Костные трансплантаты

(МКБ–10: Y83.2 Хирургическая операция с наложением анастомоза, шунта или трансплантата) - любые имплантируемые материалы, которые сами по себе или в комбинации с другими способствуют формированию кости, обеспечивая локальную остеогенную, остеокондуктивную или остеоиндуктивную активность. Остеогенные материалы (аутотрансплантаты) содержат живые клетки, способные дифференцироваться в остеобласты. Остеокондуктивные материалы способствуют аппозиционному формированию кости на их поверхности (играют роль матрицы, на которой формируется кость). Остеоиндуктивные материалы индуцируют дифференцировку в остеобласты клеток ложа реципиента (мезенхимальные клетки, предшественники остеобластов). Костные трансплантаты используются для активизации заживления несрастающихся переломов, замещения дефектов кости, создания артродеза сустава, в пластической реконструктивной хирургии.

Трансплантаты подразделяют на аутотрансплантаты, аллоимплантаты (термин «трансплантат» нужно использовать лишь по отношению к живым тканям), ксеноимплантаты, синтетические материалы и их комбинации.

Любые костные трансплантаты должны обладать следующими свойствами: биосовместимостью, пористостью, способностью к фиксации реципиента (остеокондуктивность), способностью к постепенной резорбции и замещению новообразованной костью (ползущее замещение). Для успешного формирования кости также необходимы хорошая васкуляризация и механическая стабильность области имплантации.

Биологическое взаимодействие между имплантированным костным трансплантатом и ложем реципиента должно приводить к восстановлению нарушенных анатомической и биомеханической характеристик кости, при этом последовательно развиваются следующие процессы:

  • образование гематомы и выделение различных биологически активных факторов;

  • воспаление, миграция и пролиферация мезенхимальных клеток, формирование вокруг имплантата фиброваскулярной ткани;

  • инвазия сосудов в имплантат;

  • остеокластическая резорбция имплантата;

  • формирование на поверхности имплантата новообразованной кости.

Аутогенная губчатая кость является золотым стандартом для костных трансплантатов, так как обладает тремя видами активности: неколлагеновые белки костного матрикса обеспечивают остеоиндуктивность, аутогенные костные клетки - остеогенную активность, коллаген и минералы кости - остеокондуктивность. Недостатками аутотрансплантатов являются: увеличение времени основной операции, возрастные ограничения (маленькие дети, пациенты старческого возраста), неудовлетворительные объём и форма аутотрансплантатов, развитие различных осложнений (до 20% случаев), гибель большинства остеогенных клеток трансплантатов сразу после имплантации.

Костные аллоимплантаты обладают высокой механической прочностью (замороженные кортикальные трансплантаты), остеокондуктивными и слабыми остеоиндуктивными свойствами, выявляемыми лишь в замороженных и лиофилизированных аллоимплантатах губчатой кости. >Из синтетических материалов наиболее выраженными остеокондуктивными и остеоиндуктивными свойствами обладают некоторые композиционные кальций-фосфатные материалы, в частности препарат Коллапан, созданный на основе наноструктурированного гидроксиапатита. При имплантации в костный дефект частицы последнего постепенно резорбируются и замещаются новообразованной костью.

Рис. Новообразованные костные трабекулы, внутри которых видны лизируемые частицы Коллапана. Окраска гематоксилином и эозином. х250.