Influence of Bone Morphogenetic Protein in Composition of Biocomposite Material upon Osteogenesis and Bone Mineralization

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Influence of bone morphogenetic protein (BMP-2) in its local application in combination with demineralized lyophilized bone implant (DLBI) upon the process of osteogenesis and bone mineral density in the zone of surgical intervention and the whole segment (tibia) was studied in experiment (40 rats). The animals were divided into 2 groups. In animals from the study group the defect zone was filled with both DLBI and BMP-2 while in control group only with DLBI. In evaluation of morphologic changes by points at terms 7 and 12 weeks no reliable differences between the groups were noted. However at 12 weeks in study group cases of marked osteogenesis with full remodeling of bone implant were observed. It was shown that use of BMP-2 in combination with DLBI reliably increased bone mineral density both in the zone of surgical intervention and in the segment as a whole. That fact was regarded as the evidence of BMP-2 positive effect upon the mechanical strength of the forming regenerate.

About the authors

S P Mironov

ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова» Минздравсоцразвития России

академик РАН и РАМН, доктор мед. наук, директор ЦИТО; ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова» Минздравсоцразвития России

Svetlana Semenovna Rodionova

ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова» Минздравсоцразвития России

Email: S-S-Rodionova@yandex.ru
профессор, доктор мед. наук, руководитель научно-клинического центра остеопороза ЦИТО, Тел.: 8 (495) 601-44-07; ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова» Минздравсоцразвития России

A N Torgashin

ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова» Минздравсоцразвития России

науч. сотр. научно-клинического центра остеопороза ЦИТО; ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова» Минздравсоцразвития России

L A Semenova

ФГБУ «Научно-исследовательский институт ревматологии РАМН», Москва

канд. мед. наук, старший науч. сотр. лаборатории морфогенеза НИИ ревматологии; ФГБУ «Научно-исследовательский институт ревматологии РАМН», Москва

S P Mironov

S S Rodionova

A N Torgashin

L A Semenova

References

  1. Родионова С.С., Торгашин А.Н., Подурец К.М и др. Рефракционная интроскопия и двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия в оценке костеобразования //Вестн. травматол. ортопед. - 2010. - N 3. - С. 34-42.
  2. Родионова С.С., Торгашин А.Н., Лекишвили М.В. и др. Влияние бисфосфонатов в составе биокомпозиционного материала на костеобразование и минерализацию кости //Вестн. травматол. ортопед. - 2011. - N 2. - С. 59-66.
  3. Склянчук Е.Д., Зоря В.И., Гурьев В.В., Просвирин А.А. Транскортикальная комбинированная пластика ложных суставов костей конечностей //Вестн. травматол. ортопед. - 2009. - N 3. - C. 80-85.
  4. Burkus J.K., Sanghu H.S., Gornet M.F., Longley M.C. Use of rhBMP-2 in combination with structural cortical allografts:clinical and radiographic outcomes in anterior lumbar spinal surgery //J. Bone Jt Surg. - 2005. - Vol. 87A, N 6. - P. 1205-1212.
  5. Cook S.D., Baffes G.C., Wolfe M.W. et al. The effect of Recombinant Human Osteogenic Protein-1 on healing of large segmental bone defects //J. Bone Jt Surg. (Am). - 1994. - Vol. 76, N 6. - P. 827-838.
  6. Govender S., Csimma C., Genant H.K. et al. Evaluation in surgery for tibial trauma (BESTT) Study Group: recombinant human bone morphogenetic protein-2 for treatment of open tibial fractures: a prospective, controlled, randomized study of four hundred and fifty patients //J. Bone Jt Surg. (Am). - 2002. - Vol. 84. - P. 2123-2134.
  7. Griffith D.L., Keck P.C., Sampath T.K. et al. Three-dimensional structure of recombinant human osteogenic protein 1; Structural paradigm for transforming growth factor . superfamily //Proc. Natl. Acad. Sci. - 1996. - Vol. 93. - P. 878-883.
  8. Hooten J.P., Engh C.A., Heekin R.D. et al. Structural bulk allografts in acetabular reconstruction //J. Bone Jt Surg. (Br). - 1996. - Vol. 78. - P. 270-275.
  9. Hostner J., Karrholm J., Hultmark P. Early failures after femoral revisions using milled allograft bone mixed with OP-1. Poster presentation 2000; SOF 2000: 205-206.
  10. Kaneko H., Arakawa T., Mano H. et al. Direct stimulation of osteoclastic bone resorption by Bone Morphogenic Protein (BMP-2) and expression of BMP receptors in mature osteoclasts //Bone. - 2000. - Vol. 27, N 4. - P. 479-486.
  11. Kirker-Head C.A. Potential applications and delivery strategies for bone morphogenetic proteins //Adv. Drug. Deliv Rev. - 2000. - Vol. 43, N 1. - P. 65-92.
  12. Laursen M., Hoy K., Hansen E.S. et al. Recombinant bone morphogenic protein-7 as an intracorporal bone growth stimulator in thoracolumbar burst fractures in humans; preliminary results //Eur. Spine J. - 1999. - Vol. 8. - P. 485-490.
  13. Peidro L., Segur J. M., Poggio D. et al. Use of freeze-dried bone allograft with platelet-derived growth factor for revision of a glenoid component //J. Bone Jt Surg. (Br). - 2006. - Vol. 88. - P. 1228-1231.
  14. Reddi A.H. Bone Morphogenic Proteins: From basic science to clinical applications // J. Bone Jt Surg. (Am). - 2001. - Vol. 83, Suppl 1 (Pt 1). - P. 1-6.
  15. Sciadini M., Dawson J., Berman L. et al. Dose response characteristics of recombinant human bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2) in a canine segmental defect model (abstract) //Trans. Orthop. Res. Socity. - 1995. - Vol. 20. - P. 594.
  16. Tagil M., Aspenberg P. Impaction of cancellous bone grafts impairs osteoconduction in titanium chambers //Clin. Orthop. - 1998. - Vol. 352. - P. 231-238.
  17. Tagil M., Jeppsson C., Aspenberg P. Bone graft incorporation: effects of osteogenic protein-1 and impaction //Clin. Orthop. - 2000. - Vol. 371. - P. 240-245.
  18. Tuin A., Kluijtmans S.G., Bouwstra J.B. et al. Recombinant gelatin microspheres: novel formulations for tissue repair? //Tissue Eng Part A. - 2010. - Vol. 16, N 6. - P. 1811-1821.
  19. Vaidya R., Weir R., Sethi A. et al. Interbody fusion with allograft and rhBMP-2 leads to consistent fusion but early Subsidence //J. Bone Jt Surg. (Br). - 2007. - Vol. 89. - P. 342-345.
  20. Wang E.A., Rosen V., Alessandro J.S. et al. Recombinant human bone morphogenetic protein induces bone formation //Proc. Natl. Acad. Sci. - 1990. - Vol. 87. - P. 2220-2224.
  21. Winn S.R., Uludag H., Hollinger J.O. Sustained release emphasizing recombinant human bone morphogenetic protein-2 //Adv. Drug. Deliv. Rev. - 1998. - Vol. 31, N 3. - P. 303-318.
  22. Yasko A.W., Lane J.M., Fellinger E.J. et al. The healing of segmental bone defects, induced by recombinant human bone morphogenetic protein (rhBMP-2): a radiographic, histological, and biomechanical study in rats //J. Bone Jt Surg. (Am). - 1992. - Vol. 74. - P. 659-670.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2012 Eco-Vector



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».