Η επίδραση των οστεοκαθοδηγητικών και οστεοεπαγωγικών μοσχευμάτων στη διαφοροποίηση των μεσεγχυματικών κυττάρων ( οστεοπρογονικών): πειραματική έρευνα σε νεογνά κουνελιών

Abstract

Our dissertation, is to evaluate whether the Bioteck bone graft (heterologous) and Grafton bone graft (allograft), are osteoconductive or osteoinductive, by the differentiation of the mesenchymal cells, into osteoblasts, chondroblasts, fibroblasts and/or macrophage etc. and if they are able to conduct, or induce, ectopic bone formation, subperiosteally and/or subcutaneously. The animals used for this experiment, were divided into two groups of ten rabbits each. The first group was implanted with Bioteck (heterologous equine-origin) and the second group was implanted with Grafton (allograft DBM-human origin) bone grafts in two sites, (subperiosteally in the occipital area and subcutaneously in the dorsal area). During the surgical procedure, the animals were kept under general anesthesia. For this purpose, an anesthetic solution consisting of xylazine 5 mg/kg and ketamine 35 mg/kg were used intramuscularly. The rabbits were shaved at the surgical sites. Then they were covered with sterilized towels, and their eyes were also covered with gauzes. After that, the placement of the grafts in the determinated sites above, took place in each animal. The sacrifice of the rabbits, took place for each bone graft in groups of 2, at five different times during the 1st, 2nd, 3rd, 4th and 6th week. Our results showed, that the Bioteck, had the capability to differentiate the mesenchymal (osteoprogenetor) cells, into osteoblasts after 2 to3 weeks of implantation and to form a new bone subperiosteally at 4th to 6th week and into fibroblasts (fibrous capsule) at the 2nd and 3rd week subcutaneously, and also it had a good resorption rate, either subperiosteally or subcutaneously at the 3rd to 4th week, as was shown by the histochemical and immunohistochemical methods. As far as it concerns about Grafton, the results showed, that it was capable to differentiate the mesechymal (osteoprogenetor) cells, into chondroblasts, to be changed into osteoblasts, 2 to 3 weeks of implantation and to form new bone at 4th to 6th week subperiosteally and at the 6th week subcutaneously. Also, it had a good resorption rate, either subperiosteally, or subcutaneously 3 to 4 weeks after implantation, as was shown by the histochemical and immunohistochemical methods. Our conclusion was that both Bioteck and Grafton are osteoconductive subperiosteally, while only Grafton is osteoinductive subcutaneously. Also, there are no significant differences in bone formation and graft resorption subperiosteally, between the two bone grafts.

Η διδακτορική διατριβή είχε ως σκοπό να εκτιμήσει εάν το ετερόλογο οστικό μόσχευμα Bioteck και το οστικό αλλομόσχευμα Grafton είναι οστεοκαθοδηγητικά ή οστεοεπαγωγικά, μέσω της διαφοροποίησης μεσεγχυματικών κυττάρων σε οστεοβλάστες, χονδροβλάστες, ινοβλάστες και/ή μακροφάγα κλπ, και εάν είναι ικανά να καθοδηγούν ή να επάγουν το σχηματισμό έκτοπου οστού, υποπεριοστικά και/ή υποδόρια. Τα πειραματόζωα που χρησιμοποιήθηκαν στο πειραματικό μέρος, χωρίστηκαν σε δύο ομάδες, καθεμία από τις οποίες περιελάμβανε 10 κουνέλια. Στα πειραματόζωα της πρώτης ομάδας τοποθετήθηκε το ετερόλογο οστικό μόσχευμα Bioteck (ίππειας προέλευσης) και σε αυτά της δεύτερης ομάδας τοποθετήθηκε το οστικό αλλομόσχευμα Grafton (DBM-ανθρώπινης προέλευσης) σε δύο σημεία (υποπεριοστικά στην ινιακή περιοχή και υποδόρια στη ραχιαία περιοχή). Κατά τη διάρκεια της χειρουργικής διαδικασίας, τα πειραματόζωα βρίσκονταν υπό γενική αναισθησία. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκε διάλυμα που περιείχε 5 mg/Kg ξυλαζίνη και 35 mg/Kg κεταμίνη (ενδομυϊκή χορήγηση). Τα πειραματόζωα ξυρίστηκαν στις περιοχές όπου θα χειρουργούνταν. Έπειτα καλύφθηκαν με αποστειρωμένες πετσέτες και τα μάτια τους καλύφθηκαν επίσης με γάζες. Τέλος έγινε η τοποθέτηση των μοσχευμάτων, όπως είχε προκαθοριστεί, σε κάθε πειραματόζωο. Η θυσία των πειραματοζώων έγινε σταδιακά σε πέντε διαφορετικές υποομάδες των δύο πειραματοζώων η καθεμία, μετά από διάστημα 1, 2, 3, 4 και 6 εβδομάδων παραμονής του μοσχεύματος, για κάθε οστικό μόσχευμα. Τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι το Bioteck έχει την ικανότητα να διαφοροποιήσει τα μεσεγχυματικά (οστεοπρογονικά) κύτταρα σε οστεοβλάστες μετά από 2 έως 3 εβδομάδες από την τοποθέτηση του μοσχεύματος και να σχηματίσει νέο οστό υποπεριοστικά στην 4η ως 6η εβδομάδα, και σε ινοβλάστες (ινώδης κάψα) στη 2η ως 3η εβδομάδα υποδόρια. Επίσης είχε καλό ρυθμό απορρόφησης, είτε υποπεριοστικά είτε υποδόρια στην 3η ως 4η εβδομάδα, όπως έδειξαν οι ιστοχημικές και ανοσοϊστοχημικές μέθοδοι. Όσον αφορά το μόσχευμα Grafton, τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι μπόρεσε να διαφοροποιήσει τα μεσεγχυματικά (οστεοπρογονικά) κύτταρα σε χονδροβλάστες, να μετατραπεί σε οστεοβλάστες σε 2 ως 3 εβδομάδες μετά την τοποθέτηση του μοσχεύματος και να σχηματίσει νέο οστό στην 4η ως 6η εβδομάδα υποπεριοστικά και στην 6η εβδομάδα υποδόρια. Επίσης είχε καλό ρυθμό απορρόφησης, είτε υποπεριοστικά είτε υποδόρια 3 ως 4 εβδομάδες μετά την τοποθέτηση του μοσχεύματος, όπως έδειξαν οι ιστοχημικές και ανοσοϊστοχημικές μέθοδοι. Το συμπέρασμά μας είναι ότι το μόσχευμα Bioteck και το μόσχευμα Grafton είναι οστεοκαθοδηγητικά υποπεριοστικά, ενώ μόνο το μόσχευμα Grafton είναι οστεοεπαγωγικό υποδόρια. Επίσης δεν υπήρχαν αξιοσημείωτες διαφορές στο σχηματισμό οστού και στην απορρόφηση του μοσχεύματος υποπεριοστικά, μεταξύ των δύο οστικών μοσχευμάτων.