Дослідження біохімічних маркерів остеогенезу в разі інкорпорації кісткових алоімплантатів у щурів із післяопераційним введенням цисплатину за різних умов стерилізації алоімплантата

Abstract

Bone allografts are commonly used for surgical treatment of cancer patients. However, such complications as violation of allograft fusion, its lysis and fractures, infection lead to additional research in this field of medicine. Objective. To study changes in biochemical osteogenesis markers under the action of cytostatics on the process of incorporation of bone allografts. Methods. The work was performed on 20 male white rats (age at the beginning of the experiment 5–6 months). All animals have a perforated defect in the distal metaphysis of the femur filled with bone allograft (diameter 2 mm, height 3 mm), γ-radiation sterilized (Control-1 and Experiment-1) or saturation of the antibiotics sterilized (Control-2 and Experiment-2). In groups «Control» 14 days after implantation intraperitoneally injected 2.0–2.4 ml of 0.9 % sodium chloride solution, in the groups «Experiment» — cisplatin at a dose of 2.5 mg/ kgonce. 30 days after surgery, blood glycoproteins, total protein, Ca, chondroitin sulfates, acidic and alkaline phosphatase activity were evaluated. The index of mineralization (ratio of alkaline to acid phosphatases), degree is analyzed mineralization (ratio of calcium to protein). Results. In the experimental groups, compared with the control, a significant decrease in total protein and values was determined: total calcium, which indicates the suppression of processes mineralization during remodeling of bone tissue of the recipient and allograft. The highest indicators of activity acid phosphatase were recorded in groups Experiment-1 and Experiment-2, reflecting the predominance of resorption over bone formation. The degree of mineralization in the experimental groups was higher than in the control, and the mineralization index was significantly smaller. Conclusions. The detected changes in the values of biochemical markers of bone metabolism reflect the negative effect of cisplatin on osteogenesis under the conditions of allograft implantation, which leads to the lack of their fusion with the recipient bone.Кісткова алопластика — часто вживана методика хірургічного лікування онкологічних пацієнтів. Проте ускладнення в разі її використання (порушення зрощення алоімплантата та кістки реципієнта, його лізис і переломи, інфекція) обумовлюють проведення досліджень у цьому напряму. Мета. Дослідити зміни біохімічних маркерів остеогенезу за умов дії цитостатиків на процес інкорпорації кісткових алоімплантатів. Методи. Роботу виконано на 20 самцях білих щурів (вік на початок експерименту 5–6 міс.). Усім тваринам дірчастий дефект у дистальному метафізі стегнової кістки заповнили алогенним кістковим матеріалом (діаметр 2 мм, висота 3 мм), стерилізованим за допомогою γ-випромінювання (Контроль-1 і Дослід-1) або насиченням антибіотика (Контроль-2 та Дослід-2). У групах «Контроль» через 14 днів після імплантації внутрішньоочеревинно вводили 2,0–2,4 мл розчину 0,9 % натрію хлориду, у групах «Дослід» — цисплатин у дозі 2,5 мг/кг одноразово.Через 30 днів після операції в крові оцінювали глікопротеїни, загальний білок, Са, хондроїтинсульфати, активність кислої та лужної фосфатаз. Проаналізовано індекс мінералізації (співвідношення лужної до кислої фосфатаз), ступінь мінералізованості (співвідношення вмісту кальцію до білка). Результати. У дослідних групах порівняно з контрольними визначено суттєве зниження загального білка, значень загального кальцію, що свідчить про пригнічення процесів мінералізації під час ремоделювання кісткової тканини реципієнта й алоімплантата. Найбільші показники активності кислої фосфатази зафіксовано в групах Дослід-1 і Дослід-2, що відображує переважання резорбції над кісткоутворенням. Ступінь мінералізованості в дослідних групах був вищим, ніж у контрольних, а індекс мінералізації — суттєво меншим. Висновки. Виявлені зміни значень біохімічних маркерів кісткового метаболізму відображують негативний вплив цисплатину на остеогенез за умов імплантації алоімплантатів, що призводить до відсутності їхнього зрощення з кісткою реціпієнта.