Влияние гидрогеля нитроглицерина на восстановление критических дефектов кости (Nitro- Bone)

Благодаря их остеоконкирующим, остеоиндуктивным и остеогенным качествам аутологичные костные трансплантаты являются золотым стандартом для увеличения кости, (1). Тем не менее, проблемы, недостаточное количество костей и/ или качество в месте донора могут предотвратить их использование. Следовательно, различные материалы для костного трансплантата, такие как аллотрансплантаты и/или ксенотрансплантаты, были разработаны для улучшения развития кости и обеспечения остеоконкирующей матрицы в так называемом дефекте критического размера твердой ткани (CSD) (2).

«Дефект критического размера» рассматривается как тот, который не зажил бы спонтанно, несмотря на хирургическую стабилизацию и требует дальнейшего хирургического вмешательства (3). Управление дефектами костей критического размера остается основной клинической ортопедической задачей. Дефекты костей критического размера технически определены как те, которые не будут лечить спонтанно в течение жизни пациента. Потеря костной ткани, более 2 раза, диаметр диафиза длинной кости вряд ли приведет к объединению, несмотря на соответствующие методы стабилизации (4).

Нитроглицерин, также известный как глицерил тринитрат (GTN), является лекарством, обычно используемым для лечения заболеваний сердца, таких как стенокардия и хроническая сердечная недостаточность. Он действует как мощный вазодилататор, расширяя сосудистую систему для улучшения кровотока. Было обнаружено, что нитроглицерин оказывает положительное влияние на образование костей. Исследования показывают, что нитроглицерин при местном применении может увеличить образование костей и уменьшить резорбцию кости. Этот эффект достигается за счет стимуляции остеобластической дифференцировки и пролиферации (5).

Механизм действия нитроглицерина в образовании кости включает его превращение в оксид азота (NO), который играет решающую роль в стимулировании образования костей. Оксид азота, высвобождаемый из нитроглицерина, действует как сигнальная молекула, которая усиливает остеобластическую дифференцировку и пролиферацию мезенхимальных стволовых клеток, полученных из костного мозга. Этот процесс приводит к увеличению минеральной плотности кости, улучшению геометрии кости и повышению прочности кости (5).

Гидрогели являются естественными или синтетическими биосовместимыми полимерами, которые широко используются в пародонтальной тканевой инженерии в качестве материала доставки для различных биологических веществ (6). Синтетические гидрогели имеют превосходство в химических и механических свойствах над природными гидрогелями (7). Карбополь или полиакриловая кислота (PAA) является одним из наиболее широко используемых полимеров в качестве гидрогеля. Это анионный полиэлектролит, который можно легко полимеризовать и сшивать, образуя гидрогели с отекой, превышающей их сухой вес (8).