graduate student, Department of Traumatology, Orthopedics and Field Surgery, Volgograd State Medical University; Head of Laboratory of Experimental and Clinical Orthopedics, Volgograd Medical Scientific Centre
аспирант кафедры травматологии, ортопедии, ВПХ с курсом травматологии и ортопедии
Dr. Sci. (Med.) professor, the Head of the Department of Traumatology, Orthopedics and Field Surgery, Volgograd State Medical University; Head of Laboratory of Experimental and Clinical Orthopedics for Volgograd Medical Scientific Centre
д-р мед. наук, профессор заведующий кафедрой травматологии, ортопедии и ВПХ с курсом травматологии и ортопедии; заведующий лабораторией экспериментальной и клинической ортопедии
Dr. Sci. (Med.) professor, the Head of Physiopathology Department
д-р мед. наук, профессор заведующая кафедрой патологической физиологии
Dr. Sci. (Med.), professor at Pathologic Anatomy Department
д-р мед. наук, профессор кафедры патологической анатомии
laboratory assistant
лаборант ГБУ «Волгоградский медицинский научный центр»
According to current concepts, the influence of autologous platelet-rich plasma (PRP) and high molecular hyaluronates (HA) on the repair of hyaline cartilage during its inflammatory and degenerative changes has been insufficiently studied yet. The objective of the work was to evaluate the morphological changes in the structure of hyaline cartilage in experimental osteoarthritis after intra-articular injection of PRP and/or HA. Material and methods. The authors used 50 adult rats of Wistar line, weighing 250±2,2 g., distributed into five groups of 10 animals (two control and three experimental groups). An experimental gonarthosis was simulated on four groups of animals. Animals of the first experimental group received intra-articular injection of PRP, the second group – HA, the third – both PRP and HA. Results. No morphological signs of degenerative and inflammatory changes in the first control group were identified. Following osteoarthritis simulation the articular cartilage thinned to 121±20,4 microns (p<0,05) and the volume fraction of chondrocyte decreased to 1,2±0,6% (p<0,05). The authors observed an uneven coloration of collagen fibers with severe tinctorial properties disorder of the articular cartilage matrix. After the RPR introduction the authors observed tickening of the articular cartilage up to 275±18,9 micron (p<0,05) and the volume fraction of chondrocytes up to 18,4±2,0% (p<0,05). The contour of the cartilage surface became smoother with the formation of a cell-free zone. Collagen fibers demonstrated a uniform distribution, tinctorial properties of cartilage matrix in all areas were preserved, no signs of inflammation were noted. After HA introduction the authors observed thickening of the cartilage plate up to 264±21,3 microns (p<0,05) and the volume fraction of chondrocytes up to 11,6±1,2% (p<0,05). The surface of the cartilage featured uneven contours due to multiple areas of pulping. Uneven tinctorial properties of cartilage matrix, thickness and orientation of collagen fibres were retained. No signes of inflammation were observed. After the combined consecutive application of PRP and HA cartilage thickness increased up to 268±15,3 microns (p<0,05) and the volume fraction of chondrocytes increased up to 12,7±0,9% (p<0,05). Individual portions of pulping on the cartilage surface were observed. Tinctorial properties of the cartilage matrix were preserved; the focal uneven staining of collagen fibers in the basal zone was observed. No signs of inflammation were noted. Conclusion. During osteoarthritis simulation in knee joints of experimental Wistar line rats the authors observed severe structural changes in articular hyaline cartilage including complete destruction accompanied by vascular proliferation and granulomatous inflammation. Intraarticular injections of PRP, HA as well as PRP in combination with HA during the simulation of osteoarthrosis were accompanied by a decrease in the severity of degenerative and dystrophic processes and improval of tinctorial properties of articular cartilage matrix. Sole application of PRP or consecutive application of PRP followed by HA were observed as having the more significant reparative effect on articular cartilage as compared to HA.
Актуальность. Влияние обогащенной тромбоцитами аутологичной плазмы (ОТП) и препаратов гиалуроновой кислоты (ГК) на течение воспалительного процесса и пролиферации в тканях суставов на сегодняшний день изучено недостаточно. Целью исследования являлась оценка морфологических изменений в структуре гиалинового хряща коленного сустава при экспериментальном остеоартрозе после внутрисуставного введения ОТП и/или ГК. Материалом для экспериментального исследования послужили 50 половозрелых крыс линии Wistar массой 250±2,2 г, распределенных на пять групп по 10 животных в каждой (2 опытные и 3 основные). На крысах второй опытной и трех основных групп моделировали экспериментальный гонартроз. Крысы первой основной группы получали внутрисуставное введение ОТП, второй основной группы – ГК, третьей основной – ОТП и ГК. Животным первой опытной группы (без артроза) в коленный сустав вводили 0,9% раствор NaCl. Результаты. В первой опытной группе животных морфологических признаков дегенеративных и дистрофических изменений суставного хряща не наблюдалось. После моделирования остеоартроза произошли истончение суставного хряща до 121±20,4 мкм (р<0,05) и снижение объемной доли хондроцитов до 1,2±0,6% (р><0,05), отмеча- лась неравномерность окрашивания коллагеновых волокон с выраженным нарушением тинкториальных свойств ма- трикса хрящевой ткани. После введения ОТП произошло увеличение толщины суставного хряща до 275±18,9 мкм (р><0,05) и объемной доли хондроцитов до 18,4±2,0% (р><0,05). Контур поверхности хряща становился более ровным с формированием бесклеточной зоны. Коллагеновые волокна приобретали равномерное распределение, сохранялись тинкториальные свойства хрящевого матрикса во всех зонах. На фоне введения ГК было установлено увеличение толщины хрящевой пластинки до 264±21,3 мкм (р><0,05) и объемной доли хондроцитов до 11,6±1,2% (р><0,05). Поверхность хряща имела неровные контуры за счет много- численных участков разволокнений и узур. Сохранялась неравномерность тинкториальных свойств хрящевого матрикса, толщины и направленности коллагеновых волокон. После совместного последовательного применения ОТП и ГК наблюдали увеличение толщины суставного хряща до 268±15,3 мкм (р><0,05) и объемной доли хондроцитов до 12,7±0,9% (р><0,05). На поверхности хряща прослеживали единичные участки разволокнений. Сохранялись тинкториальные свойства хрящевого матрикса, в базальной зоне определялась очаговая неравномерность окрашивания коллагеновых волокон. Выводы. При моделировании остеоартроза в коленном суставе у половозрелых крыс линии Wistar возникают грубые структурные изменения суставного хряща, вплоть до его полного разрушения, сопровождающегося со- судистой пролиферацией и гранулематозным воспалением. Введение ОТП, ГК, а также ОТП в сочетании с ГК на фоне развившегося остеоартроза сопровождается снижением выраженности дегенеративно-дистрофических изменений, улучшением показателей тинкториальных свойств матрикса суставного хряща. Применение ОТП отдельно или последовательное введение ОТП и ГК оказывают более выраженное положительное влияние на репаративный процесс в хрящевой ткани по сравнению с внутрисуставным введением ГК.> <0,05) и снижение объемной доли хондроцитов до 1,2±0,6% (р<0,05), отмеча- лась неравномерность окрашивания коллагеновых волокон с выраженным нарушением тинкториальных свойств ма- трикса хрящевой ткани. После введения ОТП произошло увеличение толщины суставного хряща до 275±18,9 мкм (р><0,05) и объемной доли хондроцитов до 18,4±2,0% (р><0,05). Контур поверхности хряща становился более ровным с формированием бесклеточной зоны. Коллагеновые волокна приобретали равномерное распределение, сохранялись тинкториальные свойства хрящевого матрикса во всех зонах. > <0,05) отмечалась неравномерность окрашивания коллагеновых волокон с выраженным нарушением тинкториальных свойств матрикса хрящевой ткани. После введения ОТП произошло увеличение толщины суставного хряща до 275±18,9 мкм (р<0,05) и объемной доли хондроцитов до 18,4±2,0% ><0,05) и объемной доли хондроцитов до 18,4±2,0% (р<0,05) и объемной доли хондроцитов до 18,4±2,0% ><0,05) Контур поверхности хряща становился более ровным с формированием бесклеточной зоны. Коллагеновые волокна приобретали равномерное распределение, сохранялись тинкториальные свойства хрящевого матрикса во всех зонах. На фоне введения ГК было установлено увеличение толщины хрящевой пластинки до 264±21,3 мкм (р<0,05) и объемной доли хондроцитов до 18,4±2,0% ><0,05) и объемной доли хондроцитов до 11,6±1,2% (р<0,05) и объемной доли хондроцитов до 18,4±2,0% ><0,05) Поверхность хряща имела неровные контуры за счет много- численных участков разволокнений и узур. Сохранялась неравномерность тинкториальных свойств хрящевого матрикса, толщины и направленности коллагеновых волокон. После совместного последовательного применения ОТП и ГК наблюдали увеличение толщины суставного хряща до 268±15,3 мкм (р<0,05) и объемной доли хондроцитов до 18,4±2,0% ><0,05) и объемной доли хондроцитов до 12,7±0,9% (р<0,05). На поверхности хряща прослеживали единичные участки разволокнений. Сохранялись тинкториальные свойства хрящевого матрикса, в базальной зоне определялась очаговая неравномерность окрашивания коллагеновых волокон. Выводы. При моделировании остеоартроза в коленном суставе у половозрелых крыс линии Wistar возникают грубые структурные изменения суставного хряща, вплоть до его полного разрушения, сопровождающегося сосудистой пролиферацией и гранулематозным воспалением. Введение ОТП, ГК, а также ОТП в сочетании с ГК на фоне развившегося остеоартроза сопровождается снижением выраженности дегенеративно-дистрофических изменений, улучшением показателей тинкториальных свойств матрикса суставного хряща. Применение ОТП отдельно или последовательное введение ОТП и ГК оказывают более выраженное положительное влияние на репаративный процесс в хрящевой ткани по сравнению с внутрисуставным введением ГК.