всіх термінів спостереження, окрім збільшення проценту еозинофілів на 7 добу та лімфоцитів на 90 добу спостереження на 3 %, що свідчить про менш виражену реакцію організму порівняно з І групою тварин.

Введение. Как известно, патологическая реакция организма пациентов на металлические имплантаты общеизвестна. Поэтому можно считать актуальным направление исследований, посвященное динамике гематологических показателей как маркеров реакции организма на введение в кость стальных имплантатов с алмазно-углеродным покрытием у крыс. Цель исследования – провести оценку воздействия на организм крыс введения стальных имплантатов с алмазно-углеродным покрытием на основе гематологических показателей. Материал и методы исследования. В исследовании были использованы 61 крыса-самец, из них 5 – интактные животные, и 2 группы крыс по 28 животных в каждой (1 группа – контрольная, которой вводили в метафиз бедренной кости стальные имплантаты без покрытия, 2 группа – опытная, которой вводили стальные имплантаты с алмазно-углеродным покрытием). Возраст животных на начало эксперимента составлял 5–6 месяцев, масса тела – 300–400 граммов. Кровь для исследования отбиралась у животных после декапитации на 7, 14, 30 и 90 сутки после имплантации. В крови крыс определяли количество эритроцитов и лейкоцитов, содержание гемоглобина и лейкограму, результаты обрабатывались статистически. Результаты исследований и выводы. В первой группе крыс, которым вводили в бедренную кость стальные имплантаты без покрытия, количество эритроцитов и содержание гемоглобина в крови не отличались от показателей у интактных крыс, количество лейкоцитов на 7 и 14 сутки были снижены на 31,8 % на 39,4 % соответственно, на 7 сутки процент лимфоцитов и моноцитов увеличился на 13,0 % и 5,0 %, что обусловлено токсическим иммуносупрессивным действием стальных имплантатов на организм экспериментальных животных. Во II группе крыс, которым вводили в бедренную кость стальные имплантаты с алмазноуглеродным покрытием, показатели эритроцитопоеза, количество лейкоцитов и показатели лейкограммы не изменялись на протяжении всех сроков наблюдения, кроме увеличения процента эозинофилов на 7 сутки и лимфоцитов на 90 сутки наблюдения на 3%, что свидетельствует о менее выраженной реакции организма по сравнению с I группой животных.

Introduction. The pathological body response to metal implants is considered to be well known. There are a lot of studies devoted to this issue. This work is devoted to investigating the dynamic changes of haematological indicators as markers reflecting body response to the insertion of steel implants with diamond-carbon coating in rats. The purpose of the study is to assess the effects caused by steel implant with a diamond-coated coating on rat’s body by assessing hematological parameters. Materials and methods. The study involved 61 male rats: five of which were intact animals, and the rest was divided into two groups (28 animals in each). The first group was the control group, in which rats were inserted noncoated steel implants into the femoral metaphysic; the second group was test group, in which rats were inserted steel diamond-coated implants). The age of animals at the beginning of the experiment was 5–6 months, the body weight was 300–400 g. Blood for research was taken from the animals after decapitation in 7, 14, 30 and 90 days following the implantation. The blood samples were measured for the red blood cell, white blood cells, haemoglobin, leukogram. The findings obtained were processed by statistical analysis methods. Results and conclusions. The first group of the rats with inserted steel implants without coating showed the number of erythrocytes and haemoglobin did not differ from those in the intact rats, the leukocyte count on the 7th and 14th days was reduced by 31.8 % to 39.4 %, respectively; on the 7th day the percentage of lymphocytes and monocytes increased by 13.0 % and 5.0 % due to the toxic immunosuppressive effect of steel implants on the body of the experimental animals. The 2nd group of rats, which were inserted diamondcoated steel implants in their femurs, the rates of erythrocytopoiesis, the leukocyte number and leukogram characteristics remained unchanged during all the observation periods, except for an increase in the percentage of eosinophils on the 7th day and lymphocytes on the 90th day of follow- by 3 % that indicates a less pronounced body response in comparison with the animals of I group.