Pētījums par audu, šūnu un to izdalīto biomarķieru reakciju pēc kaulaudu aizvietojošo biomateriālu implantācijas

7. jūlijā Rīgas Stradiņa universitātes Medicīnas promocijas padomes atklātajā sēdē Jolanta Vamze-Liepiņa aizstāvēs promocijas darbu Reaktogenitātes raksturojums attālinātos laika periodos pēc kaulaudu aizvietojošo biomateriālu implantācijas.

Patoloģiju un traumu izraisītu mutes dobuma funkcionālu un estētisku defektu novēršana ir joprojām aktuāla stomatoloģijas prakses daļa Latvijā un citās pasaules valstīs. Šīs problēmas risināšanā kā vieni no pamatlīdzekļiem tiek izmantoti dažāda veida implantāti, bet lielākoties tie ir kalcija fosfātu saturoši materiāli. Paralēli tam norit arī pētniecības darbs, galvenokārt implantātu kvalitatīvo īpašību uzlabošanā. Neņemot to vērā, kaulaudus aizvietojošo biomateriālu izmantošanas iespēju pētniecība stomatoloģijā un ortopēdijā joprojām ir aktuāla pasaulē un Latvijā.

Pētījuma mērķis bija analizēt eksperimentālo dzīvnieku audu lokālo reakciju morfoloģiskos faktorus un to izmaiņas dažādā laikā pēc kaulaudu aizvietojošo biomateriālu implantācijas.

Pētījumā tika iekļauti 19 dzīvnieki, kopumā iegūti 33 eksperimentālie paraugi no biomateriālu implantācijas zonas un 12 kontroles paraugi. Dzīvniekiem tika implantēti nekomerciālie biomateriālu implantāti (RTU Rūdolfa Cimdiņa Rīgas biomateriālu inovāciju un attīstības centrā izveidotie) un komerciālais materiāls un pēc trīs, četriem komats pieciem, sešiem un astoņiem mēnešiem tika veikta dzīvnieku eitanāzija un kaulaudu paraugu izņemšana.

Audu paraugu morfoloģiskā rutīnā izmeklēšanā tika konstatēta jauna kaula veidošanās trīs mēnešus pēc nepārklātas hidroksiapatīta tabletes, ar polikaprolaktonu pārklātas hidroksiapatīta tabletes, polimetilmetakrilāta cementa un neapdedzinātu hidroksiapatīta granulu implantācijas bez plašām kaula resorbcijas zonām, kas liecina par minēto materiālu izteiktāku osteoinduktivitāti salīdzinājumā ar dažādiem trikalcija fosfāta cementiem.

Kaulaudu paraugos tika noteikti antimikrobo proteīnu β-Defensīnu-2, proinflamatoros citokīnus – interleikīnus (IL)-1, IL-6, IL-8, antiinflamatoro citokīnu IL-10, kaula pamatvielas proteīnu – osteopontīnu (OP) un osteokalcīnu (OC), kaula morfoģenētisko proteīnu (BMP-2/4) un šūnu funkcionālās aktivitātes rādītāju – osteoprotegerīnu (OPG) ekspresējošie osteocīti, kā arī apoptotiskie osteocīti, kuru daudzums 3, 4,5, 6 un 8 mēnešos bija variabls. Datu analīze uzrādīja statistiski ticamu BMP-2/4 ekspresiju trīs mēnešus pēc hidroksiapatīta un to saturošu materiālu implantācijas, kas liecina par ekspresijas selektivitāti atkarībā no biomateriāla veida. Apoptoze aktīvāk izpaužas trīs mēnešus pēc implantācijas, kad implantātu apvidū tika konstatēts arī statistiski ticami lielāks apoptotisko osteocītu un proinflammatorā citokīna IL-1 saturošo osteocītu skaits un prevalējoša selektivitāte ir raksturīga hidroksiapatīta biomateriālam.

Pētījuma novitāte – attālinātā laikā (3, 4,5, 6 un 8 mēnešiem) pēc dažādu kalcija fosfāta materiālu un polimēru implantācijas noteiktas audu nespecifiskās un specifiskās reaktogenitātes biomarķieru ekspresijas atšķirības morfoloģiski diagnostiskā algoritma izveidošanai. Pirmo reizi aprakstītas faktoru ekspresijas atšķirības, dots to skaidrojums un noteikti marķieri, kas lietojami katrā implantācijas periodā.

Promocijas darbi