Стимуляція періостального кісткоутворення збагаченою тромбоцитами плазмою крові в моделі атрофічного незрощення перелому стегнової кістки щурів

Abstract

Objective. To investigate the effect of local injection of platelet rich plasma (PRP) on periosteal bone formation in a rat model of femoral atrophic non-union. Methods. The study was conducted on 11 rats. Atrophic non-union was modelled by performing a mid-shaft femoral osteotomy with intramedullary Kirschner wire fixation, followed by periosteal stripping (2 mm) at both ends of the osteotomized bone and their separation with a silicone spacer. On day 7 post-surgery, 5 animals received a local PRP injection into the injury zone. Radiography was performed at weeks 2 and 4. After 8 weeks, euthanasia was performed, and the operated femurs were harvested for histological analysis. Results. In the atrophic non-union model, a loose connective tissue capsule of varying thickness without signs of inflammation was found around the spacer in all rats. Acellular areas were identified within the cortex. The structure of the periosteum and endosteum near the osteotomy site was disrupted. In 5 out of 6 animals, no signs of bone formation were observed near the spacer from either the periosteal or endosteal zones. Following PRP injection, a higher density of capillary-type vessels was observed within the capsule. Areas of cartilage with hypertrophic chondrocytes were identified, indicating endochondral ossification. In 4 rats, formed bone tissue was recorded on the fragments, predominantly on one side, in both periosteal and endosteal zones. The bone tissue was cancellous in the periosteal zone and woven bone in the endosteal zone. Conclusion. Local PRP injection into the injury zone on day 7 in a rat model of femoral atrophic non-union with previously disrupted periosteum positively affects periosteal bone formation at the fragment ends.Мета. Вивчити вплив локального введення збагаченої тромбоцитами плазми на періостальне кісткоутворення в моделі атрофічного незрощення перелому стегнової кістки щурів. Методи. Дослідження проведено з використанням 11 щурів, яким змоделювали стан атрофічного незрощення перелому шляхом виконання остеотомії в середній третині стегнової кістки з інтрамедулярною фіксацією спицею Кіршнера, руйнування періосту (2 мм) обох країв остеотомованої кістки та відокремлення їх силіконовим спейсером. На 7 добу 5 тваринам після втручання локально вводили PRP у зону ушкодження. Рентгенографію виконували на 2 та 4 тиждень. Через 8 тижнів після операції здійснили евтаназію та вилучили оперовану стегнову кістку для гістологічного аналізу. Результати. У моделі атрофічного незрощення у всіх щурів навколо спейсера виявлено сполучнотканинну капсулу різної товщини без ознак запалення. У кортексі визначали безклітинні ділянки. Структура періосту й ендосту поблизу зони остеотомії — зруйнована. У 5 з 6 тварин не виявили жодних ознак кісткоутворення поблизу місця розміщення спейсера як з боку періосту, так і ендосту. У разі введення PRP у сполучнотканинній капсулі густіше розміщувалися судини капілярного типу. Визначено ділянки хрящової тканини з гіпертрофованими хондроцитами, що свідчить про процес енхондральної осифікації. У 4 щурів зафіксовано сформовану кісткову тканину на уламках, переважно на одному як у періостальній, так і в ендостальній зонах. Кісткова тканина — губчаста в періостальній зоні та грубоволокниста — в ендостальній. Висновок. Введення PRP в зону ушкодження на 7-му добу в моделі атрофічного незрощення перелому з попередньо зруйнованим періостом стегнової кістки щурів позитивно впливає на періостальне кісткоутворення на краях уламків.