Исхаков Р.И. Юфряков В.С. Научный руководитель: Липинский П.В. Экспериментальная оценка эффективности препаратов ПГЕ1 в качестве вещества, стимулирующего сращение костей при диафизарных переломах

Актуальность: При тяжелых открытых переломах раневой процесс часто сопровождается различными осложнениями, например: Формированием псевдоартрозов (ложных суставов) Или проблемами с серьезными повреждениями мягких тканей и замедленной консолидацией переломов.

Немного о костях

Простагландины (Pg) Биологически активные липиды. Содержат 20-членную углеродную цепь. В зависимости от строения цикла, характера заместителей, количества и положения двойных связей различают несколько типов простагландинов: А, В, С, D, Е, F, G, H, I и J. Являются медиаторами с выраженным физиологическим эффектом. В малых концентрациях (около1 мкг/г) присутствуют почти во всех органах, тканях и биологических жидкостях высших животных.

Биологические эффекты ПГЕ1

Несколько исследователей в мире проводили те или иные эксперименты по реплантации конечностей с использованием ПГЕ1 для предотвращения тромбоза, улучшения микроциркуляции тканей (Фукуи – реплантация верхних конечностей; Сузуки – хвостовые лоскуты кроликов; Шенг-Моу Хоу – реплантации конечностей в хирургии. См. список литературы). При этом во всех экспериментах реплантации конечностей проходили весьма успешно. Было отмечено снижение уровня тромбоцитов и протромбина, а также заметно улучшена микроциркуляция. Известно несколько случаев необычного использования ПГЕ1.

Цель: Экспериментально изучить влияние ПГЕ1 на регенерацию костной ткани у кролика. Гипотеза: У получающих ПГЕ1 кроликов мы будем наблюдать ускоренный остеосинтез, не сопровождаемый воспалением мягких тканей, и формирование большей костной мозоли, нежели у кроликов контрольной группы.

Материалы и методы Мы исследовали две группы кроликов (Oryctolagus cuniculus) по 7 в каждой, полученных случайной выборкой из вивария РГМУ. Там же они и содержались. Возраст: не более 2 лет Вес: 3-5 кг

Материалы и методы Штифты Богданова для внутрикостной фиксации

Материалы и методы: Подготовка операционного поля Стрижка и бритье задней конечности Установка внутривенного катетера

Ход операции: Вскрытие костномозгового канала и обнажение диафиза кости Просверливание каналов (3 плоскости)

Ход операции: ввод штифтов Богданова Голень кролика штифт

Вот так выглядит кролик во время операции.

Ход операции: ушивание ран Ушитые раны

Завершение операции: Обработка конечности антисептиком

Кролик после операции до пробуждения.

Основной группе животных в течение 10-ти дней (включая день операции) нами подкожно вводился Вазапростан 5 мкг/кг/сут.

РЕЗУЛЬТАТЫ У всех животных основной группы формирование костной мозоли прошло успешно. У одного кролика из контрольной группы консолидации перелома не наступило, а у двоих развилось тяжелое нагноение.

Обеим группам животных на 10, 20 и 30 дни выполнялись рентгенограммы оперированной конечности для оценки динамики формирования костной мозоли. День 10. Основная группа. На снимках отмечено формирование костной мозоли. Основная группа

А это контрольная группа День 10. Контрольная группа. На снимках нет признаков формирования костной мозоли.

Результаты 1.Диаметр нативной кости у животных основной (1) и контрольной (2) групп. Р=0,92 2. Диаметр костной мозоли на 30 день после операции у животных основной (1) и контрольной (2) групп Р=0,008

Результаты 3. Коэффициент утолщения кости (диаметр костной мозоли/диаметр кости) на 30 день после операции у животных основной (1) и контрольной (2) групп. Р=0,008151

Результаты 4. Основная группа. Диаметр кости до операции (1) и диаметр костной мозоли через 30 дней после операции (2). Р=0, Контрольная группа. Диаметр кости до операции (1) и диаметр костной мозоли через 30 дней после операции (2). Р=0,0294

ВЫВОДЫ Применение препарата ПГЕ1 (Вазапростан) в послеоперационном периоде у кроликов с экпериментальной моделью перелома диафиза большеберцовой кости способствует усилению репаративных процессов в поврежденном сегменте. В этом наша гипотеза полностью подтвердилась. Как видно из наших результатов, 10-дневный курс простагландина Е1 позволяет образоваться костной мозоли со средним коэффициентом утолщения примерно равным 2. При этом без простагландина Е1 он примерно равен 1,77. Это говорит о высокой эффективности препарата.

БЛАГОДАРНОСТИ Мы выражаем благодарность: Нашему научному руководителю Липинскому Павлу Владимировичу за руководство и помощь во время практики, Глаголеву Сергею Менделевичу за организацию практики, Сотрудникам Научно-исследовательского центра РГМУ за предоставление рабочего места, а также кроликов для исследования. Также, отдельные благодарности Илье Флямеру и Александру Сафонову за помощь в рецензировании нашего отчета.

Спасибо за внимание!

Простагландин Е1 (ПГЕ1) Имеет наибольшее распространение в медицине. Снижает активность тромбоцитов, их агрегацию, а также уровень субстанций, стимулирующих агрегацию. Ингибирует активацию нейтрофилов. Это проявляется в снижении высвобождения лизосомальных ферментов и медиаторов хемотаксиса (направленного движения клеток вдоль градиента концентрации химического реагента). Влияет на гладкие мышцы сосудов, тем самым расширяя их (вазодилатация). Увеличивает фибринолитическую активность крови путем стимуляции активатора плазминогена. ПГЕ1 влияет на метаболизм липидов: ингибирует биосинтез стерола, холестерина и ланостерола. При этом уровень холестерина в крови резко снижается.

Список литературы Ингибирование активации тромбоцитов: Emmons, PR.; Hampton, J.R.; Harrison, M.J.G.; Honour, A.J.; Mitchell, J.R.A.: Effect of Prostaglandin E1 On Platelet Behaviour in vitro and in vivo. Br. Med. J (1967) Kloeze, J.: Relationship Between Chemical Structure and Platelet Aggregation Activity of Prostaglandins. Biochim. Biophys. Acta (1969) Ингибирование активации нейтрофильных гранулоцитов: Hecker, G.; Ney, P.; Schror, K.: Cytotoxic Enzyme Release and Oxygen Centered Radical Formation in Human Neulrophils are Selectively Inhibited by E-type Prostaglandins but not by PGI2 Naunyn-Schmiedeberg's Arch. Pharmacol (1990). Увеличение кровотока и улучшение реологических свойств крови: Bergstrom, S.; Carloson, L.A., Weeks, J.R: The Prostaglandins: A Family of Biologically Active Lipids. Pharmacol. Rev (1968). Увеличение фибринолитической активации: Tilsner, V.: Aktivierung derendogenen Fibrinolyse durch Prostaglandin E1. In: Heidrich, H.; Bohme, H.; Rogatti, W. (ed.) Prostaglandin E1 -Wirkungen und therapeutische Wirksarnkeit. Springer Verlag, Berlin (1988). Влияние на клеточный метаболизм и микроциркуляцию: Bergstrom, S.; Carloson, L.A., Weeks, J.R: The Prostaglandins: A Family of Biologically Active Lipids. Pharmacol. Rev (1968). Suzuki с соавторами: Suzuki S., Isshiki N., Ogawa Y., Mishimura R., Kurokawa M.: Effect of Intravenous Prostaglandin EI on Experimental Flaps. Annals of Plastic Surgery 19, No. I.July Sheng-Mou Hou [Sheng-Mou Hou: Prostaglandin Ei was Effective in Microanastomosis for Patients with Replantation of Extremity.: J. Orth.-Surg. 3, (1986).] Fukui [Fukui A., Maeda M., Sempuku Т., Tamai S., Mizumoto S., Inada Y.: Continuous Local Intra-Arterial Infusion of Anticoagulants for Digit Replantation and Treatment of Damaged Arteries. J. Reconstructive Micro Surgery 5, (1989).] Сахно Н.В. Стимуляция репаративных процессов костной ткани при переломах трубчатых костей у мелких домашних животных и профилактика хирургической инфекции, С.-Петербург, 2009 Простагландины: B4%D0%B8%D0%BD%D1%8B

Действие простагландинов Влияют на артериальное давление. Подавляют секреторную функцию желудка. Влияют на железы внутренней секреции (щитовидную железу и др.), водно-солевой обмен (изменяют соотношение ионов Na + и К + ), на систему свёртывания крови (снижают способность тромбоцитов к агрегации) и др. Однако многие имеющиеся сейчас сведения о простагландинах все же довольно противоречивы или недостаточны, но это возбуждает еще больший интерес к простагландинам у самых разных исследователей.

Результаты Результаты гистологического исследования приведены в таблицах ниже. животного По порядку Основная группа животного по порядку Контрольная группа Диаметр кости, мм Диаметр костной мозоли, мм Диаметр кости, мм Диаметр костной мозоли, мм 18,716,518,615,2 28,819,428,315,3 38,216,738,715,2 4917,448,815,1 5716,45 Консолидации перелома не наступило 68,518,16 Тяжелое нагноение. Выведен из эксперимента на 20 день. Костной мозоли нет. 78,817,57Тяжелое нагноение. Выведен из эксперимента на 20 день. Костной мозоли нет.

Результаты животного по порядкуОсновная группаКонтрольная группа 11,91,77 22,21,84 32,041,75 41,931,72 52,34Консолидации перелома не наступило 62,13 Появилось тяжелое нагноение. Выведен из эксперимента на 20 день. Костной мозоли нет. 71,99 Появилось тяжелое нагноение. Выведен из эксперимента на 20 день. Костной мозоли нет. Среднее значение2,081,77