Гістологічна структура стегнових кісток щурів за умов пластики дефектів у дистальному метафізі 3D-друкованими імплантатами на основі полілактиду та трикальційфосфату в поєднанні з мезенхімальними стромальними клітинами

Abstract

Для заміщення дефектів кісток використовують надруковані на 3D-принтері каркаси з полілактиду (polylactide, PLA). Їхні остеотропні властивості можна покращити шляхом комбінації з трикальційфосфатом (ТКФ) та мезенхімальними стромальними клітинами (МСК). Мета. Дослідити перебудову стегнової кістки щурів після імплантації в дірчастий метафізарний дефект 3D-друкованих імплантатів на основі PLA та ТКФ (3D-I) в поєднанні з культивованими алогенними МСК. Методи. Використано 48 білих лабораторних щурів (вік 5–6 міс.), яких у випадковий спосіб розподілили на групи: Контроль — 3D-I; Дослід І — 3D-I, насичений МСК; Дослід ІІ — 3D-I з ін’єкційним введенням 0,1‒0,2 мл середовища з МСК у ділянку хірургічного втручання через 7 діб після імплантації. Через 15, 30 і 90 діб після операції виконано гістологічні (з гістоморфометрією) дослідження. Результати. Відносна площа 3D-I протягом експерименту зменшувалася в усіх групах з утворенням сполучної та кісткової тканин у різних співвідношеннях. У групі Дослід-І через 15 діб після операції відносна площа сполучної тканини виявилася більшою в 1,9 і 1,6 разу (р < 0,001) порівняно з величинами в групах Контроль і Дослід ІІ відповідно; через 30 діб — в 1,6 разу (р < 0,001) і в 1,4 разу (р = 0,001) відповідно. На 30-ту добу в групі Дослід-І площа кісткової тканини була в 2,2 разу (р < 0,001) меншою порівняно з Контролем, а в групі Дослід-ІІ, навпаки, — більшою в 1,5 і 3,3 разу (р < 0,001) порівняно з Дослід-І і Контроль відповідно. Висновки. Досліджені 3D-І з плином часу після їхнього встановлення в метафізарних дефектах стегнових кісток щурів заміщуються сполучною та кістковою тканинами. Використання 3D-І, насиченого МСК, призводить до утворення більших обсягів сполучної тканини на 15 та 30-ту доби й уповільнення кісткоутворення. Локальне введення МСК через 7 діб після встановлення 3D-І сприяло утворенню більшого обсягу кісткової тканини на 30-ту добу після операції порівняно з 3D-I самос­тійно та 3D-I одночасно з МСК.