ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТОВ ВАНКОМИЦИНА В УСЛОВИЯХ ОРГАНОТИПИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ КОСТНОЙ ТКАНИ

Актуальность: Неуклонный рост числа ортопедических операций, таких как эндопротезирование суставов, реконструктивные операции на крупных костях и суставах, приводит к увеличению количества инфекционных осложнений. Ведущими возбудителями ортопедической инфекции являются представители грамположительных патогенов, а именно S. aureus и S. epidermidis, одним из наиболее часто применяемых антибиотиков является ванкомицин. А нтибиотик ванкомицин широко применяют в составе остеозамещающих материалов, используемых при ортопедических операциях. Механизм действия ванкомицина связан с ингибированием синтеза клеточной стенки бактерий, однако влияние на рост клеток, формирующих костную ткань, изучено слабо.

Цель: исследовать влияние ванкомицина на рост эксплантатов костной ткани в условиях органотипического культивирования.

Материалы и методы: И сследование проводили на 1500 эксплантатах ткани кости 10–12- дневных куриных эмбрионов. И спользовали метод органотипической культуры ткани; лазерную сканирующую конфокальную микроскопию, активность щелочной фосфатазы определяли на биохимическом анализаторе.

Результаты исследования: С помощью метода органотипической культуры ткани впервые исследовано влияние препарата на рост и пролиферацию эксплантатов ткани кости. В диапазоне концентраций от 10-4 М до 10-13 М ванкомицин направленно регулировал рост эксплантатов костной ткани. Впервые показано, что в высоких концентрациях (10-4 и 10-5 М) ванкомицин практически полностью угнетает рост эксплантатов ткани кости.

Заключение: Д ействие ванкомицина было дозозависимым. В концентрациях 10-10-10-13 М ванкомицин обнаружил трофотропные свойства. Д анные, полученные при анализе результатов содержания щелочной фосфатазы в питательной среде экспериментальных чашек Петри, позволяют предположить, что стимулирующее действие ванкомицина в концентрациях 10-10-10-13М реализуется за счет активации процессов роста и пролиферации клеток предшественников остеокластов и остеобластов.

1. Heard GS. PMMA bead versus parenteral treatment of S. aureus osteomyelitis. J American Medical Association. 1997; 87:153–164.

2. Langlais F. Can we improve the results of revision arthroplasty for infected total hip replacement? J Bone Joint Surg Br. 2003; 85:637–640.

3. Bozhkova SA, T ikhilov RM, Krasnova MV et al. O rthopedic implant-associated infection: the main etiological agents, local resistance and antimicrobial therapy recommendations. T ravmatologiya i ortopediya Rossii- =Traumatology and O rthopedics of Russia. 2013; 4:5-15. In Russian [Божкова С.А., Тихилов Р .М., Краснова М.В., и др. Ортопедическая имплантат-ассоциированная инфекция: ведущие возбудители, локальная резистентность и рекомендации по антибактериальной терапии. Травматология и ортопедия России. 2013; 4:5–15].

4. Rubinstein E, Keynan Y. Vancomycin revisited–60 years later. Frontiers in public health. 2014; 2: 217.

5. Lopatina EV, Penniyainen VA, Zaika AA. Regulatory role of Na,K-ATPase in the growth of heart tissue explants in organotypic culture. Bull Exp Biol Med. 2005; 140:150-153. In Russian [Лопатина Е.В., Пеннияйнен В.А., Зайка А .А. Исследование участия Na+, K+-АТ - Фазы в регуляции роста эксплантатов ткани сердца в органотипической культуре. Бюллетень эксперим. биологии и медицины. 2005; 140:150–153].

6. Lopatina EV, Kipenko AV, Penniyaynen VA et al. T he using of the method of reconstruction of optical cross sections for investigation of the trophotropic effects of adrenaline and atenolol. Ross. fiziol. jurnal im. I.M. Sechenova=Russian journal of physiology. 2015; 101:1022- 1031. In Russian [Лопатина Е. В., Кипенко А .В., Пеннияйнен В.А., и др. Использование метода реконструкции оптических срезов для оценки трофотропных эффектов адреналина и атенолола. Росс. физиол. журнал им. И .М. Сеченова. 2015; 101:1022–1031].

7. Runova NB, Durnovo EA, Kazakov AV. Criteries of the regeneration intensity in bone jaw’s tissue during treatment of inflammatory destructive processes. Stomatologiya=Stomatology. 2010; 2:32. In Russian [Рунова Н.Б., Дурново Е.А., Казаков А .В. Критерии интенсивности процессов регенерации костной ткани челюстей при лечении воспалительно-деструктивных процессов. Стоматология. 2010; 2:32].

8. Edin M, Miclau T P, Lester GE et al. Effect of cefazolin and vancomycin on osteoblasts in vitro. Clin. Orthop. 1996; 333:245–251.

9. Rathbone CR, Cross JD, Brown KV et al. Effect of various concentrations of antibiotics on osteogenic cell viability and activity. J. O rthop. Res. 2011; 29: 1070–1074.

10. Konev VA, Bozhkova SA, Netylko GI et al. Results of the fosfomycin application for the impregnation of bone replacement materials in the treatment of chronic osteomyelitis. Travmatologiya i ortopediya Rossii=Traumatology and Orthopedics of Russia. 2016; 22:43- 56. In Russian [Конев В.А., Божкова С.А., Нетылько Г .И., и др. Результаты применения фосфомицина для импрегнации остеозамещающих материалов при лечении хронического остеомиелита. Травматология и ортопедия России. 2016; 22:43–56].

11. Uskoković V. Nanostructured platforms for the sustained and local delivery of antibiotics in the treatment of osteomyelitis. Crit. Rev. T her. Drug Carrier Syst. 2015; 32:1– 59.

12. Neut DA, Kluin O S, Crielaard BJ et al. Biodegradable antibiotic delivery system based on poly– (trimethylene carbonate) for the treatment of osteomyelitis. Acta O rthop. 2009; 5:514–519.

13. Tunney MM, Dunne N, Einarsson G et al. Biofilm formation by bacteria isolated from retrieved failed prosthetic hip implants in an in vitro model of hip arthroplasty antibiotic prophylaxis. J. O rthop Res. 2007; 25:2–10.