Hojení segmentálního defektu kosti po implantaci autogenního spongiózního kostního štěpu ve srovnání se skafoldem z hydroxyapatitu a 0,5 % kolagenu v kombinaci s mezenchymovými kmenovými buňkami

PLÁNKA, Ladislav, Robert SRNEC, Michal CRHA, Pavel PROKS, Lucy VOJTOVÁ, Petr GÁL and Alois NEČAS. Hojení segmentálního defektu kosti po implantaci autogenního spongiózního kostního štěpu ve srovnání se skafoldem z hydroxyapatitu a 0,5 % kolagenu v kombinaci s mezenchymovými kmenovými buňkami (Healing of Large Segmental Bone Defect after Transplantation of Autogenous Cancellous Bone Graft and after Implantation of Resorbable Nanocomposite HAP-Collagen Scaffold Combined with Mesenchymal Stem Cells). In 58. Kongres českých a slovenských dětských chirurgů : 17.-18.5.2012, Ústí nad Labem. 2012. ISBN 978-80-87562-02-4.

Basic information

• Original name: Hojení segmentálního defektu kosti po implantaci autogenního spongiózního kostního štěpu ve srovnání se skafoldem z hydroxyapatitu a 0,5 % kolagenu v kombinaci s mezenchymovými kmenovými buňkami
• Name in Czech: Hojení segmentálního defektu kosti po implantaci autogenního spongiózního kostního štěpu ve srovnání se skafoldem z hydroxyapatitu a 0,5 % kolagenu v kombinaci s mezenchymovými kmenovými buňkami
• Name (in English): Healing of Large Segmental Bone Defect after Transplantation of Autogenous Cancellous Bone Graft and after Implantation of Resorbable Nanocomposite HAP-Collagen Scaffold Combined with Mesenchymal Stem Cells
• Authors: PLÁNKA, Ladislav, Robert SRNEC, Michal CRHA, Pavel PROKS, Lucy VOJTOVÁ, Petr GÁL and Alois NEČAS.
• Edition: 58. Kongres českých a slovenských dětských chirurgů : 17.-18.5.2012, Ústí nad Labem, 2012.

Other information

• Original language: Czech
• Type of outcome: Conference abstract
• Country of publisher: Czech Republic
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• Organization unit: Faculty of Medicine
• ISBN: 978-80-87562-02-4
• Keywords (in Czech): Kostní defekt; mesenchymové kmenové buňky
• Keywords in English: Bone defect; MSCs; Bone healing

Abstract

V současné době se soustředí pozornost na hledání možností léčby rozsáhlých defektů kostí cestou miniinvazivní osteosyntézy, implantací biomateriálů a mezenchymových kmenových buněk. Tato studie hodnotí hojení segmentálních defektů femurů miniaturních prasat na základě rentgenologického stanovení poměru kalus:kortex za 16 týdnů po ostektomii. Velikost vzniklého svalku byla statisticky významně větší (p < 0,05) u zvířat po implantaci autogenního spongiózního štěpu (skupina A, poměr kalus:kortex 1,77 +/- 0,33) ve srovnání se zvířaty po implantaci cylindrického skafoldu z hydroxyapatitu a 0,5 % kolagenu (skupina S, poměr kalus:kortex 1,08 +/- 0,13) a zvířaty ze skupiny S po transplantaci tohoto skafoldu osazeného MSCs (skupina S+MSCs, poměr kalus:kortex 1,15 +/- 0,18). Nebyl zaznamenán statisticky významný rozdíl ve velikosti svalku u zvířat ze skupin S a S + MSCs. Volně vložený autogenní spongiózní štěp může, na rozdíl od skafoldu ve tvaru původního sloupce kosti, umožňovat šíření novotvořené tkáně více k periferii ostektomického defektu. Implantované cylindrické skafoldy (s a bez MSCs) podporují tvorbu svalku přímo v místě původního sloupce kosti po segmentální ostektomii femuru, a mohou být úspěšně použity v léčbě rozsáhlých kostních defektů.

Abstract (in English)

Objective: In clinical practice in children, the need of surgical management of large bone defects might be relatively frequently encountered (comminuted fractures, bone tumour, prolongation). Materials and Methods: In the miniature pig model iatrogenic segmental bone defect was created in the centre of diaphysis of the left femur. Osteotomized bone was stabilized using a titanium LCP and four 4.5 mm locking screws, leaving central plate hole empty. In animals of group A (n=6), the defect was filled with autogenous cancellous bone graft. In animals of group S (n=6), the segmental bone defect was filled with newly developed cylindrical mechanically self-supporting resorbable nanocomposite scaffold from hydroxyapatite and 0.5% collagen (1:1). In animals of group S+MSCs (n=6), the iatrogenic femoral defect was filled with the same hydroxyapatite and 0.5% collagen (1:1) scaffold seeded with mesenchymal stem cells (MSCs). Results and Discussion: The size of the formed callus was significantly larger (p<0.05) in animals after transplantation of an autogenous cancellous bone graft (group A, callus:cortex ratio of 1.77 +/- 0.33) compared to animals after implantation of the HAP and 0.5% collagen (1:1) (group S, callus:cortex ratio of 1.08 +/- 0.13), or in animals after implantation of the scaffold seeded with MSCs (group S+MSCs, callus:cortex ratio of 1.15 +/- 0.18). Unlike a scaffold in the shape of the original bone column, a freely placed autogenous cancellous bone graft may allow the newly formed tissue to spread more to the periphery of the ostectomy defect. Clinical Relevance: Unlike a scaffold in the shape of the original bone column, a freely placed autogenous cancellous bone graft may allow the newly formed tissue to spread more to the periphery of the ostectomy defect. Implanted cylindrical scaffolds (with and without MSCs) support callus formation directly in the center of original bone column in segmental femoral ostectomy, and can be successfully used in the treatment of large bone defects.

Links

• 2B06130, research and development project: Name: Využití nově syntetizovaných biomateriálů v kombinaci s kmenovými buňkami v léčbě chorob, které postihují lidské tkáně derivované z mesodermu: chrupavku, kost, vazy a menisky. (Acronym: Chondros)

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR