Современные костнопластические материалы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Регенерация костной ткани и разработка методов направленного воздействия на процессы заживления костей являются актуальными проблемами современной медицины. Дефекты челюстных костей широко распространены, что, в свою очередь, обуславливает поиск современных костнозамещающих материалов, отвечающих основным характеристикам кости. Поиск информации проводили на основе баз данных PubMed и E-library по ключевым словам: «bone tissue» AND «bone regeneration» AND «osteoplastic materials» AND «osteoinduction» AND «osteoconduction». Анализ литературных данных показал, что аутологичная кость считается клинически золотым стандартом и наиболее эффективным методом костной регенерации. Именно аутотрансплантату присущи три основных характеристики: остеогенность, остеоиндуктивность и остеокондуктивность. Аутотрансплантат имеет недостатки в связи с ограниченным количеством костной ткани и болезненностью донорского участка. Жизнеспособной альтернативой аутологичной кости является аллотрансплантат. Наиболее широко используемым аллотрансплантатом является деминерализованный лиофилизированный костный аллотрансплантат (ДЛКА). Процесс лиофилизации способствует повреждению остеобластов, что ограничивает его остеоиндуктивный потенциал, однако именно он является выгодной альтернативой по удобству, обилию выбора и отсутствия болезненности после дополнительного оперативного вмешательства. Основной составляющей ксеногенных материалов является коллаген, обладающий способностью резорбироваться в тканях и стимулировать регенеративные процессы. Материал обладает остеокондуктивными свойствами, и способен к костному прорастанию, с образованием новой кости непосредственно от ложа ксеноматериала с отложением на его поверхности костных клеток. В дальнейшем ксеноматериал подвергается рассасыванию с полным замещением новой костной тканью. Аллопластические материалы полностью синтетические материалы, синтезируемые из неорганических источников. Аллопластические материалы обладают свойством остеокондукции, а при внесении в их состав различных факторов роста к остеокондуктивности присоединяется свойство остеоиндукции. Клиническое применение костных заменителей ограничено их хрупкостью, а также их непредсказуемой скоростью резорбции, что наделяет эти материалы в целом менее благоприятными клиническими результатами. Выводы. До сих пор проводится научный поиск различных материалов, способных по своим характеристикам заменить аутогенный трансплантат. На данный момент ни один из доступных в настоящее время материалов не обладает всеми желательными характеристиками, и выбор материала напрямую зависит от конкретной клинической ситуации в полости рта.

Об авторах

К. М. Салех

Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: ms.s.karina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4415-766X
г. Москва, Российская Федерация

А. Б. Дымников

Российский университет дружбы народов

Email: ms.s.karina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8980-6235
г. Москва, Российская Федерация

Р. Ф. Мухаметшин

Российский университет дружбы народов

Email: ms.s.karina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6975-7018
г. Москва, Российская Федерация

С. Г. Ивашкевич

Российский университет дружбы народов

Email: ms.s.karina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6995-8629
г. Москва, Российская Федерация

Список литературы

  1. Клиновская А.С., Базикян Э.А., Иванова А.О. Витамин D - фактор, влияющий на процессы реституции костной ткани челюстно-лицевой области // Российская стоматология. 2022. Т. 15. № 1. С. 51-53.
  2. El Sayed SA, Nezwek TA, Varacallo M. Physiology Bone. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. 2021. p. 45-64.
  3. Kishchuk V, Bondarchuk O, Dmitrenko I, Bartsihovskyiy A, Lobko K, Grytsun Y, Isniuk A. Morphological dynamics of bone tissue reparative regeneration during the implantation of biocomposite “syntekost” into the cavity of the traumatic defect of the iliac crest of a rabbit in the experiment. Wiad Lek. 2018;71(7):1281-1288.
  4. Baig MA, Bacha D. Histology, Bone. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. 2022.
  5. Василюк В.П., Штраубе Г.И., Четверных В.А. Концептуальный подход устранения костных дефектов челюстей. // Институт стоматологии. 2020. № 1 (86). С. 107-109.
  6. Majidinia M, Sadeghpour A, Yousefi B. The roles of signaling pathways in bone repair and regeneration. J Cell Physiol. 2018;233(4):2937-2948. doi: 10.1002/jcp.26042.
  7. Rowe P, Koller A, Sharma S. Physiology, Bone Remodeling. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. 2022.
  8. Мураев А.А., Иванов С.Ю., Ивашкевич С.Г., Горшенев В.Н., Телешев А.Т., Кибардин А.В., Кобец К.К., Дубровин В.К. Органотипичные костные трансплантаты - перспектива развития современных остеопластических материалов // Стоматология. 2017. Т. 96. №. 3. С. 36-37.
  9. Dimitriou R, Mataliotakis GI, Angoules AG, Kanakaris NK, Giannoudis PV. Complications following autologous bone graft harvesting from the iliac crest and using the RIA: a systematic review. Injury. 2011;42(2S):3-15. doi: 10.1016/j.injury.2011.06.015.
  10. Brydone AS, Meek D, Maclaine S. Bone grafting, orthopaedic biomaterials, and the clinical need for bone engineering. Proc Inst Mech Eng H. 2010;224(12):1329-43. doi: 10.1243/09544119JEIM770.
  11. Kolk A, Handschel J, Drescher W, Rothamel D, Kloss F, Blessmann M, Heiland M, Wolff KD, Smeets R. Current trends and future perspectives of bone substitute materials - from space holders to innovative biomaterials. J Craniomaxillofac Surg. 2012;40(8):706-18. doi: 10.1016/j.jcms.2012.01.002.
  12. Khan SN, Cammisa FP Jr, Sandhu HS, Diwan AD, Girardi FP, Lane JM. The biology of bone grafting. J Am Acad Orthop Surg. 2005;13(1):77-86.
  13. Zhang S, Li X, Qi Y, Ma X, Qiao S, Cai H, Zhao BC, Jiang HB, Lee ES. Comparison of Autogenous Tooth Materials and Other Bone Grafts. Tissue Eng Regen Med. 2021;18(3):327-341. doi: 10.1007/s13770-021-00333-4.
  14. Shahnaseri S, Sheikhi M, Hashemibeni B, Mousavi SA, Soltani P. Comparison of autogenous bone graft and tissue-engineered bone graft in alveolar cleft defects in canine animal models using digital radiography. Indian J Dent Res. 2020;31(1):118-123. doi: 10.4103/ijdr.IJDR_156_18.
  15. Мудрая В.Н., Степаненко И.Г., Шапавалов А.С. Применение костнопластических материалов в современной стоматологии // Украинский журнал клинической и лабораторной медицины. 2010. Т. 5. № 1. С. 52-57.
  16. Martin WB, Sicard R, Namin SM, Ganey T. Methods of Cryoprotectant Preservation: Allogeneic Cellular Bone Grafts and Potential Effects. Biomed Res Int. 2019;2019:5025398. doi: 10.1155/2019/5025398.
  17. Starch-Jensen T, Deluiz D, Bruun NH, Tinoco EMB. Maxillary Sinus Floor Augmentation with Autogenous Bone Graft Alone Compared with Alternate Grafting Materials: A Systematic Review and Meta-Analysis Focusing on Histomorphometric Outcome. J Oral Maxillofac Res. 2020;11(3): e2. doi: 10.5037/jomr.2020.11302.
  18. Алексеев К.В., Блынская Е.В., Тишков С.В. Теоретические и практические основы лиофилизации лекарственных препаратов. Москва: Типография “Миттель пресс”, 2019. 219 стр.
  19. Cao GD, Pei YQ, Liu J, Li P, Liu P, Li XS. Research progress on bone defect repair materials. Zhongguo Gu Shang. 2021;34(4):382-8. doi: 10.12200/j.issn.1003-0034.2021.04.018.
  20. Baldwin P, Li DJ, Auston DA, Mir HS, Yoon RS, Koval KJ. Autograft, Allograft, and Bone Graft Substitutes: Clinical Evidence and Indications for Use in the Setting of Orthopaedic Trauma Surgery. J Orthop Trauma. 2019;33(4):203-213. doi: 10.1097/BOT.0000000000001420.
  21. Tournier P, Guicheux J, Paré A, Maltezeanu A, Blondy T, Veziers J, Vignes C, André M, Lesoeur J, Barbeito A, Bardonnet R, Blanquart C, Corre P, Geoffroy V, Weiss P, Gaudin A. A partially demineralized allogeneic bone graft: in vitro osteogenic potential and preclinical evaluation in two different intramembranous bone healing models. Sci Rep. 2021;11(1):4907. doi: 10.1038/s41598-021-84039-6.
  22. Kasper JC, Hedtrich S, Friess W. Lyophilization of Synthetic Gene Carriers. Methods Mol Biol. 2019;1943:211-225. doi: 10.1007/978-1-4939-9092-4_14.
  23. Бикмуллина Р.Р., Яруллин Р.С., Сахабиева А.М., Михайлов Е.М. Остеотропные материалы для восстановления дефектов после ткани. // Проблемы научной мысли. 2022. Т. 2. № 4. С. 23-26.
  24. Zhao R, Yang R, Cooper PR, Khurshid Z, Shavandi A, Ratnayake J. Bone Grafts and Substitutes in Dentistry: A Review of Current Trends and Developments. Molecules. 2021;18;26(10):3007. doi: 10.3390/molecules26103007.
  25. Мартиросян Р.В., Бостанджян Т.М., Саркисян М.А., Воронин А.В. Консервация лунки после удаления премоляра верхней челюсти при помощи Geistlich Mucograft® Seal и Geistlich Bio - Oss® // Стоматология для всех. 2016. № 3. С. 22-24.
  26. Kolk A, Handschel J, Drescher W, Rothamel D, Kloss F, Blessmann M, Heiland M, Wolff KD, Smeets R. Current trends and future perspectives of bone substitute materials-from space holders to innovative biomaterials. J Craniomaxillofac Surg. 2012;40(8):706-18. doi: 10.1016/j.jcms.2012.01.002.
  27. Sartori S, Silvestri M, Forni F, Icaro Cornaglia A, Tesei P, Cattaneo V. Ten-year follow-up in a maxillary sinus augmentation using anorganic bovine bone (Bio-Oss). A case report with histomorphometric evaluation. Clin Oral Implants Res. 2003;14(3):369-72. doi: 10.1034/j.1600-0501.2003.140316.x.
  28. Бикбулатова И.Р., Мусинова А.С., Сердюк С.В. Костнопластический материал в стоматологии. Естественные и медицинские науки. Студенческий научный форум. Электронный сборник статей по материалам XVI студенческой международной научно-практической конференции. Москва: “МЦНО”. 2019. T. 16. № 5. С. 40-46.
  29. Zhuang G, Mao J, Yang G, Wang H. Influence of different incision designs on bone increment of guided bone regeneration (Bio-Gide collagen membrane + Bio-OSS bone powder) during the same period of maxillary anterior tooth implantation. Bioengineered. 2021;12(1):2155-2163. doi: 10.1080/21655979.2021.1932209.
  30. Кобозев М.И., Баландина М.А., Мураев А.А., Рябова В.М., Иванов С.Ю. Сохранение объема альвеолярного гребня: анализ результатов по данным конусно-лучевой компьютерной томографии. // The Journal of scientific articles “Health and Education Millennium”. 2016. Т. 18. № 1. С. 84-91.
  31. Kao ST, Scott DD. A review of bone substitutes. Oral Maxillofac Surg Clin North Am. 2007;19(4):513-21. doi: 10.1016/j.coms.2007.06.002.
  32. Fukuba S, Okada M, Nohara K, Iwata T. Alloplastic Bone Substitutes for Periodontal and Bone Regeneration in Dentistry: Current Status and Prospects. Materials (Basel). 2021;14(5):1096. doi: 10.3390/ma14051096.
  33. Гажва Ю.В., Бонарцев А.П., Мухаметшин Р.Ф., Жаркова И.И., Андреева Н.В., Махина Т.К., Мышкина В.Л., Беспалова А.Е., Зернов А.Л., Рябова В.М., Иванова Э.В., Бонарцева Г.А., Миронов А.А., Шайтан К.В., Волков А.В., Мураев А.А., Иванов С.Ю. Разработка и исследование in vivo и in vitro костно-пластического материала на основе композиции гидроксиапатита, поли-3-оксибутирата и альгината натрия // СТМ. 2014. Т. 6. №.1. С. 6-13.
  34. Мураев А.А., Иванов С.Ю., Рябова В.М., Артифексова Ф.Ф., Володина Е.В., Полякова И.Н. Токсичность и биологическая активность нового костезамещающего материала на основе недеминерализованного коллагена, содержащего фактор роста эндотелия сосудов. // Современные технологии в медицине. 2012. № 3. С. 19-25.
  35. Иванов С.Ю., Мухаметшин Р.Ф., Мураев А.А., Бонарцев А.П., Рябова В.М. Синтетические материалы, используемые в стоматологии для замещения дефектов костной ткани. // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 1. С. 60.
  36. Haugen HJ, Lyngstadaas SP, Rossi F, Perale G. Bone grafts: which is the ideal biomaterial? J Clin Periodontol. 2019;46(21):92-102. doi: 10.1111/jcpe.13058.
  37. Мухаметов У.Ф., Люлин С.В., Борзунов Д.Ю. Аллопластические и имплантационные материалы для костной пластики: обзор литературы // Креативная хирургия и онкология. 2021. Т. 11. № 4. С. 343-353.
  38. Ku JK, Hong I, Lee BK, Yun PY, Lee JK. Dental alloplastic bone substitutes currently available in Korea. J Korean Assoc Oral Maxillofac Surg. 2019;45(2):51-67. doi: 10.5125/jkaoms.2019.45.2.51.
  39. Park SY, Kim KH, Kim S, Lee YM, Seol YJ. BMP-2 Gene Delivery-Based Bone Regeneration in Dentistry. Pharmaceutics. 2019;11(8):393. doi: 10.3390/pharmaceutics11080393.
  40. da Silva Madaleno C, Jatzlau J, Knaus P. BMP signalling in a mechanical context-Implications for bone biology. Bone. 2020;137:115416. doi: 10.1016/j.bone.2020.115416.
  41. Мураев А.А., Иванов С.Ю., Артифексова А.А., Рябова В.М., Володина Е.В., Полякова И.Н. Изучение биологических свойств нового остеопластического материала на основе недеминерализованного коллагена, содержащего фактор роста эндотелия сосудов при замещении костных дефектов // Современные технологии в медицине. 2012. № 1. С. 21-26.
  42. Geng Y, Duan H, Xu L, Witman N, Yan B, Yu Z, Wang H, Tan Y, Lin L, Li D, Bai S, Fritsche-Danielson R, Yuan J, Chien K, Wei M, Fu W. BMP-2 and VEGF-A modRNAs in collagen scaffold synergistically drive bone repair through osteogenic and angiogenic pathways. Commun Biol. 2021;4(1):82. doi: 10.1038/s42003-020-01606-9.
  43. Melincovici CS, Boşca AB, Şuşman S, Marginean M, Mihu C, Istrate M, Moldovan IM, Roman AL, Mihu CM. Vascular endothelial growth factor (VEGF) - key factor in normal and pathological angiogenesis. Rom J Morphol Embryol. 2018;59(2):455-467.
  44. Bai J, Li L, Kou N, Bai Y, Zhang Y, Lu Y, Gao L, Wang F. Low level laser therapy promotes bone regeneration by coupling angiogenesis and osteogenesis. Stem Cell Res Ther. 2021;12(1):432. doi: 10.1186/s13287-021-02493-5.
  45. Senatov F, Zimina A, Chubrik A, Kolesnikov E, Permyakova E, Voronin A, Poponova M, Orlova P, Grunina T, Nikitin K, Krivozubov M, Strukova N, Generalova M, Ryazanova A, Manskikh V, Lunin V, Gromov A, Karyagina A. Effect of recombinant BMP-2 and erythropoietin on osteogenic properties of biomimetic PLA/PCL/HA and PHB/HA scaffolds in critical-size cranial defects model. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2022;135:112680. doi: 10.1016/j.msec.2022.112680.
  46. Васильев А.В., Кузнецова В.С., Галицына Е.В., Бухарова Т.Б., Осидак Е.О., Фатхудинова Н.Л., Леонов Г.Е., Бабиченко И.И., Домогатский С.П., Гольдштейн Д.В., Кулаков А.А. Биосовместимость и остеогенные свойства коллаген-фибронектинового гидрогеля, импрегнированного BMP-2. // Стоматология. 2019. Т. 98. №.6. C. 5-11.
  47. Zha Y, Li Y, Lin T, Chen J, Zhang S, Wang J. Progenitor cell-derived exosomes endowed with VEGF plasmids enhance osteogenic induction and vascular remodeling in large segmental bone defects. Theranostics. 2021;11(1):397-409. doi: 10.7150/thno.50741.
  48. Profeta AC, Huppa C. Bioactive-glass in Oral and Maxillofacial Surgery. Craniomaxillofac Trauma Reconstr. 2016;9(1):1-14. doi: 10.1055/s-0035-1551543.
  49. Apanasevich V, Papynov E, Plehova N, Zinoviev S, Kotciurbii E, Stepanyugina A, Korshunova O, Afonin I, Evdokimov I, Shichalin O, Bardin A, Nevozhai V, Polezhaev A. Morphological Characteristics of the Osteoplastic Potential of Synthetic CaSiO3/HAp Powder Biocomposite. J Funct Biomater. 2020;11(4):68. doi: 10.3390/jfb11040068.
  50. Дунаев М.В., Китаев В.А., Матавкина М.В., Дружинин А.Е., Бубнов А.С. Сравнительный анализ и клинический опыт использования остеопластических материалов на основе недеминерализованного костного коллагена и искусственного гидроксиапатита при закрытии костных дефектов в амбулаторной хирургической стоматологии // Вестник Российской академии медицинских наук. 2014. Т. 69. № 7-8. С. 112-120.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. Fig.1. Osteoplastic materials used in dentistry

Скачать (48KB)
Метаданные

© Салех К.М., Дымников А.Б., Мухаметшин Р.Ф., Ивашкевич С.Г., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах