Морфологічна оцінка структурних змін колінного суглобу при експериментальному остеоартрозі та застосуванні аутологічного аспірату кісткового мозку

Abstract

Актуальність. Лікування остеоартрозу колінного суглобу є актуальною медико-соціальною проблемою. З огляду на недостатню ефективність консервативного лікування, пропонується застосування клітинних технологій у лікуванні прогресуючих дистрофічних змін колінного суглобу. Метою роботи було дослідження впливу аспірату кісткового мозку на розвиток структурних змін колінного суглобу при експериментальному остеоартрозі. Матеріали та методи дослідження. У експериментах кроликам моделювали остеоартроз, через 1 місяць вводили аутологічний аспірат кісткового мозку у порожнину колінного суглобу, а через 2,5 місяці після операції досліджували структурні зміни капсули, менісків, проксимального епіфіза великогомілкової кістки. Результати. Встановлено структурні зміни у капсулі суглобу: розшарування структурних елементів, зменшення щільності клітин капсули, некроз клітин внутрішньої поверхні капсули. Зона дефекту епіфізарного хряща була позбавлена хряща, а товщина перифокального хряща була зменшеною на 30,4% (p<0,05), щільність субхондральної кісткової тканини становила 55,9% від контролю. У групі з аспіратом кісткового мозку була збільшена щільність фібробластів у капсулі суглобу і частково збережена поверхня менісків, щільність субхондральної кісткової тканини була вірогідно більшою – 79,5% (p<0,05) від контролю. Структурні зміни при остеоартрозі є прогресуючими і призводять до дистрофічних змін суглобової поверхні, субхондральної кістки, меніска та капсули суглоба. Дані, отримані в результаті експериментальних досліджень, дозволяють стверджувати, що введення у колінний суглоб аутологічного аспірату кісткового мозку може пригнічувати пошкодження субхондральної кістки, менісків та капсули суглобу і супроводжуватись утворенням ретикулярної тканини і індукцією ангіогенезу. Надалі перспективними є дослідження морфологічних змін червоного кісткового мозку за умов прогресуючого остеоа

Актуальность. Лечение остеоартроза коленного сустава является актуальной медико-социальной проблемой. Учитывая недостаточную эффективность консервативного лечения, предлагается применение клеточных технологий в лечении прогрессирующих дистрофических изменений коленного сустава. Целью роботы было исследование влияния аспирата костного мозга на развития структурных изменений коленного сустава при экспериментальном остеоартрозе. Материалы и методы исследования. В экспериментах кроликам моделировали остеоартроз, через 1 месяц вводили аутологичный аспират костного мозга в полость коленного сустава, а через 2,5 месяца после операции исследовали структурные изменения капсулы, менисков, проксимального эпифиза большеберцовой кости. Результаты. Установлены структурные изменения в капсуле сустава: расслоение структурных элементов, уменьшение плотности клеток капсулы, некроз клеток внутренней поверхности капсулы. Зона дефекта эпифизарного хряща была лишена хряща, а толщина перифокального хряща была уменьшена на 30,4% (p<0,05), плотность субхондральной костной ткани составляла 55,9% от контроля. В группе с аспиратом костного мозга была увеличена плотность фибробластов в капсуле сустава и частично сохранена поверхность менисков, плотность субхондральной костной ткани была достоверно больше – 79,5% (p<0,05) от контроля. Заключение. Структурные изменения при остеоартрозе являются прогрессирующими и приводят к дистрофическим изменениям суставной поверхности, субхондральной кости, мениска и капсулы сустава. Данные, полученные в результате экспериментальных исследований, позволяют утверждать, что введение в коленный сустав аутологичного аспирата костного мозга может снижать повреждение субхондральной кости, менисков и капсулы сустава и сопровождается образованием ретикулярной ткани и индукцией ангиогенеза. В дальнейшем перспективными являются исследования морфологических изменений красного костного мозга в условиях прогрессирующего остеоартроза и его восстановление при местном применении концентрата аспирата костного мозга.

Background. Treatment of knee join osteoarthritis is one of challenging medico-social issues. Sometimes the conservative treatment fails to produce therapeutic effect, therefore, the use of cellular technologies in the treatment for progressive degenerative changes of the knee joint has been proposed. The objective of this study was to investigate the effect of bone marrow aspirate on the structural changes in the knee joint in modelled osteoarthritis. Materials and methods. The experimental osteoarthritis was simulated in rabbits. Autologous bone marrow aspirate was injected into the knee cavity in 1 month after surgery, and then in 2, 5 months the structural changes of the capsule, meniscus, proximal epiphysis of the tibia were studied. Results. There were the following structural changes in the capsule of the knee joint: stratification of structural elements and reduction of the cell density of the capsule, cell necrosis of the inner surface of the capsule. The defect area of the epiphyseal cartilage was lacking in cartilage, and the peripheral cartilage thickness was decreased by 30, 4% (p<0,05); subchondral bone density made up an average 55,9% compared with the control. In the group with bone marrow aspirate, the density of fibroblasts in the joint capsule increased and the surface of the meniscus was partially preserved; the density of subchondral bone tissue was significantly higher by 79,5% (p<0.05) compared with the control. Structural changes in osteoarthritis include progressive dystrophic changes of the joint surface, subchondral bone, meniscus, and joint capsule. The use of autologous bone marrow aspirate can prevent damage to the subchondral bone, meniscus and joint capsule and promote reticular tissue formation and induction of angiogenesis. The morphological changes of bone marrow through progressive osteoarthritis and its renovation after local application of autological bone marrow aspirate concentrate are promising approaches for the further studies.