Локализация VEGF, TGF-β1, BMP-2 и факторов апоптоза в костном регенерате гипертрофического типа при несращении перелома трубчатых костей человека
Исследовали локализацию VEGF, TGF-β1, BMP-2, каспазы-3, Bcl-2 и TNFα в костном регенерате, полученном от 5 пациентов (4 женщины и 1 мужчина) в возрасте 41-53 лет во время планового оперативного вмешательства по поводу несросшихся переломов и ложных суставов ключицы (n=1), локтевой (n=1), бедренной (n=1) и большеберцовой (n=2) костей. Контролем служил материал гипертрофированной костной мозоли (n=3) при консолидированных переломах длинных трубчатых костей и образцы интактных костей (n=3), полученные при патолого-анатомических вскрытиях лиц без патологии опорно-двигательного аппарата. Установлено неоднородное распределение изученных маркеров. Активная экспрессия VEGF наблюдалась в фибробластоподобных клетках фиброзной ткани, остеобластах надкостницы и остеонов. Остеобласты, экспрессирующие BMP-2, локализовались в надкостнице и рыхлой соединительной ткани гаверсовых каналов. Количество иммунопозитивных клеток, экспрессирующих TGF-β1 и TNFα в костном регенерате, превышало контрольные значения и коррелировало с экспрессией каспазы-3 в фибробластоподобных клетках, остеобластах, хондробластах и эндотелиоцитах микрососудов. Полученные данные позволяют рассматривать несращение перелома как результат гиперпродукции цитотоксических и проапоптотических факторов при хроническом воспалении и дисфункции экспрессии морфогенетических белков. Морфохимические паттерны исследованных маркеров открывают перспективы для разработки новых методик фармакологической коррекции восстановления переломов.
nymatveeva@mail.ru Матвеева Н.Ю.
10.47056/1814-3490-2022-1-55-64
Localization of VEGF, TGF-β1, BMP-2 and apoptosis factors in hypertrophic nonunion fracture of human tubular bones
The localization of VEGF, TGF-β1, BMP-2, caspase-3, Bcl-2, and TNFα in callus obtained from 5 patients (4 women and 1 man) aged 41-53, during planned surgery for nonunited fractures and pseudarthrosis of the clavicle (n=1), ulnar (n=1), femur (n=1) and tibia (n=2) bones was investigated. Two control groups included material of hypertrophied callus (n=3) with consolidated fractures of long bones and samples of intact bones (n=3) obtained by postmortem autopsy of persons without pathology of the musculoskeletal system. A non-uniform distribution of the studied markers was established. Active expression of VEGF is observed in fibroblast-like cells of fibrous tissue, osteoblasts of the periosteum and osteons. Osteoblasts expressing BMP-2 are localized in the periosteum and loose connective tissue of the Haversian canals. The number of immunopositive cells expressing TGF-β1 and TNFα in callus exceeds those in the control and correlates with the expression of caspase-3 in fibroblast-like cells, osteoblasts, chondroblasts, and microvascular endotheliocytes. Fracture nonunion is formed as a result of overproduction of cytotoxic and proapoptotic factors in chronic inflammation and dysfunction of the expression of morphogenetic proteins. The morphochemical patterns of the studied markers open up prospects for the development of new methods of pharmacological correction of fracture repair.