Посттравматическая регенерация суставной гиалиновой хрящевой ткани при применении клеточно-тканевых биотехнологий (экспериментальное исследование) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.03.02, кандидат медицинских наук Тертерян, Маргарита Анатольевна

• Тертерян, Маргарита Анатольевна
• кандидат медицинских наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат медицинских наук Тертерян, Маргарита Анатольевна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Морфо-функциональные особенности хрящевой ткани.

1.2.Современные способы лечения деструктивно-дистрофических заболеваний суставов.

1.3. Применение клеточных и тканевых биотехнологий в реконструктивной травматологии ортопедии.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Общая характеристика экспериментальных животных.

2.2 Получение аллогенного клеточного материала для выделения клеток.

2.2.1. Выращивание клеток из гиалинового хряща кроликов.

2.2.2. Методы идентификации клеток, выращенных из гиалинового реберного хряща.

2.3. Создание аллогенного клеточно-тканевого трансплантата.

2.3.1. Выбор матрицы носителя для клеток.

2.3.2. Тканевой компонент комбинированного трансплантата.

2.3.3. Получение клеточно-тканевого трансплантата.

2.3.4. Методы исследования клеточно-тканевого трансплантата

2.4. Выполнение хондропластики аллогенным клеточно-тканевым трансплантатом в эксперименте на животных.

2.5. Макро- и микроскопические методы исследования.

2.6. Примененные методы исследования.

2.7. Статистическая обработка полученных результатов.

Глава 3. КЛЕТОЧНО-ТКАНЕВОЙ ТРАНСПЛАНТАТ ДЛЯ ПЛАСТИКИ

КОСТНО-ХРЯЩЕВЫХ ДЕФЕКТОВ.

3.1. Клеточный компонент комбинированного трансплантата.

3.2. Результаты тестирования на биосовместимость и адгезию клеток различных пористых костных материалов.

Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ МИКРОСКОПИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1 Микроскопическая характеристика костно-хрящевых дефектов без пластики.

4.1.1 Костно-хрящевые дефекты без пластики через 2 недели после операции.

4.1.2 Костно- хрящевые дефекты без пластики через 1 месяц после операции

4.1.3 Костно- хрящевые дефекты без пластики через 3 месяца после операции.

4.1.4.Костно-хрящевые дефекты без пластики через 6 месяцев после операции.

4.2 Микроскопическая характеристика костно-хрящевых дефектов после пластики бионосителем.

4.2.1 Костно- хрящевые дефекты с бионосителем через 2 недели после операции.

4.2.2 Костно-хрящевые дефекты с бионосителем через 1 месяц после операции.

4.2.3 Костно-хрящевые дефекты с бионосителем через 3 месяца после операции.

4.2.4 Костно-хрящевые дефекты с бионосителем через 6 месяцев после операции.

4.3 Микроскопическая характеристика костно-хрящевых дефектов после пластики аллогенным комбинированным трансплантатом на различных сроках.

4.3.1 Костно- хрящевые дефекты с аллогенным комбинированным трансплантатом через 2 недели после операции.

4.3.2 Костно-хрящевые дефекты с аллогенным комбинированным трансплантатом через 3 месяца после операции.

Глава 5 РЕЗУЛЬТАТЫ МАКРОСКОПИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

КОЛЕННЫХ СУСТАВОВ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ НА ЖИВОТНЫХ.

5.1. Результаты рентгенографии и компьютерной томографии коленных суставов животных.

5.2 Макроскопическая оценка коленных суставов животных в динамике.

5.3 Осложнения оперативных вмешательств.

5.4 Оценка отдаленных результатов экспериментального исследования

5.5 Обоснование полученных результатов с позиций доказательной медицины.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Посттравматическая регенерация суставной гиалиновой хрящевой ткани при применении клеточно-тканевых биотехнологий (экспериментальное исследование)»

Актуальность темы исследования.

Известно, что миллионы людей по всему миру страдают от посттравматических и деструктивных поражений суставного гиалинового хряща. Обычно заболевают люди среднего, наиболее трудоспособного возраста. Особую группу риска занимают лица, испытывающие повышенные физические нагрузки, особенно спортсмены. (Тихилов P.M., 2006; Blanc K.L., 2004; Roos Е.М., 2007).

Гиалиновый хрящ является одной из основных структур, реализующих функцию сустава как органа движения и опоры (Миронов С.П., 2008; Котельников Г.П., 2010; Uchio Y., Vad V.B., Gregard A., 2008).

Особенности его гистоархитектоники на данный момент не позволяют известным консервативным и хирургическим способам лечения деструктивно-дистрофических заболеваний достичь полной регенерации суставного хряща с образованием органотипичной ткани и восстановлением функции сустава. Как правило, повреждения гиалинового хряща заполняются фиброзной или волокнистой хрящевой тканью (Писарев В.Б., Маланин Д.А., 2004; Санкин А.П., 2006; Татаренко-Козмина Т.Ю., 2007; Brittberg M., 2006; Pietsch M., 2007).

Именно поэтому, первостепенной, но в то же время трудновыполнимой задачей в лечении этой группы больных, становится полноценная регенерация суставного хряща, определяющая в дальнейшем восстановление функций коленного сустава и нижней конечности в целом (Леднев В.Ю., 2000; Денисов-Никольский Ю.И., 2005; Омельяненко Н.П., 2001; Ahn J.I., 2004; Arinzeh T.L., 2005; Horwitz Е.М.,2007).

В последние годы широкую значимость приобрела регенеративная медицина. В связи с этим клеточные и тканевые биотехнологии занимают лидирующие позиции и являются перспективными в клинической травматологии и ортопедии (Волова JI.T., 2008; Verfaillie С. М., 2002; Kotobuki N. et al., 2004; Otto W. R., 2004).

Цель исследования.

Оценить эффективность пластики интраоперационных костно-хрящевых дефектов аллогенными клеточно-тканевыми трансплантатами при травматическом повреждении суставного хряща с позиции регенеративной медицины.

Задачи исследования.

1. Провести иммунофенотипирование и дать морфо-функциональную характеристику культур клеток, полученных из гиалиновой ткани реберного хряща.

2. Исследовать возможность хондродифференцировки в культуре клеток из гиалиновой хрящевой ткани.

3. Установить оптимальный бионоситель для этой популяции клеток и создать аллогенный клеточно-тканевой трансплантат для хондропластики. С помощью методов электронной микроскопии изучить его структуру и наличие в нем клеточного компонента и его жизнеспособность.

4. В эксперименте на животных провести сравнительную оценку характера регенераторных процессов и состояние прилежащей к области повреждений гиалиновой хрящевой ткани при пластике аллогенными комбинированными клеточно-тканевыми трансплантатами только бионосителем и без замещения дефектов биопластическим материалом.

5. Оценить функциональное состояние конечности кролика во всех сериях эксперимента с использованием комплекса количественных морфологических методов, методов лучевой диагностики, компьютерной томографии и доказательной медицины.

Научная новизна.

Впервые дана структурно-функциональная характеристика и проведено иммунофенотипирование культур клеток из реберной гиалиновой хрящевой ткани кролика с использованием проточной цитометрии и комплекса иммуногистохимических методов исследования с применением моноклональных антител, морфологических и морфометрическх методов.

Впервые проведено тестирование на биосовместимость и адгезивную способность клеток из реберной гиалиновой хрящевой ткани к различным аллогенным костным пористым материалам, изготовленным по технологии «Лиопласт»®, позволившее выбрать оптимальный бионоситель для создания клеточно-тканевого трансплантата (Патент РФ № 2402339 от 27.10.2010).

Впервые создан аллогенный клеточно-тканевой трансплантат (Патент РФ № 2402340 от 27.10.2010) на основе биодеградируемой деминерализованной губчатой кости и культур клеток из реберного хряща. Применение конфокальной и растровой электронной микроскопии позволило выявить интеграцию в бионосителе жизнеспособных фибробластоподобных клеток из реберной гиалиновой хрящевой ткани. Гистологическими исследованиями in vivo установлено наличие жизнеспособных трансплантируемых на носителе клеток.

Впервые с помощью морфометрических, макро- и микроскопических методов исследования in vivo показано, что после пластики интраоперационных костно-хрящевых дефектов комбинированными трансплантатами на основе деминерализованной губчатой спонгиозы и культур аллогенных клеток из реберного хряща происходит полное восстановление функций конечности животного с замещением дефектов регенератом, визуально не отличимым от окружающей суставной поверхности и гистологически представленным органотипичной гиалиновой хрящевой тканью.

Практическая значимость.

Разработана и изучена на доклиническом этапе в эксперименте на животных новая медицинская биотехнология для восстановления посттравматических дефектов суставного хряща, представляющая собой создание клеточно-тканевого трансплантата на основе деминерализованной спонгиозы и культур клеток из гиалиновой хрящевой ткани реберного хряща и применение его во время операции для замещения сформированных костно-хрящевых дефектов.

Использование аллогенного клеточно-тканевого трансплантата при хондропластике обеспечивает замещение дефекта новообразованной гиалиновой хрящевой тканью, имеющей типичное для суставного хряща строение, и восстановление структуры субхондральной кости с образованием компактного вещества костной пластины и губчатого компонента, отсутствием дистрофических процессов в окружающей хрящевой ткани и полным восстановлением функций оперированной конечности.

Внедрение результатов исследования.

Результаты проведенных исследований используют в учебных процессах ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский ( университет» Минздравсоцразвития России кафедры: травматологии, ортопедии и экстремальной хирургии; оперативной хирургии и клинической анатомии с курсом инновационных технологий; гистологии и эмбриологии; общей и клинической патологии: патологической анатомии и патологической физиологии; в Институте экспериментальной медицины и биотехнологий; в ГБОУ ВПО «Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет), кафедра радиотехнических устройств.

Апробация работы.

Основные положения диссертационного исследования доложены и обсуждены на IV Всероссийском симпозиуме с международным участием «Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии» (г.Санкт-Петербург, 2010); IV Всероссийской (78-я итоговая) студенческой научной конференции «Студенческая наука и медицина XXI века: традиции, инновации и приоритеты» (г.Самара, 2010) и Всероссийской конференции «Регенеративная биология и медицина» (г.Москва, 2011). Работа поддержана грантом программы У.М.Н.И.К. (г.Самара, 2010).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 12 работ, из них 3 - в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ. Получены 2 патента РФ на изобретения.

Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 137 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, 4 глав собственных наблюдений, заключения, выводов, практических рекомендаций и указателя литературы. Библиографический список содержит 50 отечественных и 137 зарубежных источников. Содержит 7 таблиц и 69 рисунков.

Заключение диссертации по теме «Патологическая анатомия», Тертерян, Маргарита Анатольевна

выводы

1. При травматических повреждениях суставного хряща заполнение интраоперационного костно-хрящевого дефекта клеточно-тканевым трансплантатом является эффективным средством регенераторной медицины, обеспечивающей репаративный характер хондрогенеза с формированием de novo органотипичной суставной гиалиновой хрящевой ткани, субхондральной кости с образованием компактной костной пластины и сохранением структуры окружающего хряща.

2. Клеточный компонент для создания клеточно-тканевого трансплантата получают из гиалиновой хрящевой ткани реберного хряща. Такие клетки в культуре имеют фибробластоподобную форму, по 2-3 отростка, жировые включения в цитоплазме, продуцируют коллаген II типа, позитивны по маркерам стромальных клеток CD44, CD90, CD 105 и негативны по маркерам гемопоэтических клеток CD34, CD45, что позволяет идентифицировать их как прогениторные клетки хрящевого дифферона.

3. Клетки в культуре, полученной из реберного хряща, in vitro способны к спонтанной хондродифференцировке. При культивировании на пластике процесс трасформации малодифференцированных отростчатых клеток в зрелые клетки округлой формы происходит через 10 дней, а в присутствии биоимплантата - через 3 дня, что косвенно свидетельствует о наличии в нем индуктора хондрогенеза.

4. По биодоступности и результатам тестирования in vitro различных пористых аллогенных материалов деминерализованная спонгиоза, изготовленная по технологии «Лиопласт» ®, является оптимальным 3D-носителем для создания аллогенного клеточно-тканевого трансплантата. Наличие и жизнеспособность клеток на трехмерном пористом бионосителе подтверждены растровой и конфокальной электронной микроскопией.

5. Сравнительный морфологический анализ результатов экспериментальных исследований показал, что при незаполнении дефекта пластическим материалом имеют место воронкообрзная деформация суставной поверхности и образование в зоне повреждения волокнистой соединительной ткани. При проведении пластики поверхность сустава восстанавливалась. При этом при применении только бионосителя происходило замещение дефекта преимущественно губчатой костной тканью с явлениями остеопороза, а при применении клеточно-тканевого трансплантата наблюдали репаративный хондрогенез и восстановление типичной структуры субхондральной кости.

6. Комплексная оценка функционального состояния оперированной конечности кролика с помощью количественных морфологических методов, методов лучевой диагностики и доказательной медицины свидетельствует о прогрессивном развитии остеоартроза и высоком риске осложнений у животных без пластики и с пластикой только бионосителем. Применение клеточно-тканевого трансплантата позволило достичь более раннего и полного восстановления функций оперированной конечности, предотвратить развитие деструктивно-дистрофических процессов в суставах животных, снизить риск возможных осложнений с 4,5% до 79%.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для получения клеточного компонента для комбинированного клеточно-тканевого трансплантата необходимо проводить забор первичного эксплантата из реберного хряща путем послойного рассечения тканей по парастернальной линии в проекции грудино-реберных сочленений.

2. В качестве тканевого компонента комбинированного клеточно-тканевого трансплантата рекомендуется использовать аллогенную деминерализованную лиофилизированную биорезорбируемую спонгиозу, созданную по методике «Лиопласт» которая обеспечивает жизнеспособность, пролиферативную активность и последующую хондродифференцировку пересаженных клеток.

3. С целью оценки наличия и жизнеспособности, трансплантируемых фибробластоподобных клеток требуется применять комплекс растровой и конфокальной электронной микроскопии.

4. Для обеспечения репаративного характера хондрогенеза и формирования новой субхондральной костной ткани, необходимо создавать интраоперационные костно-хрящевые дефекты и заполнять их аллогенными клеточно-тканевые трансплантатами соответствующего размера без дополнительной фиксации.

5. Для выбора оптимальной матрицы носителя рекомендуется проводить оценку биосовместимости и адгезивной способности трансплантируемой культуры клеток к различным материалам.

Список литературы диссертационного исследования кандидат медицинских наук Тертерян, Маргарита Анатольевна, 2011 год

1. Антипов, A.B. Артроскопическое замещение дефектов суставной поверхности костно-хрящевыми трансплантатами при рассекающем остеохондрите коленного сустава / A.B. Антипов. Курган, 2003. - 20 с.

2. Аветисян, М.Б. Новый метод артроскопического лечения больных при дегенеративных заболеваниях суставов / М.Б. Аветисян, В.Н. Гречко // Травматология и ортопедия России. 2005. - № 4. - С. 16-17.

3. Денисов-Никольский, Ю.И. Актуальные проблемы теоретической и клинической остеоартрологии / Ю.И. Денисов-Никольский, С.П. Миронов, Н.П. Омельченко, И.В. Матвейчук. Москва, 2005. - С.334.

4. Зазирный, И.М. Тактика хирургического лечения дефектов хряща коленного сустава / И.М. Зазирный, В.Г. Евсеенко // Травматология и ортопедия XXI века: сборник тезисов докладов VIII съезда травматологов-ортопедов России. Самара, 2006. - С. 526-527.

5. Корж, A.A. Артроз: классификация, эпидемиология, клиника, диагностика и лечение / A.A. Корж, A.A. Филиппенко, Н.В. Дедух // Международный медицинский журнал. 2002. - Т.8. - № 1-2. - С. 127-133.

6. Корж H.A., Филиппенко В.А., Дедух Н.В. Остеоартроз подходы к лечению // Вісник ортопедії травматології та протезування - 2004. - №3. - С. 75-79.

7. Котельников, Г.П. Доказательная медицина / Г.П. Котельников, A.C. Шпигель. Самара, 2000. - С.116.

8. Котельников, Г.П. Первый опыт клинического применения культивированных in vitro аутохондроцитов для пластики дефектов гиалинового хряща коленного сустава / Г.П. Котельников, Ю.В. Ларцев. Самара, 2009. -С.51-52.

9. Краснов, А.Ф. Ортопедия. Учебник для пред- и постдипломной подготовки / А.Ф. Краснов, Г.П. Котельников, К.А. Иванова. Москва, 2001-С.512.

10. Кудашев, Д.С. Комплексный подход в лечении больных с деструктивно-дистрофическими и травматическими поражениями хряща в коленном суставе / Д.С. Кудашев // Аспирантский вестник Поволжья. Самара, 2008.-№3-4.-С. 108-112.

11. Кудашев, Д.С. // Сборник тезисов IX съезда травматологов-ортопедов. Саратов, 2010. T.I. - С. 434-435.

12. Лаврищева, Г.И. Морфологические и клинические аспекты репаративной регенерации опорных органов и тканей / Г.И. Лаврищева, Г.А. Оноприенко. М.: Медицина, 1996. - С.208.

13. Ларцев, Ю.В. Новый способ лечения больных с дефектами гиалинового хряща коленного сустава / Ю.В. Ларцев, Д.С. Кудашев // Сборник тезисов IX съезда травматологов-ортопедов. Саратов, 2010. - T.I. - С. 451-452.

14. Ларцев, Ю.В. Внутрисуставная оксигенотерапия в лечении больных с деструктивно-дистрофическими заболеваниями коленного сустава / Ю.В. Ларцев, Д.С. Кудашев // Сборник тезисов IX съезда травматологов-ортопедов. -Саратов, 2010. T.I. - С. 450-451.

15. Миронов, С.П. Применение ударно-волновой терапии при лечении хронических дегенеративно-дистрофических заболеваний опорно-двигательного системы / С.П. Миронов, Д.О. Васильев, Г.М. Бурмакова // Вест. Травм. Ортопед. 1999. - №1. - С. 26-29.

16. Миронов, С.П Остеоартроз: современное состояние проблемы (аналитический обзор) / С.П. Миронов, Н.П. Омельянинко, А.К. Орлецкий, Ю.А. Марков, И.Н. Карпов // Вест. Травматол. Ортопед. 2001. - №2. - С. 9699.

17. Миронов, С.П. Классификация и методы лечения хрящевых дефектов / С.П. Миронов, Н.П. Омельяненко, Е. Кон, А.К. Орлецкий, И.Н. Карпов, А.П. Курпяков // Вестник травматологии и ортопедии им. H.H. Приорова, 2008. -№ 3. С. 81-85.

18. Миронов, С.П. Стандартизированные исследования в травматологии и ортопедии / С.П. Миронов, Э.Р. Маттис, В.В. Троценко. М.: ОАО «Типография «Новости», 2008. - С.88.

19. Омельянинко, Н.П. Соединительная ткань (Гистофизиология биохимия) / Н.П. Омельянинко, Л.И. Слуцкий// — Москва, «Известия», 2010. — С. 48-50.

20. Павлова, В.Н. Хрящ / В.Н. Павлова, Т.Н. Копьева, М.И. Слуцкий, Г.Г. Павлов. М.: Медицина, 1988. - С.320.

21. Слуцкий, Л.И. Современные представления о коллагеновых компонентах хрящевой ткани (обзор) // Вопр. мед. химии. 1985. - №3. - С. 10-17.

22. Слуцкий, Л.И. Биохимические изменения суставного хряща в книге: Павлова В.Н., Коньева Т.Н., Слуцкий Л.И., Павлов Г.Г. Хрящ М.: Медицина, 1988 - С. 243-249.

23. Сухих, Г.Т. Мезенхимальные стволовые клетки / Г.Т. Сухих, В.В. Малайцев, И.М. Богданова, И.В. Дубровина // Бюл. экспер. биол. 2002. - Т. 133. -№ 2. - С. 124-131.

24. Фриденштейн, А.Я. Клонирование стромальных клеток-предшественников / А.Я. Фриденштейн / / Методы культивирования клеток. -Л.: Наука, 1987. С. 257-265.

25. Фриденштейн, А.Я. Стволовые остеогенные клетки костного мозга / А.Я. Фриденштейн // Онтогенез. 1991. - № 2. - С. 189-197.

26. Фриденштейн, А.Я. Индукция костной ткани и остеогенные клетки-предшественники / А.Я. Фриденштейн, КС Лалыкина. М.: Медицина, 1973.-216 с.

27. Фриденштейн, А.Я. Клеточные основы кроветворного микроокружения / А.Я. Фриденштейн, Е.А. Лурия. — М.: Медицина, 1980. — 223 с.

28. Arinzeh T.L. A comparative study of biphasic calcium phosphate ceramics for human mesenchymal stem-cell-induced bone formation / T.L. Arinzeh, T. Tran, J. McAlary, G. Daculsi // Biomaterials. 2005 Jun; 26(17): 3631-8.

29. Bain, B.S. Bone marrow aspiration Text. / B.J. Bain // Clin. Pathol. -2001. Sep. 54(9). -p. 657-663.

30. Buckwalter J.A. Articular cartilage basic science and arthroscopy // Eds. J.D. Ewing. New-York, 1990. - P. 19-56.

31. Badley M.E. The economic burden of musculoskeletal disorders in Canada is similar to that for cancer and may be higher // J., 1995.-№22.- P.204-26.

32. Bobic V. Arthroscopic osteochondral autograft in anterior cruiate ligament reconstruction //Arthroscopy. 1996. - №3. - P. 262-269.

33. Burgeson, R.E. Collagen heterogeneity in human cartilage: identification of several new collagen chains / R.E. Burgeson, D.W. Hollister // Biochem. Byophys. Res. Commun., 1979. -V. 87. -# 4. P. 1124-1131.

34. Burgeson, R.E. Collagen heterogeneity in human cartilage: identification of several new collagen chains / R.E. Burgeson, D.W. Hollister // Biochem.

35. Buckwalter J. A., Rosenberg L. C., Hunziker E. B. // Articular cartilage: composition, structure, response to injury, and methods of facilitation repair / eds J. W. Ewing. New York: Raven Press, 1990. - P. 19-56.

36. Brittberg, M. Autologous chondrocyte transplantation / M. Brittberg // Clin. Orthop. Relat. Res. 1999. - Vol. 367 Suppl). - P. S147-S155.

37. Brittberg, M. Cellular aspects on treatment of cartilage injuries / M. Brittberg, A. Lindahl, A. Nilsson, C. Ohlsson // Agents Actions Suppl. 1993; 39: 237-41.

38. Brittberg M. Articular cartilage engineering with autologous chondrocyte transplantation. / M. Brittberg, L. Peterson, E. Sjogren-Jansson, T. Tallheden, A. Lindahl // A review of recent developments. J Bone Joint Surg Am 2003; 85-A; Suppl 3: 109-115

39. Brittberg, M. Treatment of deep cartilage defects in the knee with autologous chondrocyte transplantation / M. Brittberg, A. Lindahl, A. Nilsson, C. Ohlsson, O. Isaksson, L. Peterson // N Engl J Med 1994; 331: 889-895

40. Diduch. D.R. Marrow stromal cells embedded in alginate for repair of osteochondral defects. Arthroscopy 2000; 16; 6: 571-577

41. Dines, J.S. Tissue engineering and rotator cuff tendon healing / J.S. Dines, D.A. Grande, D.M. Dines // J. Shoulder Elbow Surg. 2007. - Vol. 16, № 5 (Suppl).-P. 204-207.

42. Docquier P.L., Delloye C. Autologous bone marrow injection in the management of simple bone cysts in children / P.L. Docquier, C. Delloye // Acta Orthop Belg. 2004 Jun; 70(3): 204-13.

43. Ewing J.W. Articular cartilage and knee joint function. Basic science and arthroscopy. New York: Raven Press, 1990.

44. Fell, H.B. Experiments on the differentiation in vitro of cartilage and bone. Part I / H.B. Fell // Archiv fbr experimented Zellforchung besonders Gewebezbchtung explanation). 1928/1929. - Bd. VII. - S. 390-411.

45. Fell, H.B. Osteogenesis in vitro / H.B. Fell // Archiv fbr experimented Zellforsch. 1931. - Bd. 11. - S. 245-252.

46. Ficat R.P., Ficat C., Gedeon P., Toussaint J. B. // Clin. Orthop. 1979. -Vol. 144.-P. 74-83.

47. Hungody L. Autogenous osteochondral graft technique for replacing knee cartilage defects in dogs// Int. Orthop. 1997. - №5. - P. 175-181.

48. Jackson R. W. arthroscopic treatment of degenerative arthritis // Operative arthroscopy. New-York, 1991. - P. 319-323

49. Horwitz, E.M. Clinical responses to bone marrow transplantation in children with severe osteogenesis imperfect / E.M. Horwitz, D.J. Prockop, P.L. Gordon // Blood. 2001. - Vol. 97. - №5. - P. 1227-1231.

50. Horwitz, E.M. Transplantability and therapeutic effects of bone marrow-derived mesenchymal cells in children with osteogenesis imperfect / E.M. Horwitz, D. Prockop // Nat Med. 2009. - № 5. - P. 309-313.

51. Kotobuki N., Hirose M., Takakura Y., Ohgushi H. Cultured autologous human cells for hard tissue regeneration: preparation and characterization of masenchymal stem cells from bone marro // Artificial Organs, 2004. 28(i). - P.33-39.

52. Koulalis, D. Autologous chondrocyte transplantation forosteochondritis dissecans of the talus / D. Koulalis, W. Schultz, M. Heyden // Clin. Orthop. 2002. -Vol. 395.-P. 186-192.

53. Krampera, M. Induction of neural-like differentiation in human mesenchymal stem cells derived from bone marrow, fat, spleen and thymus / M. Krampera, S. Marconi, A. Pasini et al. //1. Bone. 2007. - Vol. 40, № 2. P. 382-390.

54. Krebsbach, P.H. Dental and Skeletal Stem Cells: Potential Cellular Therapeutics for Craniofacial Regeneration / P.H. Krebsbach, P.G. Robey // J. Dent. Edu. 2002. - Vol. 66, № 6. - P. 766-773.

55. Kryger, G.S. A comparison of tenocytes and mesenchymal stem cells for use in flexor tendon tissue engineering / G.S. Kryger, A.K. Chong, M. Costa et al. // J. Hand Surg. (Am.). 2007. Vol. 32, № 5. - P. 597-605.

56. Kuznetsov, S.A. Circulating skeletal stem cells / S.A. Kuznetsov, M.H. Mankani, S. Gronthos et al. // J. Cell Biol. 2001. - Vol. 153, № 5. - P. 1133-1139.

57. Kuznetsov, S.A. A look at the history of bone marrow stromal cells / S.A. Kuznetsov, P.G. Robey // Graft. 2000. - Vol. 3, № 6. - P. 278-283.

58. Kuznetsov, S.A. Circulating Connective Tissue Precursors: Extreme Rarity in Humans and Chondragenic Potential in Guinea Pigs / S.A. Kuznetsov, M.H. Mankani, A.I. Leet et al. // Stem Cells. 2007. - Vol. 25, № 7. - P. 1830-1839.

59. Lalan, S. Tissue engineering and its potential impact on surgery / S. Lalan, I. Pomerantseva, J. Vacanti // Word J. Surg. 2001. - Vol. 25, No 11. - P. 1458-1466.

60. Langer, R. Tissue engineering / R. Langer, J.P. Vacanti // Science. — 1993. Vol. 260, № 5110. Lawrence, R.C.P. 920-926.

61. Lawrence, R.C. Estimated of the prevalence of selected arthritic and musculoskeletal diseases in the United States / R.C. Lawrence, L. Hocb // J. Rheumatol. 1980. Vvol. 16, №4. - P. 427-444.

62. Larson, B.L. Human Multipotent Stromal Cells (MSCs) Undergo Sharp Transition from Division to Development in Culture / B.L. Larson, J. Ylostalo, D.J. Prockop // Stem Cells. — 2007. (Epub. ahead of print).

63. Lee, C.R. Spector M. Effects of a cultured autologous chondrocyte-seeded type II collagen scaffold on the healing of a chondral defect in a canine model / C.R. Lee, A.J. Grodzinsky, H.P. Hsu // J Orthop Res. 2003 Mar; 21(2): 27281

64. Lendeckel, S. Autologous stem cells (adipose) and fibrin glue used to treat widespread traumatic calvarial defects: case report / S. Lendeckel, A. Jodicke, P. Christophis et al. // J. Cranio-Maxillofac. Surg. 2004. - Vol. 32, № 6. - P. 370373.

65. Li, Z. Repair of mandible defect with tissue engineering bone in rabbits / Z. Li, Z.-B. Li //ANZ J. Surg. 2005. - Vol. 75, № 11. - p. 1017-1021.

66. Lin, Y. Molecular and cellular characterization during chondragenic differentiation of adipose tissue-derived stromal cells in vitro and cartilage formation in vitro / Y. Lin, E. Luo, X. Chen et al. // J. Cell Mol. Med. 2005. - Vol. 9, №4.-P. 929-939.

67. Liu, W. Mesenchymal Stem Cells and Tissue Engineering / W. Liu, L Cui, Y. Cao // Methods In Enzymology. Editors-ln-Chief J.N. Abelson, M.I. Simon. Founding Editors S.P. Colowick, N.O. Kaplan. 2006. - Vol. 420. - P. 339-361.

68. Livingston, T. In vivo evaluation of a bioactive scaffold for bone tissue engineering / T. Livingston, P. Ducheyne, J. Garino // J. Biomed. Mater. Res. -2002.-Vol. 62, №1.-P. 1-13.

69. Logeart-Avramoglou, D. Engineering bone: challenges and obstacles / D. Logeart-Avramoglou, F. Anagnostou, R. Bizios, H. Petite // J. Cell. Mol. Med. -2005.-Vol. 9, № 1.-P. 72-84.

70. Lokiec, F. Simple bone cysts treated by percutaneous autologous marrow grafting. A preliminary report / F. Lokiec, E. Ezra, O. Khermosh, S. Wientroub // J Bone Joint Surg Br. 1996 Nov; 78(6): 934-7.

71. Lokmic, Z. An arteriovenous loop in a protected space generates a permanent, highly vascular, tissue-engineered construct / Z. Lokmic, F. Stillaert, W. Morrison et al. // FASEB J. 2007. - Vol. 21, № 2. - P. 511-522.

72. Lozinsky, V.I. Polymeric cryogels as promising materials of biotechnological interest / V.I. Lozinsky, I.Y. Galaev, F.M. Plieva et al. // Trends Biotechnol. 2003. - Vol. 21, № 10. - P. 445-451.

73. Lucarelli, E. Bone reconstruction of large defects using bone marrow derived autologous stem cells / E. Lucarelli, D. Donati, A. Cenacchi, P.M. Fornasari //Transfus Apheresis Sci. 2004 Apr; 30(2): 169-74.

74. Luyten, F.P. Mesenchymal stem cells in osteoarthritis. Curr Opin Rheumatol. 2004 Sep; 16(5): 599-603.

75. Magnuson P.B. // Surg. Gynecol. Obstet. 1941. - Vol. 73. - P. 1-9.

76. Majima, T. Chitosan-based hyaluranan hybrid polimerfibre for ligament and tendon tissue engineering / T. Majima, T. Irie, N. Sawaguchi et al. // Proc. Inst. Mech. Eng. (H). 2007. - Vol. 221, № 5. - P. 537-546.

77. Kevin, B.L. Injectable Mesenchymal Stem Cell Therapy for Large Cartilage Defects A Porcine Model (Text) / B.L. Lee Kevin, H.P. Hui Jams, Im Chim Song, Lenny Ardany and Eng Hin Lee // Stem Cells. - 2007. - № 25 - P. 2964-2971.

78. Mandelbaum B.R., Browne J.E., Fu F. et al. // Amer. J. of Sports Medicine. 1998. - Vol. 26, N 6. - P. 853-861.

79. Mankani, M.H. Pedicled bone flap formation using transplanted bone marrow stromal cells / M.H. Mankani, P.H. Krebsbach, K. Satomura et al. // Arch. Surg. 2001. - Vol. 136, № 3. - P. 263-270.

80. Mankani, M.H. Canine Cranial Reconstruction Using Autologous Bone Marrow Stromal Cells / M.H. Mankani, S.A. Kuznetsov, B. Shannon et al. Am. J. Pathol.-2006.-Vol. 168.-P. 542-550.

81. Mankani, M.H. In vivo bone formation by Human marrow stromal cells: Reconstruction of the mouse calvarium and mandible / M.H. Mankani, S.A. Kuznetsov, R.M. Wolfe et al. // Stem cells. Vol. 24, № 9. - P. 2140-2149.

82. Marion N.W. Bone Reconstruction with Bone Marrow Stromal Cells / Marion N.W., Mao J.J. // Methods In Enzymology. Editors-ln-Chief J.N. Abelson, M.I. Simon. Founding Editors S.P. Colowick, N.O. Kaplan. 2006. - Vol. 420. - P. 362-380.

83. Marlovits, S. Autologous chondrocyte transplantation forthe treatment of articular cartilage defects inf the knee joint. Techniques and results / S. Marlovits, F. Kutscha-Lissberg, S. Aldrian, et al. // Radiologe. 2004. - Vol. 44, № 8. - P. 6372.

84. Maroudas A. Physicochemical properties of articular cartilage. In: Adult articular cartilage. Ed. M.A. Freeman, London, 1979. P. 215-230.

85. Matsusue Y., Yamamuro T., Hma H. // Arthroscopy. 1993. - Vol. 9. -P. 318-321.

86. Mauney, J.R. Osteogenic Differentiation of Human Bone Marrow Stromal Cells on Partially Demineralized Bone Scaffolds in vitro /J.R. Mauney, J. Blumberg, M. Pirun et al. // Tissue engineering. 2004. - Vol. 10, № 1-2. - P. 81 -92.

87. Meisel, H.J. Clinical experience in cell-based therapeutics : disc chondrocyte transplantation A treatment for degenerated or damaged intervertebral disc / H.J. Meisel, V. Siodla, T. Ganey et al. // Biomol. Eng. 2007. - Vol. 24, №1. -P. 5-21.

88. Melamed, E. Restoration of arthritic cartilage defects using autologous chondrocytes transplantation is superior to cartilage-paste graft in rabbit / E. Melamed, D. Robinson, N. Halperin, Z. Nevo // J. Knee Surg. 2004. - Vol. 17, №1.-P. 6-12.

89. Mizuno, M. Tissue engineering of a composite intervertebral disc / M. Mizuno, A.K. Roy, J. Vacanti etal. //Abstract presented atthe47th Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society. San Francisco, 2001. Abstract № 78.

90. Murphy JM, Fink DJ, Hunziker EB, Barry FP. Stem cell therapy in a caprine model of osteoarthritis. Arthritis Rheum. 2003 Dec; 48(12): 3464-74.

91. Mwale, F. Biological evaluation of chitosan salts cross-linked to genipin as a cell scaffold fordisk tissue engineering / F. Mwale, M. lordanova, C.N. Demers et al H Tissue. Eng. 2005. - Vol. 11, № x. - P. 130-140.

92. Nefussi, J.R. Mineralization in vitro of matrix formed by osteoblasts isolated by collagenase digestion / J.R. Nefussi, M.L Boy-Lefevre, H. Boulekbache, N. Forest//Different. 1985. - Vol. 29, № 2. - P. 160-168.

93. Nomura, T. Nucleus pulposus allograft retards intervertebral disc degeneration / T. Nomura, J. Mochida, M. Okuma et al. // Clin. Orthop. 2001. -Vol. 389.-P. 94-101.

94. Ochi, M. Articular cartilage repair using tissue engineering technique -novel approach with minimally invasive procedure / M. Ochi, N. Adachi, H. Nobuto, S. Yanada, Y. Ito, M. Agung // Artificial Organs, 2004. 1. - P.28-32.

95. Otto, W. R. Tomorrow's skeleton staff: mesenchymal stem cell and the repair of bone and cartilage / W. R. Otto, J. Rao II Cell Prolif, 2004. 37. - P. 97 -110.

96. Ochi, M. Articular cartilage repair using tissue engineering technique -novel approach with minimally invasive procedure / M. Ochi, N. Adachi, H. Nobuto et al. //Artig. Organs. 2004. - Vol. 28, № 1. - P. 28-32.

97. Ohgushi H, Kitamura S, Kotobuki N, Hirose M, Machida H, Muraki K,

98. Okuma, M. Reinsertion of stimulated nucleus pulposus cells retards intervertebral disc degeneration: An in vitro and in vivo experimental study / M. Okuma, J. Mochida, K. Nishimura et al. // J. Orthop. Res. 2000. - Vol. 18, № 6. -P. 988-997.

99. Padua, R. Focal articular cartilage defects in the knee: surgical treatment / R. Padua, R. Bondi // J. Orthoped Traumatol, 2004. 1. - P. 63-65.

100. Peck, W.A. Bone Cells : Biochemical and Biological Studies after enzymatic Isolation / W.A. Peck, S.J. Jr Birge, S.A. Fedak // Science. 1964. - Vol. 146.-P. 1476-1477.

101. Peterson, L. Chondrocyte transplantation: an experimental model in the rabbit (abstr.) // L. Peterson, D. Menche, D. Grande et al. // Transactions from the 30th Annual Orthopaedic Research Society, 1984. P. 218.

102. Peterson, L. Articular surface injuries and transplantation of chondrocytes: (Pap.) Spec. Day Eur. Fed. Nat. Assoc. Sports Traumatol. (EFOST). Munich. 4-7 Juli, 1995 / L Peterson // Sports Exercise and Injury. 1997. - № 2. -P. 94-95.

103. Pittenger, M.F. Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells / M.F. Pittenger, A.M. Mackay, S.C. Beck et al. // Science. 1999. - Vol. 284, №5411.-P. 143-147.

104. Pittenger, M.F. Human mesenchymal stem cells: progenitor cells for cartilage, bone, fat and stroma / M.F. Pittenger, J.D. Mosca, K.R. Mcintosh // Curr. Top. Microbiol. Immunol. 2000. - Vol. 251. - P. 3-11.

105. Polykandriotis, E. Autonomously vascularized cellular constructs in tissue engineering : opening a new perspective for biomedical science / E. Polykandriotis, A. Arkudas, R. Horch et al. // J. Cell. Mol. Med. 2007. - Vol. 11, № 1.-P. 6-20.

106. Pridie K.H. // J. Bone Joint Surg. (Brit.). 1959. - Vol. 41. - P. 618619.

107. Ponticiello, M.S. Gelatin-based resorbable sponge as a carrier matrix for human mesenchymal stem cells in cartilage regeneration therapy / M.S. Ponticiello // J. Biomed Mater Res. 2000. - № 2. - P. 246-255.

108. Prockop, D.J. Targeting gene therapy for osteogenesis imperfecta / D.J. Prockop // The new England journal of medicine. 2004. - № 4. - P. 2302-2303.

109. Quarto, R. Repair of large bone defects with the use of autologous bone marrow stromal cells / R. Quarto, M. Mastrogiacomo, R. Cancedda, S.M. Kutepov, V. Mukhachev, A. Lavroukov, E. Kon, M. Marcacci // N. Engl. J. Med. 2007. - № 5.-P. 385-386.

110. Qi, X. Comparative study on seeding methods of human bone marrow stromal cells in bone tissue engineering / X. Qi, J. Liu, Y. Chang, X Xu // Chinese Med. J. 2004. - Vol. 117, № 4. - P. 576-580.

111. Ricevuto, A. Stem cells for regenerative medicine: advances in engineering of tissue and organs / A. Ricevuto // J. Biomed Mater Res. 2008. - № 98.-P. 338-351.

112. Roos, E.M. Effectiveness and practice variation of rehabilitation after joint replacement / E.M. Roos // Curr. Opin. Rheumatol. 2003. - № 15. - P. 160162.

113. Reddi, A.H. Bone morphogenetic proteins, bone marrow stromal cells, and mesenchymal stem cells. Maureen Owen revisited / A.H. Reddi // Clin. Orthop. Relat. Res. 1995. - № 313. - P. 115-119.

114. Reiter, I. Spontaneous Differentiating Primary Chondrocytic Tissue Culture : A Model for Enchondral Ossification /1. Reiter, M. Tzukerman, G. Maor // Bone. 2002. - Vol. 31, № 2. - P. 333-339.

115. Ringe J., Kaps C., Burmaster G., Sittinger M. Stem cells for regenerative medicine: in engineering of tissue and organs, 2002. 98. - P. 338-351.

116. Riminucci, M. Building bone tissue: matrices and scaffolds in physiology and biotechnology / M. Riminucci, P. Bianco // Braz. J. Med. Biol. Res. -2003.-Vol. 36, №8.-P. 1027-1036.

117. Robinson,D. Auto-logous chondrocyte transplantation for reconstruction of isolated joint defects: the Assaf Harofeh experience / D. Robinson, H. Ash, D. Aviezer // Isr. Med. Assoc. J. 2000. - Vol. 2, № 4. - P. 290-295.

118. Rodrigo, J. Effects of human knee synovial fluid on chondrogenesis in vitro / J. Rodrigo, J.R. Steadman, G. Syftestad et. al. //Am. J. Knee Surg. 1995. -№8.-P. 124-129.

119. Rougraff, B.T. Treatment of active unicameral bone cysts with percutaneous injection of demineralized bone matrix and autogenous bone marrow / B.T. Rougraff, T.J. Kling // J Bone Joint Surg Am. 2002 Jun;84-A(6): 921-9.

120. Schoeters, G.E. Mineralization of adult mouse bone marrow in vitro /

121. G.E. Schoeters, L. de Saint-Georges, R. van den Heuvel, 0. Vanderborght // Cell Tissue Kinet. 1988. - Vol. 21, № 5. -P. 363-374.

122. Shang, Q. Tissue-engineered bone repair of sheep cranial defects with autologous bone marrow stromal cells / Q. Shang, Z. Wang, W. Liu et al. // J. Craniofac. Surg. 2001. - Vol. 12, № 6. - P. 586-593.

123. Shortkroff, S. Spector M.Healing of chondral and osteochondral defects in a canine model: the role of cultured chondrocytes in regeneration of articular cartilage / S. Shortkroff, L. Barone, H.P. Hsu, C. Wrenn, T. Gagne, T. Chi,

124. H. Breinan, T. Minas, C.B. Sledge, R. Tubo.

125. Smith A.U. // Nature. 1965. - Vol. 205. - P. 782-784.

126. Sonoyama, W. Multipotent stem cells in dental pulp / W. Sonoyama, T. Yamaza, S. Gronthos, S. Shi // Culture of human stem cells. Ed. Freshney R.I., Stacey G.N., Auerbach J. M. Wiley-lnterscience. A John Wiley S. Sons, Inc., 2007. -P. 187-206.

127. Steck, E. Induction of intervertebral disc-like cellsfrom adult mesenchymal stem cells / E. Steck, H. Bertram, R. Abel et al. Stem Cells. 2005. -Vol. 23.-P. 403-411.

128. Studitsky, A.N. bberdas Wachstum des Knochengewebes und Periostis in vitro und auf der Allantois / A.N. Studitsky // Archiv fur experimented Zellforschung besonders Gewebezbchtung (Explantation). 1933. - Bd. XIII. - S. 390-406.

129. Sudo, H. In vitro differentiation and calcification in a new clonal osteogenic cell line derived from newborn mouse calvaria / H. Sudo, H.A. Kodama, Y. Amagai et al. // J. Cell. Biol. 1983. - Vol. 96, № 1. - p. 191 -198.

130. Tholpady, S.S. Mesenchymal stem cells from rat visceral fat exhibit multipotential differentiation in vitro / S.S. Tholpady, AJ. Katz, R.C. Ogle // Anat. Rec. A Discov. Mol. Cell. Evol. Biol. 2003. - Vol. 272, № 1. - P. 398-402.

131. Tischer, T. Tissue engineering of the anterior cruciate ligament: a new method using acellularized tendon allografts and autologous fibroblasts / T. Tischer, S. Vogt, S. Aryee et al. //Arch. Orthop. Trauma Surg. 2007. - Vol. 127, №9. - P. 735-741.

132. Takakura Y. Clinical application of marrow mesenchymal stem cells for hard tissue repair. Yonsei Med J. 2004 Jun 30; 45 Suppl: 1-7

133. Turksen, K. Forskolin has biphasic effects on osteoprogenitor eel differentiation in vitro / K. Turksen, A.E. Grigoriadis, J.N. Heersche, J.E. Aubin // J. Cell. Physiol. 1990. - Vol. 142, № 1. - P. 61 -99.

134. Vacantis J. et. Al. tissue engineering in orthopedic surdery // Orthopedic clinics of Norh America, 2000. -V. 31, №3. -P.351-356.

135. Vacanti, C.A. Replacement of an avulsed phalanx with tissue-engineered bone / C.A. Vacanti, L.J. Bonassar, M.P. Vacanti, J. Shufflebarger // N. Engl. J. Med. -2001. Vol. 344. - P. 1511-1514.

136. Vacanti, J.P. Editorial: tissue engineering: a 20-year personal perspective / J.P. Vacanti // Tissue Eng. 2007. - Vol. 13, № 2. - P. 231 -232.

137. Verfaillie C. M. Adult stem cells: assessing the case for pluripotency // Trends in cell biology, 2002. V. 12. - N 11. - P. 502-508.

138. Wagner H. // Z. Orthop. 1964. - Bd 98. - S. 333-355.

139. Wakitani, S. Myogenic cells derived from rat bone marrow mesenchymal stem cells exposed to 5-azacytidine / S. Wakitani, T. Saito, A.I. Caplan//Muscle Nerve.-1995.-Vol. 18, № 12.-P. 1417-1426.

140. Wang, G. Influence of different mechanical environments on repair of cartilage defect with rabbit marrow mesenchymal stem cells / G Wang, Y. Liu, Y.X. Shan / Zhongguo Xiu Chong Jian Wai Ke Za Zhi. 2004. - Vol. 18, № 2. - P. 9699.

141. Wang, L Heterogeneity of engrafted bone-lining cells after systemic and local transplantation / L Wang, Y. Liu, Z. Kalajzic et al. // Blood. 2005. Vol. 106,№ 10.-P. 3650-3657.

142. Wang, X. Progenitors systemically transplanted into neonatal mice localize to areas of active bone formation in vivo: implications of cell therapy for skeletal diseases / X. Wang, F. Li., C Niyibizi // Stem Cells. 2006. - Vol. 24, № 8. -P. 1869-1878.

143. Warnke, P.H. Growth and transplantation of a custom vascularised bone graft in a man / P.H. Warnke, I.N. Springer, J. Wiltfang // Lancet. 2004. - Vol. 364, №9436.-P. 766-770.

144. Warnke, P.H. Man as living bioreactor: fate of an exogenously prepared customized tissue-engineered mandible / P.H. Warnke, J. Wiltfang, I. Springer et al. // Biomat. 2006. - Vol. 27, № 17. - P. 3163-3167.

145. Whitlock, P.W. A naturally derived, cytocompatible, and architecturally optimized scaffold for tendon and ligament regeneration / P.W. Whitlock, T.L. Smith, G.G. Poehling // Biomat. 2007. - Vol. 28, № 29. - P. 4321-4329.

146. Zhang, Z. The tissue engineering research on synovialization of non-synovial membrane tendon / Z. Zhang, Z. Liu, S. Zhong et al. // Sheng Wu Yi Xue Gong Cheng Xue Za Zhi. 2001. - Vol. 18, № 1. - P. 1-4.