jktoКафедра травматологии и ортопедииDepartment of Traumatology and Orthopaedics2226-2016ПРОФИЛЬ — 2С10.17238/2226-2016-2023-3-7-17jkto-47Research ArticleОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕORIGINAL RESEARCHВлияние двух- и пятикомпонентной мембран на скорость регенерации хряща в эксперименте. Обоснование рационального выбора лабораторных животных для экспериментаThe effect of two- and five—component membranes on the cartilage regeneration rate in the experiment. Substantiate of the laboratory animals rational choice for the experimenthttps://orcid.org/0000-0001-5556-2826БеловН. О.BelovN. O.

Белов Никита Олегович – аспирант кафедры травматологии, ортопедии и хирургии катастроф, ассистент кафедры безопасности жизнедеятельности и медицины катастроф

119991, Москва

Nikita O. Belov – postgraduate student at the Department of traumatology, orthopedics and disaster surgery, assistant at the Department of Life Safety and Disaster Medicine

119991, Moscow

belov_n_o@staff.sechenov.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4669-260XРаденска-ЛоповокС. Г.Radenska-LovopokS. G.

Раденска-Лоповок Стефка Господиновна - доктор медицинских наук, профессор кафедры патологической анатомии им. А.И. Струкова

119991, Москва

Stefka G. Radenska-Lopovok - Doctor of Medical Sciences, professor, at the Department of traumatology, orthopedics and disaster surgery

119991, Moscow

radenska-lopovok_s_g@staff.sechenov.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2202-8149ЛычагинА. В.LychaginA. V.

Лычагин Алексей Владимирович – доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой травматологии, ортопедии и хирургии катастроф

119991, Москва

Alexey V. Lychagin – Doctor of Medical Sciences, Professor, Head of the Department of traumatology, orthopedics and disaster surgery

119991, Moscow

lychagin_a_v@staff.sechenov.ruТимашевП. С.TimashevP. S.

Тимашев Петр Сергеевич – доктор химических наук, профессор, директор Научно-технологического парка биомедицины, директор Института регенеративной медицины

119991, Москва

Peter S. Timashev – Doctor of Chemical Sciences, Professor, Head of the Sechenov Biomedical Science & Technology Park, Director of the Institute for Regenerative Medicine

119991, Moscow

timashev_p_s@staff.sechenov.ruКавалерскийГ. М.KavalerskyG. M.

Геннадий Михайлович Кавалерский - доктор медицинских наук, профессор кафедры травматологии, ортопедии и хирургии катастроф

119991, Москва

Gennadiy M. Kavalersky – Doctor of Medical Sciences, Professor of the Department of traumatology, orthopedics and disaster surgery

119991, Moscow

ТельпуховВ. И.Tel'pukhovV. I.

Тельпухов Владимир Иванович - доктор медицинских наук, професcор, профессор кафедры оперативной хирургии и топографической анатомии

119991, Москва

Vladimir I. Telpuhov – Doctor of Medical Sciences, professor, at the Department of Operative Surgery and Topographic Anatomy

119991, Moscow

telpukhov_v_i@staff.sechenov.ruКурпяковА. П.KurpyakovA. P.

Курпяков Антон Павлович – кандидат медицинских наук, ассистент кафедры травматологии, ортопедии и хирургии катастроф

119991, Москва

Anton P. Kurpyakov – Candidate of Medical Sciences, assistant at the Department of traumatology, orthopedics and disaster surgery

119991, Moscow

kurpyakov_a_p@staff.sehenov.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1240-4064ЛипинаМ. М.LipinaM. M.

Липина Марина Михайловна – кандидат медицинских наук, доцент кафедры травматологии, ортопедии и хирургии катастроф

119991, Москва

Marina M. Lipina – Candidate of Medical Sciences, assistant professor at Department of traumatology, orthopedics and disaster surgery

119991, Moscow

lipina_m_m@staff.sehenov.ruГаркавиА. В.GarkaviA. V.

Гаркави Андрей Владимирович – доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры травматологии, ортопедии и хирургии катастроф института клинической медицины

119991, Москва

Andrey V. Garkavi – Doctor of Medical Sciences, Professor

119991, Moscow

avgar22@yandex.ruКорнеевА. А.KorneevA. A.

Корнеев Александр Александрович - лаборант, лаборатория синтеза полимеров медицинского назначения, лаборатория клинических смарт-нанотехнологий, Институт регенеративной медицины

119991, Москва

Alexandr A. Korneev – laboratory assistant, medical polymer synthesis laboratory, laboratory of clinical smart nanotechnologies, Sechenov Biomedical Science & Technology Park, Institute for Regenerative Medicine

119991, Moscow

korneev_a_a@staff.sechenov.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7737-1235ЖидковС. В.ZhidkovS. V.

Жидков Сергей Всеволодович- студент лечебного факультета ИКМ им. Н.В. Склифосовского

119991, Москва

Sergei V. Zhidkov – student at the N.V. Sklifosovsky Institute of Clinical Medicine

119991, Moscow

https://orcid.org/0000-0003-0620-0014ПогосянД. А.PogosyanD. A.

Погосян Давид Артурович – аспирант кафедры травматологии, ортопедии и хирургии катастроф, ассистент кафедры безопасности жизнедеятельности и медицины катастроф

119991, Москва

David A. Pogosyan – postgraduate student of the Department of traumatology, orthopedics and disaster surgery, assistant of the Department of Life Safety and Disaster Medicine

119991, Moscow

david.pogos.41@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-4472-7098ЛазаренкоА. Н.LazarenkoA. N.

Лазаренко Анна Николаевна - студент лечебного факультета ИКМ им. Н.В. Склифосовского

119991, Москва

Anna N. Lazarenko – student at the N.V. Sklifosovsky Institute of Clinical Medicine

119991, Moscow

theannlazarenko@gmail.comБогатовТ. В.BogatovT. V.

Богатов Тимофей Викторович – студент лечебного факультета ИКМ им. Н.В. Склифосовского

119991, Москва

Timofey V. Bogatov – student at the N.V. Sklifosovsky Institute of Clinical Medicine

119991, Moscow

ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)РоссияFederal State Autonomous Educational Institution of Higher Education I.M. Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of the Russia (Sechenov University)Russian Federation20231403202603717Copyright © Белов Н.О., Раденска-Лоповок С.Г., Лычагин А.В., Тимашев П.С., Кавалерский Г.М., Тельпухов В.И., Курпяков А.П., Липина М.М., Гаркави А.В., Корнеев А.А., Жидков С.В., Погосян Д.А., Лазаренко А.Н., Богатов Т.В., 20262026Белов Н.О., Раденска-Лоповок С.Г., Лычагин А.В., Тимашев П.С., Кавалерский Г.М., Тельпухов В.И., Курпяков А.П., Липина М.М., Гаркави А.В., Корнеев А.А., Жидков С.В., Погосян Д.А., Лазаренко А.Н., Богатов Т.В.Belov N.O., Radenska-Lovopok S.G., Lychagin A.V., Timashev P.S., Kavalersky G.M., Tel'pukhov V.I., Kurpyakov A.P., Lipina M.M., Garkavi A.V., Korneev A.A., Zhidkov S.V., Pogosyan D.A., Lazarenko A.N., Bogatov T.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.jkto.moscow/jour/article/view/47Актуальность

Актуальность. Возникновение хондральных и остеохондральных дефектов суставного хряща является значимой клинической патологией, поражающей молодое, работоспособное население. Отмечается потребность в разработке клинически эффективных отечественных конструктов.

Цель исследования

Цель исследования. Изучить влияние двух- и пятикомпонентных мембран на характер и скорость регенерации хряща в эксперименте. Проведен литературный поиск с целью обоснования рационального выбора экспериментальных животных, характеристик экспериментального дефекта хряща.

Материалы и методы

Материалы и методы. Проспективное экспериментальное пилотное исследование. Было сформировано 2 группы исследования (n=13), хирургическим методом воссозданы модели остеохондральных дефектов суставной поверхности бедренной кости крысы, замещены двух- и пятикомпонентными мембранами разработки Сеченовского Университета. После выведения животных из эксперимента в сроки 7, 30, 60, 120 дней проведены макроскопическое и микроскопическое исследования образцов, измерена глубина дефектов, подсчитано усредненное значение, определено изменение глубины дефектов на каждом сроке выведения, подсчитана клеточная плотность в регенератах.

Результаты

Результаты. Обе мембраны продемонстрировали эффективность при замещении дефектов, отмечалось формирование хрящевой ткани по фиброзному типу.

Заключение

Заключение. Клинический результат удовлетворительный, дальнейшим направлением усовершенствования данных конструктов может служить применение по методу MACI.

Introduction

Introduction: chondral and osteochondral articular cartilage defects is a significant clinical pathology affecting young, employable population. It's necessary to develop clinical efficacy domestic constructs.

Purpose

Purpose: to examine the effect of two- and five-component membranes on the properties and rate of cartilage regeneration in the experiment. A literary research was carried out to substantiate the rational choice of experimental animals and the experimental cartilage defects characteristics.

Materials and methods

Materials and methods: prospective experimental pilot research. Two study groups were formed (n=13), osteochondral defect models of the rat femur articular surface were surgically created and replaced with two- and five-component membranes developed by Sechenov University. The macroscopic and histological evaluation were performed after euthanasia in terms of 7, 30, 60, 120 days. The defects depth and average value were evaluated at each term. Change of defects depth was measured at each term, the cell density in regenerates was calculated.

Results

Results: both membranes were therapeutically efficacious in the replacement of defects, there was noticed the formation of fibrous cartilage tissue.

Conclusion

Conclusion: the clinical result is satisfactory, further improvement direction of these constructs can be associated with MACI method.

хондральныйдефектлабораторноеживотноеchondraldefectlaboratoryanimalReferencesЗагородний Н.В., Воротников А.А., Айрапетов Г.А., Васюков В.А. Комплексный подход к хирургическому лечению хондральных и остеохондральных дефектов коленного сустава // Opinion leader. 2021;3(44):28-35.Zagorodnij N.V., Vorotnikov A.A., Ajrapetov G.A., Vasjukov V.A. Kompleksnyj podhod k hirurgicheskomu lecheniju hondral’nyh i osteohondral’nyh defektov kolennogo sustava // Opinion leader. 2021;3(44):28-35.Curl WW, Krome J, Gordon ES, Rushing J, Smith BP, Poehling GG. Cartilage injuries: a review of 31,516 knee arthroscopies. Arthroscopy. 1997 Aug;13(4):456-60. doi: 10.1016/s0749-8063(97)90124-9. PMID: 9276052.Curl WW, Krome J, Gordon ES, Rushing J, Smith BP, Poehling GG. Cartilage injuries: a review of 31,516 knee arthroscopies. Arthroscopy. 1997 Aug;13(4):456-60. doi: 10.1016/s0749-8063(97)90124-9. PMID: 9276052.Стадников А.А., Кавалерский Г.М., Архипов С.В., Павлов В.П., Макаров С.А., Макаров М.А., Роскидайло А.А. (2009). Новые методы хирургического лечения дефектов гиалинового хряща коленного сустава у больных гонартрозом]// Научно-практическая ревматология, (3), 90-93.STADNIKOV A.A., KAVALERSKIJ G.M., ARHIPOV S.V., PAVLOV V.P., MAKAROV S.A., MAKAROV M.A., ROSKIDAJLO A.A. (2009). NOVYE METODY HIRURGIChESKOGO LEChENIJa DEFEKTOV GIALINOVOGO HRJaShhA KOLENNOGO SUSTAVA U BOL’’NYH GONARTROZOM// NAUChNO-PRAKTIChESKAJa REVMATOLOGIJa, (3), 90-93.Лазишвили Г.Д., Затикян В.Р., Шукюр-Заде Э.Р., Корнаев А.С., Акматалиев К.И., Данилов М.А. Актуальные вопросы хондропластики // Вестник РГМУ. 2013;3:13–17.Lazishvili G.D., Zatikjan V.R., Shukjur-Zade Je.R., Kornaev A.S., Akmataliev K.I., Danilov M.A. Aktual’nye voprosy hondroplastiki // Vestnik RGMU. 2013;3:13–17.Benedikt L. Proffen; Megan McElfresh; Braden C. Fleming; Martha M. Murray (2012). A comparative anatomical study of the human knee and six animal species., 19(4),0–0. doi:10.1016/j.knee.2011.07.005.Benedikt L. Proffen; Megan McElfresh; Braden C. Fleming; Martha M. Murray (2012). A comparative anatomical study of the human knee and six animal species., 19(4),0–0. doi:10.1016/j.knee.2011.07.005.Тельпухов Владимир Иванович, Гаркави Андрей Владимирович, Чагин Андрей Станиславович, Лычагин Алексей Владимирович, Кытько Олеся Васильевна, Жандаров Кирилл Александрович, Панюшкин Петр Вячеславович, Ибрагимова Шабнам Илдырым Кызы СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ХОНДРОПЛАСТИКИ И ВОЗМОЖНОСТИ СТИМУЛЯЦИИ РЕГЕНЕРАТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ СУСТАВНОГО ХРЯЩА (ЧАСТЬ 2) // Медицинский вестник Северного Кавказа. 2022. №4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sovremennye-metody-hondroplastiki-i-vozmozhnosti-stimulyatsii-regenerativnyh-protsessov-sustavnogo-hryascha-chast-2.Tel’puhov Vladimir Ivanovich, Garkavi Andrej Vladimirovich, Chagin Andrej Stanislavovich, Lychagin Aleksej Vladimirovich, Kyt’ko Olesja Vasil’evna, Zhandarov Kirill Aleksandrovich, Panjushkin Petr Vjacheslavovich, Ibragimova Shabnam Ildyrym Kyzy SOVREMENNYE METODY HONDROPLASTIKI I VOZMOZhNOSTI STIMULJaCII REGENERATIVNYH PROCESSOV SUSTAVNOGO HRJaShhA (ChAST’’ 2) // Medicinskij vestnik Severnogo Kavkaza. 2022. №4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sovremennye-metody-hondroplastiki-i-vozmozhnosti-stimulyatsii-regenerativnyh-protsessov-sustavnogo-hryascha-chast-2.Lazishvili G.D., Egiazaryan K.A., Nikishin D.V., Voroncov A.A., Shpak M.A., Klinov D.V., Sirotin I.V. EXPERIMENTAL SUBSTANTIATION OF THE USE OF COLLAGEN MEMBRANES FOR THE RECONSTRUCTION OF FULL-THICKNESS DEFECTS IN HYALINE CARTILAGE. Surgical practice. 2020;(1):45-52. (In Russ.) https://doi.org/10.38181/2223-2427-2020-1-45-52.Lazishvili G.D., Egiazaryan K.A., Nikishin D.V., Voroncov A.A., Shpak M.A., Klinov D.V., Sirotin I.V. EXPERIMENTAL SUBSTANTIATION OF THE USE OF COLLAGEN MEMBRANES FOR THE RECONSTRUCTION OF FULL-THICKNESS DEFECTS IN HYALINE CARTILAGE. Surgical practice. 2020;(1):45-52. (In Russ.) https://doi.org/10.38181/2223-2427-2020-1-45-52.Исламов Р.А. (2016). Методология эксперимента с использованием лабораторных животных. Вестник Казахского Национального медицинского университета, (1), 489-492.Islamov R.A. (2016). Metodologija jeksperimenta s ispol’zovaniem laboratornyh zhivotnyh. Vestnik Kazahskogo Nacional’nogo medicinskogo universiteta, (1), 489-492.«Клинические рекомендации «Гонартроз» (утв. Минздравом России), https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/667_1.«Klinicheskie rekomendacii «Gonartroz» (utv. Minzdravom Rossii), https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/667_1.An YH, Friedman RJ. Animal models of articular cartilage defect. Animal models in orthopaedic research. Boca Raton, FL: CRC Press LLC; 1999. Стр. 310.An YH, Friedman RJ. Animal models of articular cartilage defect. Animal models in orthopaedic research. Boca Raton, FL: CRC Press LLC; 1999. Стр. 310.Tom Minas, Julie Glowacki, Chapter 2 - Cartilage Repair and Regeneration, Editor(s): Tom Minas, A Primer in Cartilage Repair and Joint Preservation of the Knee, W.B. Saunders, 2011, Pages 8-21, ISBN 9781416066545, https://doi.org/10.1016/B978-1-4160-6654-5.00002-X.Tom Minas, Julie Glowacki, Chapter 2 - Cartilage Repair and Regeneration, Editor(s): Tom Minas, A Primer in Cartilage Repair and Joint Preservation of the Knee, W.B. Saunders, 2011, Pages 8-21, ISBN 9781416066545, https://doi.org/10.1016/B978-1-4160-6654-5.00002-X.Hunziker EB. Biologic repair of articular cartilage. Defect models in experimental animals and matrix requirements. Clin Orthop 1999;367(Suppl.):S135–S46.Hunziker EB. Biologic repair of articular cartilage. Defect models in experimental animals and matrix requirements. Clin Orthop 1999;367(Suppl.):S135–S46.Reinholz GG, Lu L, Saris DB, Yaszemski MJ, O’Driscoll SW. Animal models for cartilage reconstruction. Biomaterials. 2004 Apr;25(9):1511-21. doi: 10.1016/s0142-9612(03)00498-8. PMID: 14697854.Reinholz GG, Lu L, Saris DB, Yaszemski MJ, O’Driscoll SW. Animal models for cartilage reconstruction. Biomaterials. 2004 Apr;25(9):1511-21. doi: 10.1016/s0142-9612(03)00498-8. PMID: 14697854.Hoemann C, Kandel R, Roberts S, Saris DB, Creemers L, Mainil-Varlet P et al (2011) International Cartilage Repair Society (ICRS) recommended guidelines for histological endpoints for cartilage repair studies in animal models and clinical trials. Cartilage 2(2):153–172.Hoemann C, Kandel R, Roberts S, Saris DB, Creemers L, Mainil-Varlet P et al (2011) International Cartilage Repair Society (ICRS) recommended guidelines for histological endpoints for cartilage repair studies in animal models and clinical trials. Cartilage 2(2):153–172.ASTM F2451–05 (2010) Standard Guide for in vivo Assessment of Implantable Devices Intended to Repair or Regenerate Articular Cartilage., ASTM International.ASTM F2451–05 (2010) Standard Guide for in vivo Assessment of Implantable Devices Intended to Repair or Regenerate Articular Cartilage., ASTM International.Guidance for Industry Preparation of IDEs and INDs for Products Intended to Repair or Replace Knee Cartilage. https://www.fda.gov/media/82562/downloadGuidance for Industry Preparation of IDEs and INDs for Products Intended to Repair or Replace Knee Cartilage. https://www.fda.gov/media/82562/downloadРегенеративная медицина: учебник / под ред. П.В. Глыбочко, Е.В. Загайновой. Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2023. – 456 с.: ил. - DOI: 10.33029/9704-7535-5-REG-2023-1-456. ISBN 978-5-9704-7535-5. Стр.191-192.Regenerativnaja medicina: uchebnik / pod red. P.V. Glybochko, E.V. Zagajnovoj. Moskva: GJeOTAR-Media, 2023. – 456 s.: il. - DOI: 10.33029/9704-7535-5-REG-2023-1-456. ISBN 978-5-9704-7535-5. Str.191-192.Chu CR, Szczodry M, Bruno S (2010a) Animal models for cartilage regeneration and repair. Tissue Eng B Rev 16(1):105–115.Chu CR, Szczodry M, Bruno S (2010a) Animal models for cartilage regeneration and repair. Tissue Eng B Rev 16(1):105–115.Ahern BJ, Parvizi J, Boston R, Schaer TP. Preclinical animal models in single site cartilage defect testing: a systematic review. Osteoarthritis Cartilage. 2009 Jun;17(6):705-13. doi:10.1016/j.joca.2008.11.008.Ahern BJ, Parvizi J, Boston R, Schaer TP. Preclinical animal models in single site cartilage defect testing: a systematic review. Osteoarthritis Cartilage. 2009 Jun;17(6):705-13. doi:10.1016/j.joca.2008.11.008.Hurtig MB, Buschmann MD, Fortier LA, Hoemann CD, Hunziker EB, Jurvelin JS, Mainil-Varlet P, McIlwraith CW, Sah RL, Whiteside RA. Preclinical Studies for Cartilage Repair: Recommendations from the International Cartilage Repair Society. Cartilage. 2011 Apr;2(2):137-52. doi: 10.1177/1947603511401905. PMID: 26069576; PMCID: PMC4300779Hurtig MB, Buschmann MD, Fortier LA, Hoemann CD, Hunziker EB, Jurvelin JS, Mainil-Varlet P, McIlwraith CW, Sah RL, Whiteside RA. Preclinical Studies for Cartilage Repair: Recommendations from the International Cartilage Repair Society. Cartilage. 2011 Apr;2(2):137-52. doi: 10.1177/1947603511401905. PMID: 26069576; PMCID: PMC4300779Rudert M: Histological Evaluation of Osteochondral Defects: Consideration of Animal Models with Emphasis on the Rabbit, Experimental Setup, Follow-Up and Applied Methods. Cells Tissues Organs 2002;171:229-240. doi: 10.1159/000063125.Rudert M: Histological Evaluation of Osteochondral Defects: Consideration of Animal Models with Emphasis on the Rabbit, Experimental Setup, Follow-Up and Applied Methods. Cells Tissues Organs 2002;171:229-240. doi: 10.1159/000063125.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.