Hojení kritických kostních defektů trikalciumfosfytovým hydrogelem: hodnocení hydrogelu jako nosiče kmenových buněk a BMP - 2

Abstract

The preclinical study aimed to compare the healing of segmental bone defects treated with biodegradable hyaluronic acid and tricalcium phosphate-based hydrogel with the established autologous spongioplasty. Another aim was to evaluate the hydrogel as a scaffold for osteoinductive growth factor of bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) and stem cells. The study was conducted in an in vivo animal model. A standardized rabbit model of a 15 mm long segmental bone defect of left radius was used. A total of 40 animals were divided into 5 groups of 8 individuals. In the KO⁻ (negative control) group, the created defect was left to heal spontaneously. In the KO⁺ (positive control) group, the defect was filled with morselized bone autograft prepared from the resected segment. In the study group A, the defect was filled with hydrogel based on hyaluronic acid derivative and tricalcium phosphate. In the study group B, the defect was filled with hydrogel based on hyaluronic acid derivative, tricalcium phosphate and bone marrow aspirate. In the study group C, the defect was filled with hydrogel based on hyaluronic acid derivative, tricalcium phosphate, bone marrow aspirate and BMP-2. Healing was assessed using radiographs at 1, 6, and 12 weeks postoperatively and histology specimens were collected at 16 weeks...

Cílem preklinické studie bylo porovnat hojení segmentárních kostních defektů ošetřených biodegradabilním hydrogelem na bázi kyseliny hyaluronové a trikalciumfosfátu s hojně užívanou autologní spongioplastikou. Dalším cílem bylo zhodnotit hydrogel jako nosič pro osteoinduktivní růstový faktor bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) a kmenové buňky. Studie byla provedena in vivo na zvířecím modelu. Byl použit standardizovaný králičí model segmentárního kostního defektu radia o délce 15 mm. Celkem 40 zvířat bylo rozděleno do 5 skupin po 8 jedincích. Ve skupině KO⁻ (negativní kontrola) byl vytvořený defekt ponechán ke spontánnímu hojení. Ve skupině KO⁺ (pozitivní kontrola) byl defekt vyplněn morselizovaným autologním štěpem připraveným z resekovaného segmentu. Ve studijní skupině A byl defekt vyplněn hydrogelem na bázi derivátu kyseliny hyaluronové a trikalciumfosfátu. Ve skupině B byl defekt ošetřen hydrogelem obsahujícím derivát kyseliny hyaluronové, trikalciumfosfát a aspirát kostní dřeně. Ve skupině C byl defekt vyplněn hydrogelem kombinujícím derivát kyseliny hyaluronové, trikalciumfosfát, aspirát kostní dřeně a BMP-2. Hojení bylo hodnoceno pomocí rentgenových snímků po 1, 6 a 12 týdnech od operace a histologickým vyšetřením po 16 týdnech. Celkem 35 králíků přežilo do konce studie (KO⁻ 7, KO⁺ 7, A 7,...