Preview

Трансплантология

Расширенный поиск

Доступные способы повышения регенераторного потенциала пластического материала в неотложной травматологии. Часть 3. Применение аутологичного красного костного мозга человека

https://doi.org/10.23873/2074-0506-2022-14-3-344-356

Аннотация

В предыдущих двух статьях было описано про применение богатой тромбоцитами плазмы и тромбоцитарного лизата. В данной части литературного обзора рассматривается механизм действия красного костного мозга, показания и противопоказания к его применению, описаны результаты лечения при нарушении консолидации переломов костей. Гемопоэтические стволовые клетки дают начало всем клеточным компонентам циркулирующей крови, таким как эритроциты, лимфоциты, нейтрофилы и тромбоциты. Наиболее рациональным для стимуляции костной регенерации является использование собственного биологического материала пациента. Целью данной статьи является обобщение результатов лечения с использованием аутологичного красного костного мозга для улучшения регенераторного потенциала в травматологии.

Об авторах

А. М. Файн
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»; Кафедра травматологии, ортопедии и медицины катастроф ФГБОУ ВО МГМСУ им. А.И. Евдокимова МЗ РФ
Россия

Алексей Максимович Файн, д-р мед. наук, заведующий научным отделением неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата; профессор кафедры травматологии, ортопедии и медицины катастроф

 129090, Россия, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3 

 127473, Россия, Москва, Делегатская ул., д. 20, стр. 1 



А. Ю. Ваза
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Россия

Александр Юльевич Ваза, канд. мед. наук, ведущий научный сотрудник отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата 

 129090, Россия, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3 



С. Ф. Гнетецкий
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»; Кафедра травматологии, ортопедии и медицины катастроф ФГБОУ ВО МГМСУ им. А.И. Евдокимова МЗ РФ
Россия

Сергей Феликсович Гнетецкий, д-р мед. наук, ведущий научный сотрудник отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата; доцент кафедры травматологии, ортопедии и медицины катастроф 

 129090, Россия, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3 

 127473, Россия, Москва, Делегатская ул., д. 20, стр. 1 



К. И. Скуратовская
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Россия

Кристина Ивановна Скуратовская, младший научный сотрудник
отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата   

 129090, Россия, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3 



В. Б. Бондарев
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Россия

Василий Бриджевич Бондарев, научный сотрудник отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата 

 129090, Россия, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3 



Ю. А. Боголюбский
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Россия

Юрий Андреевич Боголюбский, канд. мед. наук, научный сотрудник отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата 

 129090, Россия, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3 



Р. С. Титов
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Россия

Роман Сергеевич Титов, канд. мед. наук, старший научный сотрудник отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата 

 129090, Россия, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3 



А. Ю. Сергеев
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Россия

Александр Юрьевич Сергеев, научный сотрудник отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата

 129090, Россия, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3 



Список литературы

1. Marzona L, Pavolini B. Play and players in bone fracture healing match. Clin Сases Miner Bone Metab. 2009;6(2):159–162. PMID: 22461167.

2. Schlundt C, Bucher CH, Tsitsilonis S, Schell H, Duda GN, Schmidt-Bleek K. Clinical and research approaches to treat non-union fracture. Curr Osteopor Rep. 2018;16(2):155–168. PMID: 29536393 https://doi.org/10.1007/s11914-018-0432-1

3. Haas NP. Callus modulation – fiction or reality? Chirurg. 2000;71(9):987–988. PMID: 11043113 https://doi.org/10.1007/s001040051171

4. Zeckey C, Mommsen P, Andruszkow H, Macke C, Frink M, Stubig T, et al. The aseptic femoral and tibial shaft nonunion in healthy patients – an analysis of the health-related quality of life and the socioeconomic outcome. Open Orthop J. 2011;5:193–197. PMID: 21686321 https://doi.org/10.2174/1874325001105010193

5. Hak DJ, Fitzpatrick D, Bishop JA, Marsh JL, Tilp S, Schnettler R, et al. Delayed union and nonunions: epidemiology, clinical issues, and financial aspects. Injury. 2014;45(2):3–7. PMID: 24857025 https://doi.org/10.1016/j.injury.2014.04.002

6. Schell H, Duda GN, Peters A, Tsitsilonis S, Johnson KA, Schmidt-Bleek K. The haematoma and its role in bone healing. J Exp Orthop. 2017;4(1):5. PMID: 28176273 https://doi.org/10.1186/s40634-017-0079-3

7. Kolar P, Schmidt-Bleek K, Schell H, Gaber T, Toben D, Schmidmaier G, et al. The early fracture hematoma and its potential role in fracture healing. Tissue Eng Part B Rev. 2010;16(4):427–434. PMID: 20196645 https://doi.org/10.1089/ten.TEB.2009.0687

8. Opal SM. Phylogenetic and functional relationships between coagulation and the innate immune response. Crit Care Med. 2000;28(9):S77–80. PMID: 11007204 https://doi.org/10.1097/00003246-200009001-00017

9. Hoff P, Maschmeyer P, Gaber T, Schutze T, Raue T, Schmidt-Bleek K, et al. Human immune cells' behavior and survival under bioenergetically restricted conditions in an in vitro fracture hematoma model. Cell Mol Immunol. 2013;10(2):151–158. PMID: 23396474 https://doi.org/10.1038/cmi.2012.56

10. Gaber T, Haupl T, Sandig G, Tykwinska K, Fangradt M, Tschirschmann M, et al. Adaptation of human CD4+ T cells to pathophysiological hypoxia: a transcriptome analysis. J Heumatol. 2009;36(12):2655–2669. PMID: 22870988 https://doi.org/10.1186/ar4011

11. Schmidt-Bleek K, Schell H, Lienau J, Schulz N, Hoff P, Pfaff M, et al. Initial immune reaction and angiogenesis in bone healing. J Tissue Eng Regen Med. 2014;8(2):120–130. PMID: 22495762 https://doi.org/10.1002/term.1505

12. Schmidt-Bleek K, Petersen A, Dienelt A, Schwarz C, Duda GN. Initiation and early control of tissue regeneration – bone healing as a model system for tissue regeneration. Expert Opin Biol Ther. 2014;14(2):247–259. PMID: 24397854 https://doi.org/10.1517/14712598.2014.857653

13. Bhattacharyya T, Bouchard KA, Phadke A, Meigs JB, Kassarjian A, Salamipour H. The accuracy of computed tomography for the diagnosis of tibial nonunion. J Bone Joint Surg Am. 2006;88(4):692–697. PMID: 16595457 https://doi.org/10.2106/JBJS.E.00232

14. Xue G, He M, Zhao J, Chen Y, Tian Y, Zhao B, et al. Intravenous umbilical cord mesenchymal stem cell infusion for the treatment of combined malnutrition nonunion of the humerus and radial nerve injury. Reg Med. 2011;6(6):733–741. PMID: 22050525 https://doi.org/10.2217/rme.11.83

15. Корж Н.А., Воронцов П.М., Вишнякова И.В., Самойлова Е.М. Инновационные методы оптимизации регенерации кости: мезенхимальные стволовые клетки (обзор литературы). Ортопедия, травматология и протезирование. 2018;(1):105–116. https://doi.org/10.15674/0030-598720181105-116

16. Cheung WH, Chin WC, Wei FY, Li G, Leung KS. Applications of exogenous mesenchymal stem cells and low intensity pulsed ultrasound enhance fracture healing in rat model. Ultrasound Med Biol. 2013;39(1):117–125. PMID: 23062370 https://doi.org/10.1016/j.ultrasmedbio.2012.08.015

17. Crane JL, Cao X. Bone marrow mesenchymal stem cells and TGF-beta signaling in bone remodeling. J Clin Invest. 2014;124(2):466–472. PMID: 24487640 https://doi.org/10.1172/JCI70050

18. Schmidmaier G, Herrmann S, Green J, Weber T, Scharfenberger A, Haas NP, et al. Quantitative assessment of growth factors in reaming aspirate, iliac crest, and platelet preparation. Bone. 2006;39(5):1156–1163. PMID: 16863704 https://doi.org/10.1016/j.bone.2006.05.023

19. Hernigou P, Flouzat-Lachaniette CH, Delambre J, Poignard A, Allain J, Chevallier N, et al. Osteonecrosis repair with bone marrow cell therapies: state of the clinical art. Bone. 2015;70:102–109. PMID: 25016964 https://doi.org/10.1016/j.bone.2014.04.034

20. Obermeyer TS, Yonick D, Lauing K, Stock SR, Nauer R, Strotman P, et al. Mesenchymal stem cells facilitate fracture repair in an alcohol-induced impaired healing model. J Orthop Trauma. 2012;26(12):712–718. PMID: 23010646 https://doi.org/10.1097/BOT.0b013e3182724298

21. Lindholm TS, Urist MR. A quantitative analysis of new bone formation by induction in compositive grafts of bone marrow and bone matrix. Clin Orthop Relat Res. 1980;(150):288–300. PMID: 6448725.

22. Connolly JF, Guse R, Tiedeman J, Dehne R. Autologous marrow injection as a substitute for operative grafting of tibial non-unions. Clin Orthop Relat Res. 1991;(266):259-270. PMID: 2019059.

23. Hernigou P, Poignard A, Beaujean F, Rouard H. Percutaneous autologous bone-marrow grafting for nonunions. Influence of the number and concentration of progenitor cells. J Bone Joint Surg Am. 2005;87(7):1430–1437. PMID: 15995108 https://doi.org/10.2106/JBJS.D.02215

24. Pape HC, Evans A, Kobbe P. Autologous bone graft: properties and techniques. J Orthop Trauma. 2010;24(Suppl 1):S36–S40. PMID: 20182233 https://doi.org/10.1097/BOT

25. Piuzzi NS, Ng M, Chughtai M, Khlopas A, Ng K, Mont MA, et al. The stem-cell market for the treatment of knee osteoarthritis: a patient perspective. J Knee Surg. 2018;31(6):551–556. PMID: 28738432 https://doi.org/10.1055/s-0037-1604443

26. Younger EM, Chapman MW. Morbidity at bone graft donor sites. J Orthop Trauma. 1989;3(3):192–195. PMID: 2809818 https://doi.org/10.1097/00005131-198909000-00002

27. Robertson PA, Wray AC. Natural history of posterior iliac crest bone graft donation for spinal surgery: a prospective analysis of morbidity. Spine (Phila Pa 1976). 2001;26(13):1473–1476. PMID: 11458153 https://doi.org/10.1097/00007632-200107010-00018

28. Banwart JC, Asher MA, Hassanein RS. Iliac crest bone graft harvest donor site morbidity. A statistical evaluation. Spine (Phila Pa 1976). 1995;20(9):1055–1060. PMID: 7631235 https://doi.org/10.1097/00007632-199505000-00012

29. Loeffler BJ, Kellam JF, Sims SH, Bosse MJ. Prospective observational study of donor-site morbidity following anterior iliac crest bone graftingin orthopaedic trauma reconstruction patients. J Bone Joint Surg. 2012;94(18):1649–1654. PMID: 22878651 https://doi.org/10.2106/JBJS.K.00961

30. Qadan MA, Piuzzi NS, Boehm C, Bova W, Moos M, Midura RJ, et al. Variation in primary and culture expanded cells derived from connective tissue progenitors in human bone marrow space, bone trabecular surface and adipose tissue. Cytother. 2018;20(3):343–360. PMID: 29396254 https://doi.org/10.1016/j.jcyt.2017.11.013

31. Cole BJ, Pascual-Garrido C, Grumet RC. Surgical management of articular cartilage defects in the knee. Instr Course Lect. 2010;59:181–204. PMID: 20415379

32. Connolly JF, Guse R, Tiedeman J, Dehne JR. Autologous marrow injection for delayed unions of the tibia: a preliminary report. J Orthopedic Trauma. 1989;3(4):276–282. PMID: 2600692 https://doi.org/10.1097/00005131-198912000-00002

33. Gianakos A, Ni A, Zambrana L, Khlopas A, Ng K, Mont M, et al. Bone marrow aspirate concentrate in animal long bone healing: an analysis of basic science evidence. J Orthop Trauma. 2016;30(1):1–9. PMID: 26371620 https://doi.org/10.1097/BOT.0000000000000453

34. Hernigou J, Alves A, Homma Y, Guissou I, Hernigou P. Anatomy of the ilium for bone marrow aspiration: map of sectors and implication for safe trocar placement. Int Orthop. 2014;38(12):2585–2590. PMID: 24781923 https://doi.org/10.1007/s00264-014-2353-7

35. Muschler GF, Boehm C, Easley K. Aspiration to obtain osteoblast progenitor cells from human bone marrow: the influence of aspiration volume. J Bone Joint Surg. 1997;79(11):1699–1709. PMID: 9384430 https://doi.org/10.2106/00004623-199711000-00012

36. Patterson TE, Boehm C, Nakamoto C, Rozic R, Walker E, Piuzzi NS, et al. The efficiency of bone marrow aspiration for the harvest of connective tissue progenitors from the human iliac crest. J Bone Joint Surg Am. 2017;99(19):1673–1682. PMID: 28976432 https://doi.org/10.2106/JBJS.17.00094

37. Hernigou P, Homma Y, Lachaniette FCH, Poignard A, Allain J, Chevallier N, et al. Benefits of small volume and small syringe for bone marrow aspirations of mesenchymal stem cells. Int Orthop. 2013;37(11):2279–2287. PMID: 23881064 https://doi.org/10.1007/s00264-013-2017-z

38. Hernigou P. The history of bone marrow in orthopaedic surgery (part I trauma): trepanning, bone marrow injection in damage control resuscitation, and bone marrow aspiration to heal fractures. Int Orthop. 2020;44(4):795–808. PMID: 32060614 https://doi.org/10.1007/s00264-020-04506-z

39. Confalonieri D, Schwab A, Walles H, Ehlicke F. Advanced therapy medicinal products: a guide for bone marrowderived MSC application in bone and cartilage tissue engineering. Tissue Eng Part B Rev. 2018;24(2):155–169. PMID: 28990462 https://doi.org/10.1089/ten.TEB.2017.0305

40. Zhang L, Jiao G, Ren S, Zhang X, Li C, Wu W, et al. Exosomes from bone marrow mesenchymal stem cells enhance fracture healing through the promotion of osteogenesis and angiogenesis in a rat model of nonunion. Stem Cell Res Ther. 2020;11(1):38. PMID: 31992369 https://doi.org/10.1186/s13287-020-1562-9

41. Palombella S, Lopa S, Gianola S, Zagra L, Moretti M, Lovati AB. Bone marrow-derived cell therapies to heal long-bone nonunions: a systematic review and meta-analysis – which is the best available treatment? Stem Cells Int. 2019;2019: 3715964. PMID: 31949437 https://doi.org/10.1155/2019/3715964


Рецензия

Для цитирования:


Файн А.М., Ваза А.Ю., Гнетецкий С.Ф., Скуратовская К.И., Бондарев В.Б., Боголюбский Ю.А., Титов Р.С., Сергеев А.Ю. Доступные способы повышения регенераторного потенциала пластического материала в неотложной травматологии. Часть 3. Применение аутологичного красного костного мозга человека. Трансплантология. 2022;14(3):344-356. https://doi.org/10.23873/2074-0506-2022-14-3-344-356

For citation:


Fain A.M., Vaza A.Yu., Gnetetskiy S.F., Skuratovskaya K.I., Bondarev V.B., Bogolyubskiy Yu.A., Titov R.S., Sergeev A.Yu. Available methods to enhance regenerative potential of plastic materials for bone defects replacement in orthopedics. Part 3. Use of autologous human red bone marrow. Transplantologiya. The Russian Journal of Transplantation. 2022;14(3):344-356. https://doi.org/10.23873/2074-0506-2022-14-3-344-356

Просмотров: 318


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2074-0506 (Print)
ISSN 2542-0909 (Online)