Регенеративные клеточные технологии в лечении рецессии десны

С.П. Рубникович, Ю.Л. Денисова, Т.Э. Владимирская, В.А. Андреева, З.Б. Квачева, Г.Ю. Панасенкова, И.Д. Волотовский

Ключевые слова: мезенхимальные стволовые клетки; «Коллост»; рецессия десны; болезни пародонта.

Цель исследования — оценить возможности применения мезенхимальных стволовых клеток (МСК) и биопластического материала «Коллост» в лечении рецессии десны по данным морфологических изменений в тканях патологически трансформированного пародонта в эксперименте.

Материалы и методы. Для эксперимента в качестве моделей использовали рандомбредных самок белых крыс (n=60). Оперативное вмешательство выполняли на верхней и нижней челюстях крыс в области резцов. Перед началом исследования у одной особи в стерильных условиях производили забор жировой ткани в объеме 1−2 мл для получения аллогенных МСК.

Все животные были разделены на 5 групп по 10 крыс в каждой в зависимости от планируемого метода лечения: 1-я — экспериментальная рецессия десны без лечения; 2-я — физиологический раствор; 3-я — гель «Коллост» 7%; 4-я — МСК; 5-я — МСК и гель «Коллост» 7%. Контрольную группу составили 10 лабораторных животных со здоровой десной — интактные крысы. Создание модели экспериментальной рецессии десны осуществляли путем механического иссечения тканей пародонта V-образной формы.

Результаты. Биопластический коллагеновый материал «Коллост» в изолированном виде в процессе биодеградации служит «матриксом» для образования собственной соединительной ткани, обеспечивает адгезию стволовых клеток и их трансформацию в про- и фибробласты. Он способствует уменьшению рецессии десны и глубины десневого кармана, стимулирует процесс эпителизации. Инъекция суспензии клеточного трансплантата в физиологическом растворе активирует процессы клеточной пролиферации и трансформации клеток фибробластного дифферона. Суспензия клеточного трансплантата на стерильном биопластическом коллагеновом материале «Коллост» усиливает эффекты геля и стволовых клеток, способствует нивелированию атрофических и дистрофических изменений десны, усилению механической компоненты, уменьшению рецессии десны и глубины десневого кармана.

Введение

Поиск эффективных методов лечения заболеваний пародонта в настоящее время является актуальной проблемой современной стоматологии. С одной стороны, это обусловлено по-прежнему высокой распространенностью данного заболевания у населения, в том числе у лиц молодого возраста, с другой — недостаточной эффективностью предлагаемых современных средств и методов лечения [1, 2].

По данным ВОЗ, распространенность болезней пародонта достигает 90–95% у взрослого населения, в Республике Беларусь среди 35–44-летних жителей она составляет 94,8% [3]. Рецессия десны является одной из распространенных форм патологии тканей пародонта и по данным эпидемиологических обследований, проведенных в республике, регистрируется в 9,7% случаев у 15-летних пациентов и в 99,3% случаев — у взрослых [4, 5].

В настоящее время существуют различные методы лечения рецессии десны с использованием комплекса терапевтических, хирургических, ортодонтических и ортопедических мероприятий, однако результаты наблюдений не свидетельствуют о длительном и устойчивом восстановлении тканей пародонта [2, 6].

Перспективными направлениями современной науки являются исследование возможности применения для регенерации тканей пародонта аутологичных и аллогенных мезенхимальных стволовых клеток (МСК), разработка новых методов восстановительной терапии и внедрение их в клиническую стоматологию, что позволит повысить эффективность лечения болезней пародонта и улучшить качество жизни пациентов [7–13]. В этом направлении специалистами многих стран проводятся разноплановые исследования, успех которых в значительной степени зависит от выбора экспериментальной модели [14–19].

В настоящее время одним из современных подходов к восстановлению тканей пародонта является применение биопластического коллагенового материала «Коллост» в качестве барьерного матрикса [20]. Гелевая форма биоматериала «Коллост» широко используется в общехирургической практике для регенерации мягких тканей в лечении хронических раневых дефектов кожи различной этиологии [21–23]. Применение коллагенового геля «Коллост» в лечении рецессии десны, в особенности в качестве носителя в тканеинженерных конструкциях, рассматривается как перспективный метод.

Все вышеизложенное указывает на целесообразность проведения аргументированных экспериментально-клинических исследований по применению в стоматологии МСК на коллагеновом геле «Коллост», направленных на активацию процессов восстановления в тканях пародонта и позволяющих повысить эффективность лечения пациентов с рецессией десны.

Цель исследования — оценить характер морфологических изменений в тканях патологически измененного пародонта при использовании для лечения рецессии десны биотрансплантата на основе мезенхимальных стволовых клеток жировой ткани, иммобилизованных на коллагеновом носителе «Коллост», в эксперименте на животных.

Материалы и методы

Экспериментальное исследование проводилось на базе Научно-исследовательской лаборатории Белорусской медицинской академии последипломного образования. Оперативное вмешательство выполняли на верхней и нижней челюстях крыс в области резцов.

Для эксперимента в качестве модели использовали нелинейных рандомбредных беспородных самок белых крыс (n=60). Масса тела животных составляла 200,0–250,0 г. Крысы содержались в стандартных условиях вивария в соответствии с санитарно-гигиеническими правилами, утвержденными в Республике Беларусь, а также согласно международным правилам «Guide for the Care and Use of Laboratory Animals» (National Research Council, 2011) и этическим принципам Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей (Страсбург, 2006).

На 1-м этапе исследований у 50 лабораторных животных хирургическим путем была сформирована экспериментальная модель рецессии десны, 10 крыс оставались интактными на протяжении всего срока наблюдений.

Модель экспериментальной рецессии десны у животных создавали на вестибулярной поверхности в области резцов и в области зубодесневого сосочка на верхней и нижней челюстях справа после предварительной анестезии. Обезболивания достигали внутримышечным введением наркотических веществ (фентанил 0,005% + дроперидол 0,25% в соотношении 1:2 в дозе 0,3 мл на 100 г массы тела животного).

Оперативные вмешательства осуществляли путем механического иссечения тканей пародонта V-образной формы с вестибулярной поверхности твердосплавным шаровидным бором с использованием портативного микромотора. Зубодесневой сосочек между резцами иссекали вначале твердосплавным шаровидным бором, а затем скальпелем с целью формирования «черных треугольников».

До начала проведения экспериментальных исследований у одной особи в стерильных условиях производили забор жировой ткани в объеме 1–2 мл для получения аллогенных МСК. Выделение и культивирование МСК, а также создание трансплантатов выполняли в лабораторных условиях на базе Института биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси.

На 2-м этапе исследований на 10-е сутки после создания моделей экспериментальной рецессии десны и завершения процесса эпителизации лабораторные животные были распределены на группы в соответствии с проводимой терапией:

1-я группа (n=10) — сформирована рецессия десны без дальнейшего лечения;

2-я группа (n=10) — проведены инъекции физиологического раствора в ткани десны;

3-я группа (n=10) — проведены инъекции стерильного биопластического коллагенового материала «Коллост» 7% в ткани десны;

4-я группа (n=10) — проведены инъекции суспензии МСК жировой ткани в физиологическом растворе в ткани десны;

5-я группа (n=10) — проведены инъекции суспензии МСК жировой ткани в стерильном биопластическом коллагеновом материале «Коллост» 7% в ткани десны.

Животных выводили из эксперимента по 5 особей из каждой группы через 24 и 38 сут от момента формирования рецессии десны (14-е и 28-е сутки после начала исследования) с соблюдением принципов биоэтики (в соответствии со стандартами GLP) на фоне внутрибрюшинного тиопенталового наркоза из расчета 1 мл 5% тиопентала натрия на 100 г массы животного. Забирали биоптат тканей комплекса зуб–ткани пародонта–костная ткань с целью проведения патоморфологических исследований.

В ходе эксперимента изучали челюстно-зубо-десневой блок верхней и нижней челюстей крыс. Иссеченные участки фиксировали в 10% нейтральном формалине в течение 48 ч. Декальцинацию препаратов проводили смесью муравьиной и соляной кислот, а затем подвергали стандартной гистотехнической обработке, после которой из парафиновых блоков изготавливали срезы толщиной 3–5 мкм и окрашивали их гематоксилином и эозином. Изучение микропрепаратов и изготовление микрофотографий осуществляли с помощью микроскопов Axio Imager (Carl Zeiss, Германия) и DMLS с программным обеспечением (Leica, Германия).

Результаты

Эффективность использования биотрансплантата на основе МСК, иммобилизованных на коллагеновом носителе «Коллост» 7%, оценивали путем анализа характера морфологических изменений в тканях пародонта, в которых хирургическим путем была сформирована экспериментальная модель рецессии десны.

Морфологическая картина тканей интактных крыс. На верхней челюсти десневой канал — короткий, без содержимого. Дно канала представлено плоскими эпителиоидными клетками, перифокально — с тонкостенными капиллярами в ткани прилежащей собственной пластинки (СП) десны. Эпителий прикрепления отслоен, представлен узким тяжем фиброзной ткани и эпителиоидных клеток. Свободная часть десны состоит из многослойного плоского эпителия (МПЭ), ороговевающего, с узкой полосой расслоенного и сегментарно отслоенного рогового вещества и мелкими глыбками кератогиалина в цитоплазме клеток зернистого слоя. Отмечаются бледность цитоплазмы базальных клеток, сглаженные и широкие эпителиальные гребешки по наружному краю свободной части десны. СП свободной части десны — рыхлая, малоклеточная (фиброциты, малочисленные фибробласты и единичные мелкие недифференцированные клетки), с диффузно и редко расположенными мелкими группами или поодиночке расположенными полнокровными капиллярами, без признаков воспалительной инфильтрации. Зафиксирована умеренно-клеточная пародонтальная связка, интегрированная с периостом альвеолярного отростка челюсти.

На нижней челюсти интактных крыс наблюдается десневой карман умеренной глубины, без содержимого в просвете. Дно канала — эпителиоциты и рыхлая фиброзная ткань. Эпителий прикрепления представлен узкой полоской уплощенных эпителиальных клеток. Свободная часть десны состоит из МПЭ, ороговевающего, с узкой полосой рогового слоя. Эпителиальные гребешки — короткие и широкие или узкие и удлиненные по наружной поверхности десны. СП свободной части десны состоит из плотной неоформленной малоклеточной (фиброциты, изредка фибробласты) волокнистой ткани с диффузно расположенными узкими капиллярами. Пародонтальная связка — умеренно-клеточная, интегрирована с периостом альвеолярного отростка челюсти.

На 14-е сутки в 1-й группе (рецессия десны без дальнейшего лечения) на верхней челюсти десневой карман — глубокий (рис. 1, а). Дистальная часть (дно) кармана умеренно расширена, отмечается очаговая пролиферация эпителия. Эпителий прикрепления представлен узкой полоской уплощенных эпителиальных клеток. Свободная часть десны состоит из МПЭ, ороговевающего, с неравномерно узкой полоской рогового слоя. Отмечается минимальная сегментарная пролиферация клеток базального слоя эпителия. В перифокальном отделе пародонта наблюдаются умеренная фиброплазия с умеренным серозно-продуктивным воспалением с переходом на пародонтальную связку и интегрированный с ней периост альвеолярного отростка челюсти.

Рис. 1. Морфологические изменения в тканях десны животных1-й группы (сформированная рецессия без дальнейшего лечения) на 14-е сутки:

а — в верхней челюсти; х100; б — в нижней челюсти; х200

На нижней челюсти в этой группе (рис. 1, б) десневая борозда умеренно глубокая, десневой канал слегка расширен. Дистальная часть десневого канала умеренно расширена, дно в отдельных случаях утолщено за счет гиперплазии МПЭ с папилломатозом. Эпителий прикрепления оторван, представлен узким тяжем уплощенных эпителиальных клеток. МПЭ свободной части десны — ороговевающий, с неравномерно узкой полоской рогового слоя, с короткими широкими или узкими эпителиальными гребешками в наружной части десны. СП десны состоит из рыхлой волокнистой ткани без воспалительной инфильтрации, с цепочками и поодиночке расположенными капиллярами, умеренно полнокровными. В одном образце обнаружено выраженное серозно-гнойное воспаление с формированием микроабсцесса в прикорневой части зуба с переходом на периост альвеолярного отростка челюсти.

На 14-е сутки во 2-й группе (инъекции физиологического раствора в ткани десны) на верхней челюсти десневая борозда глубокая, десневой канал узкий (рис. 2, а). Эпителий прикрепления оторван, представлен узким тяжем уплощенных эпителиальных клеток. МПЭ свободной части десны — ороговевающий, с набухшим и сегментарно-отслоенным роговым слоем. В дистальной части и у дна зафиксированы мелкие очаги отека и разрыхления эпителия с гидропической дистрофией клеток. СП десны представлена малоклеточной волокнистой тканью с умеренным отеком, набуханием и разрыхлением коллагеновых волокон, констрикцией кровеносных и умеренной эктазией — лимфатических капилляров. Наблюдаются отек и разрыхление проксимального сегмента пародонтальной связки.

Рис. 2. Морфологические изменения в тканях десны животных 2-й группы (инъекции физиологического раствора в ткани десны) на 14-е сутки:

а — в верхней челюсти; х100; б — в нижней челюсти; х100

На нижней челюсти в этой группе (рис. 2, б) видна десневая борозда умеренной глубины. Десневой канал слегка расширен. Дно десневого канала состоит из узкого сегмента рыхлой волокнистой ткани с минимальным серозным воспалением. Эпителий прикрепления оторван, с узким тяжем уплощенного эпителия, перифокально в зоне дна — с серозно-продуктивным воспалением. МПЭ свободной части десны — ороговевающий, с узким тяжем рогового вещества, сегментарно минимально набухшего. Отмечается мультиочаговая минимальная пролиферация клеток базального слоя. СП свободной части десны состоит из малоклеточной рыхлой волокнистой ткани с расширенными лимфатическими капиллярами, очаговым серозно-продуктивным воспалением, в дистальном отделе наблюдаются компактно и полиочагово рыхло расположенные тяжи из плотно упакованных тонких волокон.

На 14-е сутки в 3-й группе (инъекции материала «Коллост» 7%) на верхней челюсти десневая борозда неглубокая, десневой канал умеренно расширен, в его просвете геля нет (рис. 3, а).

Рис. 3. Морфологические изменения в тканях десны животных 3-й группы (инъекции геля «Коллост» 7%) на 14-е сутки:

а — в верхней челюсти; х100; б — в нижней челюсти; х100

На дне десневого канала наблюдается очаговая пролиферация эпителиальных клеток. Эпителий прикрепления оторван, с узким тяжем эпителиальных клеток. МПЭ свободной части десны — ороговевающий, с неравномерной полоской рогового слоя. СП свободной части десны состоит из малоклеточной рыхлой волокнистой ткани с мелкими очагами узких капилляров, без компонентов крови в их просвете и без признаков воспаления. Пародонтальная связка — широкая, малоклеточная, интегрирована с периостом альвеолярного отростка челюсти.

На нижней челюсти в этой группе десневая борозда не расширена, десневой канал неглубокий. В его просвете наблюдаются небольшие тяжи геля с очагами разрежения (рис. 3, б). Эпителий прикрепления оторван, представлен узким тяжем рыхлой волокнистой ткани с перифокальной гиперплазией эпителиоидных клеток. Эпителий свободной части десны — ороговевающий, с узкой полосой рогового слоя, расслоенного и сегментарно отслоенного. Отмечается неравномерная гипертрофия МПЭ по внутренней поверхности у дна десневого канала за счет гиперплазии зернистого, шиповатого и сегментарно-базального слоев с тонкими эпителиальными гребешками. СП свободной части десны представляет собой рыхлую неоформленную волокнистую ткань. Пародонтальная связка — малоклеточная, интегрирована с периостом альвеолярного отростка челюсти.

На 14-е сутки в 4-й группе (инъекции суспензии МСК в физиологическом растворе) на верхней челюсти десневая борозда широкая, десневой канал глубокий (рис. 4, а). Прикрепленная часть представлена тяжем эпителиоидных клеток с гиперплазией их в дистальной части и более выраженной — в области дна, с перифокальной фиброплазией СП десны — с многочисленными профибробластами, которые распространяются на пародонтальную связку и периост альвеолярного отростка челюсти. Свободная часть десны состоит из МПЭ, ороговевающего, с сегментарно расслоенным и/или отслоенным роговым слоем. Очаги неоангиогенеза представляют собой мелкие группы и цепочки эктазированных полнокровных капилляров. Не отмечается признаков воспаления. Пародонтальная связка густоклеточная.

Рис. 4. Морфологические изменения в тканях десны животных 4-й группы (инъекции суспензии МСК в физиологическом растворе) на 14-е сутки:

а — в верхней челюсти; х100; б — в нижней челюсти; х50

На нижней челюсти в этой группе десневая борозда относительно широкая, десневой канал глубокий, без содержимого (рис. 4, б). Дно канала состоит из узкой полоски рыхлой волокнистой ткани с единичными капиллярами и сегментарно — из проксимальной части пародонтальной связки. В зоне дна десневого кармана намечается формирование рыхло расположенных волокон. Эпителий прикрепления оторван, представлен узкой полоской зрелой соединительной ткани и эпителия. Свободная часть десны состоит из МПЭ, ороговевающего, с обычными или сглаженными эпителиальными гребешками, СП — из зрелой рыхлой соединительной ткани с малочисленными функционирующими капиллярами и участком в дистальном отделе. У дна десневого кармана отмечается преобладание мелких недифференцированных клеток без признаков воспаления. Пародонтальная связка гиперклеточная, дистальная ее часть расширена и интегрирована с периостом альвеолярного отростка челюсти.

На 14-е сутки в 5-й группе (инъекции суспензии МСК в геле «Коллост» 7%) на верхней челюсти десневой канал — обычный или короткий, в просвете содержимого нет или встречаются единичные мелкие глыбчатые фрагменты геля с мелкоочаговым просветлением и крошечным участком фиброза и склероза (рис. 5, а). Дно десневого канала расширено, представлено эпителиальными клетками и дистально расположенной узкой полоской зрелой малоклеточной соединительной ткани. Эпителий прикрепления представлен узким тяжем мелких недифференцированных клеток — предшественников фибробластов — и перифокальной относительно широкой полосой эпителиальных клеток. Свободная часть десны состоит из МПЭ, ороговевающего, с обычными или укороченными и сглаженными эпителиальными гребешками, с минимальной сегментарной гиперплазией базальных клеток, а СП свободной части десны — из рыхлой волокнистой ткани, малоклеточной, с мелкими очагами узких капилляров без компонентов крови в их просвете и без признаков воспаления. Пародонтальная связка — широкая, малоклеточная, интегрирована с периостом альвеолярного отростка челюсти.

Рис. 5. Морфологические изменения в тканях десны животных 5-й группы(суспензия МСК + гель «Коллост» 7%) на 14-е сутки:

а — в верхней челюсти; х100; б — в нижней челюсти; х400

На нижней челюсти в этой группе десневой канал короткий, в просвете виден глыбчатый гель — разрыхленный и сегментарно фрагментированный, со спикулоподобными тяжами фибрина, с мелким очагом инфильтрации мононуклеарами, включая сегменто-ядерные лейкоциты (СЯЛ) (рис. 5, б).

Эпителий прикрепления отслоен, полиморфной гистоструктуры: мелкий участок эпителиоидных клеток с гомогенным межклеточным веществом у дна десневого канала, проксимальный участок из рыхлой малоклеточной волокнистой ткани, очаги тонкостенных эктазированных сосудов с пролиферацией и десквамацией эндотелиоцитов, диффузно расположенные мелкие и недифференцированные клетки. Свободная часть десны состоит из МПЭ, ороговевающего, с относительно широким роговым слоем, а СП свободной части десны — из зрелой малоклеточной волокнистой ткани с расширенными лимфатическими капиллярами и без воспалительной инфильтрации. Дно десневого канала представлено узким тяжем рыхлой мелкоячеистой волокнистой ткани и в дистальной части — полоской эпителиальных клеток.

На 28-е сутки в 1-й группе на верхней челюсти десневая борозда углублена и формирует десневой «карман» (рис. 6, а). Эпителий прикрепления представлен неравномерно узкой полоской МПЭ с очаговым разрыхлением у дна десневого кармана. Свободная часть десны состоит из МПЭ, ороговевающего, с неравномерно узким роговым слоем и низкими широкими эпителиальными гребешками, а СП десны — из рыхлой волокнистой ткани, малоклеточной (фиброциты, редко — фибробласты, диффузно разбросанные лимфоциты и плазматические клетки), с эктазией лимфатических капилляров. Пародонтальная связка неравномерно широкая, умеренно-клеточная, интегрирована с надкостницей альвеолярного отростка челюсти с везикуляцией остеоцитов и набуханием межклеточного основного вещества.

Рис. 6. Морфологические изменения в тканях десны животных1-й группы (сформированная рецессия без дальнейшего лечения) на 28-е сутки:

а — в верхней челюсти; х100; б — в нижней челюсти; х200

На нижней челюсти в этой группе десневая борозда углублена и несколько расширена, без содержимого (рис. 6, б). Очагово в субэпителиальной зоне отмечаются набухание фибробластов и инфильтрация эозинофильными лейкоцитами. Эпителий прикрепления оторван, представлен узким тяжем волокнистой ткани, в одном случае он находится в состоянии отека, сегментации и гидропического некроза. Свободный край десны состоит из МПЭ, ороговевающего, с низкими и широкими или очагово — с тонкими длинными эпителиальными гребешками, в одном случае он находится в состоянии субтотального отека и гидропического некроза клеток эпителия с микроабсцессом. СП десны представлена малоклеточной волокнистой тканью, в одном случае — с инфильтрацией СЯЛ. Пародонтальная связка — густоклеточная, интегрирована с надкостницей альвеолярного отростка челюсти с везикуляцией остеоцитов и набуханием межклеточного основного костного вещества.

На 28-е сутки во 2-й группе на верхней челюсти десневая борозда углублена (рис. 7, а). Эпителий прикрепления отслоен от корня зуба, представлен чрезмерно узкой полоской отечной соединительной ткани с малочисленными фибробластами и единичными лимфоцитами. Свободный край десны состоит из МПЭ, ороговевающего, с узкой полоской рогового слоя и широкими низкими, очагово-удлиненными эпителиальными гребешками. Отмечаются набухание и бледность клеток эпителия, в большей степени — шиповатого слоя, и минимальная пролиферация клеток базального слоя. СП десны представляет собой малоклеточную волокнистую ткань, находящуюся в состоянии сильно выраженного отека с набуханием и элиминацией фибробластов, фрагментацией, набуханием и элиминацией коллагеновых волокон. Пародонтальная связка — густоклеточная, с набухшими бледноокрашенными фибробластами, интегрирована с надкостницей альвеолярного отростка челюсти.

Рис. 7. Морфологические изменения в тканях десны животных 2-й группы (инъекции физиологического раствора в ткани десны) на 28-е сутки:

а — в верхней челюсти; х100; б — в нижней челюсти; х200

На нижней челюсти десневая борозда углублена и формирует расширенный десневой карман (рис. 7, б). В просвете десневого кармана наблюдаются сегменты волосяных стержней и относительно обширный участок воспалительного «экссудата» из мононуклеаров (включая СЯЛ), который распространяется на дно десневого кармана и достигает проксимального сегмента пародонтальной связки. Эпителий прикрепления оторван от корня зуба, представлен узкой полоской дистрофичного МПЭ. Свободный край десны состоит из МПЭ, ороговевающего, с сегментом узкого расслоенного и отслоенного рогового слоя, с широкими низкими эпителиальными гребешками, а СП десны — из рыхлой отечной малоклеточной волокнистой ткани, с набухшими фибробластами, малочисленными лимфоцитами, единичными эозинофильными СЯЛ, эктазией и полнокровием венул, очагами элиминации клеточного и волокнистого компонентов. Пародонтальная связка — отечная, с набухшими бледноокрашенными фибробластами, интегрирована с отечной надкостницей альвеолярного отростка челюсти, в котором отмечаются набухание и гомогенизация основного костного вещества и везикуляция остеоцитов.

На 28-е сутки в 3-й группе на верхней челюсти десневая борозда формирует десневой карман, в основном без содержимого (рис. 8, а). В проксимальной части зафиксированы мелкие глыбки геля. Сегменты глыбчатого геля выявляются в основном по краю зубного корня с признаками резорбции. Эпителий прикрепления отслоен от края зубного корня, представлен узким тяжем уплощенных эпителиальных клеток. Свободная часть десны состоит из МПЭ, ороговевающего, с неравномерно узкой полосой рогового слоя, а СП десны — из малоклеточной гомогенизированной волокнистой ткани (клетки — фиброциты, фибробласты), с мелкими тонкостенными капиллярами, без признаков воспалительной инфильтрации. Умеренно-клеточная пародонтальная связка интегрирована с периостом альвеолярного отростка челюсти.

Рис. 8. Морфологические изменения в тканях десны животных 3-й группы (инъекции геля «Коллост» 7%) на 28-е сутки:

а — в верхней челюсти; х100; б — в нижней челюсти; х200

На нижней челюсти десневая борозда углублена и очагово расширена (рис. 8, б). В десневом кармане и в ткани десны наблюдаются полиморфные глыбки геля. Эпителий прикрепления представлен узкой полоской уплощенных эпителиальных клеток. Свободная часть десны состоит из МПЭ, ороговевающего, с тонкой полоской рогового слоя, бледноокрашенного. Отмечаются набухание и гомогенизация шиповатых клеток (очагово — везикуляция), очаговая пролиферация, набухание и бледность окраски базальных клеток, наличие тонких и тупоконечных эпителиальных гребешков. СП десны представлена густоклеточной (фиброциты, фибробласты) волокнистой тканью с диффузно расположенными узкими капиллярами. Пародонтальная связка — умеренно-клеточная, интегрирована с надкостницей альвеолярного отростка челюсти, с четкими линиями пластинок остеонов и везикуляцией остеоцитов.

На 28-е сутки в 4-й группе на верхней челюсти десневая борозда углублена, десневой карман — узкий и без содержимого (рис. 9, а). Эпителий прикрепления отслоен (оторван). Отмечаются относительно широкий матрикс, бледноокрашенные фибробласты и эпителиоидные клетки с примесью слоев густоклеточной волокнистой ткани с набухшим, бледноокрашенным межклеточным веществом, диффузно расположенными малочисленными мелкими и недифференцированными клетками. Свободная часть десны состоит из МПЭ, ороговевающего, с неравномерно утолщенной полосой рогового слоя, сегментарно отслоенного. Отмечаются отек и набухание межклеточного матрикса и клеток слоев эпителия с их дискомплексацией, а также набухание и бледность окраски базальных клеток с минимальной их пролиферацией и расширенными эпителиальными гребешкам, местами тонкими. СП десны состоит из малоклеточной волокнистой ткани, сильно отечной, с набуханием клеток и волокнистых структур, с диффузно-очаговой их элиминацией и умеренно выраженным неоангиогенезом. Пародонтальная связка неравномерно утолщена, густоклеточная, умеренно отечная, с набухшими фибробластами и мелкими недифференцированными клетками (стволовые клетки). Она интегрирована с надкостницей альвеолярного отростка челюсти, в которой также встречаются очаги мелких недифференцированных клеток с примесью единичных плазмоцитов.

Рис. 9. Морфологические изменения в тканях десны животных 4-й группы (инъекции суспензии МСК в физиологическом растворе) на 28-е сутки:

а — в верхней челюсти; х100; б — в нижней челюсти; х100

На нижней челюсти десневая борозда — глубокая, с мешковидно расширенным или объемным десневым карманом (рис. 9, б). Эпителий прикрепления оторван, представлен тяжем эпителиоидных клеток с формирующимися эпителиальными гребешками. Свободный край десны состоит из МПЭ, ороговевающего, с узкой полоской рогового слоя, сегментарно отслоенного и расслоенного, а СП десны — из умеренно- и слабоклеточной волокнистой ткани, отечной, с очагами элиминации клеток и единичными мелкими недифференцирующимися клетками. Пародонтальная связка — неравномерно утолщенная, отечная, густоклеточная, с преобладанием фиброцитов, минимальным ангиогенезом отростка челюсти, интегрирована с надкостницей альвеолярного отростка.

На 28-е сутки в 5-й группе на верхней челюсти десневой карман — широкий и мелкий (рис. 10, а, б). Его дно состоит из малоклеточной волокнистой ткани с малочисленными мелкими гиперхромными недифференцированными клетками и преимущественно с участком эпителиоидных клеток, формирующих эпителиоидные гребешки. Гель в десневом канале и тканях пародонта не визуализируется.

Рис. 10. Морфологические изменения в тканях десны животных 5-й группы (суспензия МСК + гель «Коллост» 7%) на 28-е сутки:

а — в верхней челюсти; окраска гематоксилином и эозином; десневой карман — широкий и мелкий, в просвете — слизь с пенетрацией лимфоцитами, сегменто-ядерными лейкоцитами и малочисленными мелкими недифференцированными клетками (редуцирующиеся стволовые клетки); х100; б — в верхней челюсти; окраска гематоксилином и эозином; дно кармана — из малоклеточной волокнистой ткани с малочисленными мелкими гиперхромными недифференцированными клетками (редуцирующиеся стволовые клетки), с участком эпителиоидных клеток, формирующих эпителиоидные гребешки; х400; в — в нижней челюсти; х400

Эпителий прикрепления состоит из узкого тяжа малоклеточной волокнистой ткани, с гомогенным межклеточным матриксом, единичными недифференцированными клетками и СЯЛ. Свободный край десны представлен МПЭ, ороговевающим, с относительно широким роговым слоем и узкой внутренней полоской клеток зернистого слоя, с обилием мелких зерен кератогиалина. Отмечается везикуляция клеток шиповатого и базального слоев с гомогенизацией межклеточного матрикса и низкими широкими эпителиальными гребешками. СП десны состоит из малоклеточной сильно утолщенной волокнистой ткани с малочисленными мелкими недифференцированными клетками с тенденцией дифференциации в фибробласты, с умеренным неоангиогенезом. Пародонтальная связка неравномерно широкая, густоклеточная (фиброциты и преимущественно фибробласты, с мелкими очагами набухших фибробластов и их предшественников), интегрирована с надкостницей альвеолярного отростка челюсти нормального строения.

На нижней челюсти десневой карман — умеренно расширенный и мелкий, без содержимого (рис. 10, в). Эпителий прикрепления оторван, представлен узким тяжем эпителиоидных клеток, рыхло упакованных, которые сегментарно составляют дно десневого кармана. Свободная часть десны состоит из МПЭ, ороговевающего, с тонким роговым и уплотненным зернистым слоем. Наблюдается очаговая пролиферация клеток базального слоя с формированием тонких эпителиальных гребешков. СП десны представлена рыхлой густоклеточной волокнистой тканью (фиброциты, преимущественно фибробласты, профибробласты, плазматические клетки, единичные СЯЛ и многочисленные редуцирующиеся недифференцированные клетки). Зафиксирован умеренно выраженный неоангиогенез. Пародонтальная связка — чрезмерно широкая и густоклеточная, состоит из фиброцитов, фибробластов и преимущественно эпителиоидных клеток, с малочисленными редуцирующимися недифференцированными клетками, интегрирована с надкостницей альвеолярного отростка челюсти нормального строения.

Таким образом, анализ морфологических изменений в тканях пародонта животных, у которых была сформирована модель рецессии десны, позволил оценить результаты применения с целью трансплантации разных биологических материалов и их сочетаний.

Местное введение физиологического раствора в ткани десны обусловливает отек и набухание тканевых и клеточных компонентов десны и пародонта, что нарушает их механическую и биофизиологическую функцию, способствует развитию дистрофических изменений (гидропическая дистрофия) и наслоению воспалительных процессов (пародонтита).

Биопластический коллагеновый материал — гель «Коллост» 7% — в изолированном виде в процессе биодеградации служит «матриксом» для образования собственной соединительной ткани, обеспечивает адгезию стволовых клеток и их трансформацию в про- и фибробласты. «Коллост» способствует уменьшению рецессии десны и глубины десневого кармана, стимулирует процесс эпителизации.

Инъекция суспензии клеточного трансплантата — МСК — в физиологическом растворе активирует процессы клеточной пролиферации и трансформации клеток фибробластного дифферона.

Суспензия клеточного трансплантата на стерильном биопластическом коллагеновом материале «Коллост» усиливает эффекты геля и стволовых клеток, способствует нивелированию атрофических и дистрофических изменений десны, усилению механической компоненты, уменьшению рецессии десны и глубины десневого кармана.

Заключение

Результаты исследования убедительно свидетельствуют, что комбинация суспензии клеточного трансплантата — мезенхимальных стволовых клеток — и стерильного биопластического коллагенового материала — геля «Коллост» 7% — может служить современным перспективным средством для восстановления тканей десны.

Финансирование исследования. Работа не финансировалась какими-либо источниками.

Конфликт интересов. У авторов нет конфликта интересов.

Литература

Алямовский В.В., Шестакова Л.А., Ярыгин Е.И., Шмидт П.А., Лазаренко Л.И. Использование стволовых клеток крови плода крысы при воспалительно-деструктивных процессах в тканях пародонта. Институт стоматологии 2014; 1(62): 103–105.
Мусиенко А.И., Мусиенко С.И., Кушнир Д.В., Мусиенко А.А. Комплексный подход к планированию лечения заболеваний пародонта фактором роста. Стоматология Казахстана 2014; 3(4): 67–68.
Дедова Л.Н., Денисова Ю.Л., Кандрукевич О.В., Соломевич А.С., Росеник Н.И. Распространенность болезней пародонта, кариеса корня зуба, чувствительности дентина и зубочелюстных деформаций в Республике Беларусь по результатам обследования населения в возрастных группах 35–44, 45–54 и 55–64 года. Стоматолог. Минск 2016; 1(20): 9–15.
Дедова Л.Н. Систематика заболеваний периодонта. Стоматологический журнал 2002; 2: 2–6.
Денисова Ю.Л. Современные ортодонтические мероприятия в комплексном лечении рецессии десны у пациентов с зубочелюстными аномалиями. Пародонтология 2008; 4(49): 74–79.
Денисова Ю.Л., Владимирская Т.Э. Экспериментальное обоснование применения вакуум-лазеротерапии в комплексном лечении пациентов с болезнями пародонта в сочетании с зубочелюстными аномалиями и деформациями. Военная медицина 2013; 1(26): 103–107.
Алексеева И.С., Волков А.В., Кулаков А.А., Гольдшейн Д.В. Клинико-экспериментальное обоснование использования комбинированного клеточного трансплантата на основе мультипотентных мезенхимных стромальных клеток жировой ткани у пациентов с выраженным дефицитом костной ткани челюстей. Клеточная трансплантология и тканевая инженерия 2012; 7(1): 97–105.
Бармашева А.А., Николаенко Н.С., Самусенко И.А., Орехова Л.Ю., Пинаев Г.П. Сравнительное исследование влияния фибробластов кожи и стромальных клеток костного мозга, заключенных в коллагеновый гель, на регенерацию десны. Пародонтология 2012; 17(4): 20–25.
Бухарова Т.Б., Арутюнян И.В., Шустров С.А., Алексеева И.С., Федюнина И.А., Логовская Л.В., Волков А.В., Ржанинова А.А., Григорьян А.С., Кулаков А.А., Гольдштейн Д.В. Тканеинженерная конструкция на основе мультипотентных стромальных клеток жировой ткани и материала «Остеоматрикс» для регенерации костной ткани. Клеточные технологии в биологии и медицине 2011; 3: 167–173.
Манашев Г.Г., Лазаренко Л.И., Ярыгин Е.И., Мутаев Э.В., Бондарь В.С. Перспективы использования стволовых клеток в терапии заболеваний тканей пародонта. Сибирское медицинское обозрение 2012; 4(76): 3–6.
Рубникович С.П., Хомич И.С. Костные трансплантаты и заместители для устранения дефектов и аугментации челюстных костей в имплантологии и пародонтологии. Стоматолог. Минск 2014; 1(12): 77–86.
Рубникович С.П., Хомич И.С. Применение современных остеопластических материалов в хирургической стоматологии. Стоматолог. Минск 2014; 4(15): 56–57.
Стволовые клетки в стоматологии. Современная стоматология 2012; 2: 28–30.
Куцевляк В.Ф., Куцевляк В.И., Омельченко Е.А., Забирник А.С., Цыганова И.В. Направленная регенерация костных дефектов альвеолярного отростка с использованием стволовых клеток костного мозга на коллапановой подложке у экспериментальных животных. Вестник проблем биологии и медицины 2015; 3(2): 368–374.
Перова М.Д., Гайворонская Т.В., Карпюк В.Б., Тропина А.В. Характеристика степени замещения пародонтальных дефектов разной топографии после аутотрансплантации васкулярнoстромальноклеточной фракции липоаспирата. Кубанский научный медицинский вестник 2013; 6(141): 142–148.
Рубникович С.П., Владимирская Т.Э., Швед И.А., Веялкина Н.Н. Метод моделирования экспериментального пародонтита у животных. Медицинский журнал 2011; 1(35): 97–101.
Туманов В.П., Жакота Д.А., Корчагина Н.С. 30-летний опыт разработки и применения клеточных технологий в клинической практике. Пластическая хирургия и косметология 2012; 3: 433–449.
Сельская Б.Н., Мусина Л.А., Камилов Ф.Х. Влияние коллагенсодержащего препарата на морфологическое состояние кожи в эксперименте. Казанский медицинский журнал 2017; 98(6): 962–967, https://doi.org/10.17750/kmj2017-962.
Камилов Ф.Х., Сельская Б.Н., Данилова О.В., Капулер О.М. Метаболизм коллагена в коже экспериментальных животных при интердермальной инъекции немодифицированного бычьего коллагена I типа. Вестник Удмуртского университета. Серия Биология. Науки о Земле 2017; 27(3): 356–361.
Метод направленной тканевой регенерации в пародонто-альвеолярной реконструкции. Под ред. Ореховой Л.Ю. М: Литерра; 2017.
Комаров А.Н., Кезина Л.П., Силина Е.В., Габитов Р.Б., Орлова А.С., Корейба К.А. Клиническая эффективность биопластического материала на основе нативного коллагена I типа в лечении пролежней у пациентов в нейрореабилитации: рандомизированное сравнительное исследование. Вестник восстановительной медицины 2017; 2(78): 74–83.
Ступин В.А., Силина Е.В., Горский В.А., Горюнов С.В., Жидких С.Ю., Комаров А.Н., Сивков А.С., Габитов Р.Б., Золотарева Л.С., Синельникова Т.Г., Баранцевич Е.Р., Богомолов М.С., Корейба К.А., Богданов Е.А., Кривихин В.Т., Бакунов М.Ю., Елисеева М.Е., Кривихин Д.В. Эффективность и безопасность местного применения коллагенового биоматериала в комплексном лечении синдрома диабетической стопы (итоги многоцентрового рандомизированного клинического исследования. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова 2018; 6: 91–100, https://doi.org/10.17116/hirurgia2018691-100.
Силина Е.В., Ступин В.А., Золотарева Л.С., Комаров А.Н. Применение нативного коллагена в клинической практике для лечения хронических ран. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова 2017; 9: 78–84, https://doi.org/10.17116/hirurgia2017978-84.