Ультраструктурні особливості та диференціювання клітин камбіального шару окістя

Ультраструктурні особливості та диференціювання клітин камбіального шару окістя різних зон дистракционного регенерату

Мета цієї роботи - вивчити ультраструктурні особливості та диференціювання клітин камбіального шару окістя в різних зонах дистракционного регенерату.

У роботі використаний матеріал 18 дорослих безпородних собак, яким здійснювали подовження гомілки після флексіонние остеоклазії в середньої третини діафіза великогомілкової кістки (експеримент виконаний спільно з канд. Мед. Наук Н.В. Петровської). Тварин виводили з досвіду через 7, 14, 28 діб дистракции, через 30 діб фіксації і через 30 діб після зняття апарату. Контрольна група складалася з 6 інтактних собак. Великогомілкової кістки фіксували в параформ-глутаральдегідом, шматочки окістя випилювали разом з поверхневими ділянками коркового шару кісткових уламків і з різних зон дистракционного регенерату. Частина з них декальцінірованний і заливали в парафін, інші шматочки додатково фіксували в чотириокису осмію і без декальцінаціі заливали в аралдіт. Парафінові зрізи фарбували гематоксиліном-еозином, напівтонкої зрізи - за методом метиленовийсиній-ШИК. Ультратонкі зрізи контрастували розчинами уранілацетатом, цитрату свинцю і досліджували в трансмісивному електронному мікроскопі JEM-100В. Стереоультраструктуру окістя вивчали в скануючому електронному мікроскопі JSM-840. Концентрацію кальцію, фосфору і сірки визначали за допомогою електронно-зондового мікроаналізатора INCA-200.

Ультраструктурні дослідження показали, що в період дистракции для клітин внутрішнього шару окістя решт уламків і кісткових відділів регенерату характерний високий ядерно-цитоплазматическое відношення. У цитоплазмі розташовуються розгалужені, розширені цистерни ендоплазматичної мережі, численні вільні рибосоми і полісоми, добре розвинений комплекс Гольджі, великі мітохондрії, лізосоми і вакуолі. У цитоплазмі акумулюється гранулярний компонент ШИК-позитивного речовини, а в мітохондріях - аморфний і кристалічний апатит, що вказує на диференціювання клітин в Остеогенна напрямку. В окісті цих зон виявляються численні преостеобласти, ядра яких містять значну кількість рибосомальної РНК, а також - остеобласти, що забезпечують локальну концентрацію іонів кальцію і фосфору і відкладення кристалів гідроксиапатиту на колагенових волокнах остеоида, що свідчить про активні процеси розвитку, зростання і диференціювання. Підвищені концентрації фосфору в окістя кісткових відділів регенерату свідчать про активне накопиченні в цих зонах гликопротеинов, специфічних для кальцинованих тканин. При цьому з боку окістя формуються поверхневі платівки і трабекули ретикулофіброзної кісткової тканини.

На рівні-тканинної прошарку камбіальний шар окістя представлений малодиференційованими фібробластоподібних клітини, які розташовуються між витягнутими по вектору розтягування колагеновими волокнами. За ультраструктурной організації вони дуже подібні з клітинами серединної прошарку регенерату. В розширених каналах гранулярних ендоплазматичної мережі виявляється фібрилярна субстанція, що свідчить про участь цих клітин в біосинтезі міжклітинної речовини. Електронно-зондовий мікроаналіз показав, що в період дистракции в камбіального шарі окістя на рівні прошарку регенерату і в меншій мірі на рівні його кісткових відділів концентрація кальцію значно знижується в порівнянні з контролем, що відображає диференціювання камбіальних клітин окістя в цій зоні переважно по фібробластичних напрямку і активний гистогенез в цих ділянках сполучнотканинних структур.

У постдістракціонний період у всіх досліджуваних зонах клітини камбіального шару окістя диференціюються, головним чином, в Остеогенна напрямку. На кінцях кісткових уламків вони представлені зрілими остеобластами, а в зонах новоствореного ділянки діафіза - преостеобластамі і диференціює остеобластами. У перицеллюлярном просторі останніх виявляється фібрилярний компонент остеоида з ділянками мінералізації. Вміст кальцію і фосфору в камбіального шарі окістя в цей період у всіх досліджуваних зонах значно вище, ніж у контрольній серії.

Таким чином, встановлено, що під впливом дистракції малодиференційовані клітинні елементи камбіального шару окістя на рівні серединної прошарку диференціюються в фібробластичних напрямку, а після припинення дистракции - в Остеогенна, активно продукуючи кісткову тканину і формуючи корковий шар новоствореного ділянки діафіза.

Робота виконана за підтримки РФФД (грант № 04-04-96167).


Ірьянов Ю.М., Горбач Е.Н.
ФГУН РНЦ "Відновлювальна травматологія та ортопедія" ім. акад. Г.А. Ілізарова Росздрава, м Курган