1. HISTOLOGICAL EVALUATION OF REPARATIVE OSTEOGENESIS IN CRITICAL SIZE FEMORAL BONE DEFECTS IN RATS OF DIFFERENT AGES AFTER INTRODUCTION OF ALLOGRAFTS SATURATED WITH BLOOD PLASMA GROWTH FACTORS
- Author
-
Vorontsov, Petro, Ashukina, Nataliya, Maltseva, Valentyna, Danуshchuk, Zinaida, Nikolchenko, Olga, and Samoylova, Kateryna
- Subjects
histology ,allograft ,фактори росту ,алоімплантат ,гістологія ,growth factors ,Регенерація кістки ,modeling on animals ,моделювання на тваринах ,Bone regeneration - Abstract
The increase in injuries and gunshot wounds because of the war in Ukraine makes it imperative to find methods for optimizing bone regeneration and filling large-size bone defects. Aim. Study morphological features of reparative osteogenesis when critical size femoral bone defects in rats in the early reproductive and mature stages are filled with allografts saturated with blood plasma growth factors (GF). Methods. Defects (3 × 3 mm) were created in the distal femoral metaphysis of 60 white laboratory rats, 3-months-old (n = 30) and 12-months-old (n = 30). The defects were filled with bone allografts saturated with GF in the two experimental groups (AlloG+GF), and unsaturated bone allografts in the two control groups (AlloG). All groups contained 15 rats of each age. At 14, 28 and 90 days after the surgery, 5 rats from each group were sacrificed, and histological analyses were performed. Results. In the AlloGgroups, excessive formation of connective tissue was observed 14 and 28 days after the surgery, most evident in the 3-monthold rats. In the AlloG+GF groups, bone formation was delayed at 14 days independent of age, while at 28 and 90 days, the area of bone trabeculae did not differ from the values in the AlloG groups. Throughout the experiment, decreases in allograft area (almost all of it was replaced by bone after 90 days) and connective tissue (completely absent in 3-month-old rats after 90 days) were observed in both AlloG+GF groups. The area of bone trabeculae increased in the period from 14 to 28 days. Conclusion. Saturating allografts with blood plasma growth factors facilitates an increase in the rate at which allografts are replaced by bone tissue, independent of the recipient’s age. However, excessive formation of connective tissues in the defect 14 and 28 days after the surgery, especiallyin 3-month-old rats, may negatively affect the mechanical properties of the bone, which should be considered in clinical practice., Збільшення кількості травм і вогнепальних поранень внаслідок війни в Україні обумовлює пошук шляхів оптимізації регенерації кістки та необхідність пластики великих за розмірами дефектів кісток. Мета. Вивчити морфологічні особливості репаративного остеогенезу в критичних дефектах стегнових кісток щурів репродуктивного раннього та зрілого пізнього вікових періодів за умов пластики алогенними кістковимиімплантатами, насиченими факторами росту плазми крові (ФР). Методи. Використано 60 білих лабораторних щурів 3-місячного (n = 30) та 12-місячного (n = 30) віку, яким відтворювали дефект у дистальному метафізі стегнової кістки (3 × 3 мм). Дефект заповнювали: у дослідних групах (АлоІ+ФР) — кістковими алоімплантатами, насиченими ФР; у контрольних (АлоІ) — алоімплантатами. У кожній групі було по 15 тварин кожного віку. Через 14, 28 і 90 діб після втручання щурів виводили з експерименту, проводили гістологічний аналіз. Результати. У групах АлоІ виявлено надлишкове утворення сполучної тканини в ділянці дефекту через 14 і 28 діб після операції з більшим проявом у молодших щурів. У досліднихгрупах визначено затримку кісткоутворення на 14-ту добу не залежно від віку, а на 28- му і 90-ту — показники відносної площі кісткових трабекул не відрізнялися від показників груп АлоІ. Упродовж експерименту у щурів обох вікових груп АлоІ+ФР зменшувалися відносні площі алоімплантата (процес його перебудови майже завершився на 90-ту добу) та сполучної тканини (до повної відсутності в 3-місячних щурів на 90-ту добу), а кісткових трабекул — збільшувалися (із 14-ї до 28-ї). Висновки. Насичення кісткових алоімплантатів факторами росту плазми крові сприяє швидшій їхній перебудові зі заміщенням на 90-ту добу кістковою тканиною пластинчастої структури незалежно від віку реципієнта. Проте надлишкове утворення сполучної тканини в ділянці дефекту через 14 і 28 діб, особливо в молодших тварин, може негативно позначитися на механічних властивостях кістки, що слід ураховувати в клінічних умовах.
- Published
- 2023