Регенерація — одвічна мрія, що лише в цьому столітті стала досяжною для людства, перетворившись в окремий напрямок науки, регенеративну медицину. По мірі того як із технічним прогресом скорочується відстань між бажаним і реальним, зростає оптимізм фахівців. Але все ж ця дистанція залишається суттєвою, і важко зрозуміти, у якій саме точці ми перебуваємо: ближче до минулого чи вже на порозі майбутнього?
Давайте за точку відліку візьмемо досягнення в галузі ортопедії та травматології — на щастя, їх вистачає. Наприклад, нещодавні дослідження виявили кілька нових моделей перетворення хрящової тканини на кісткову, й це може стати проривом у лікуванні переломів.
Варіанти з потенціалом
Диференціація клітин, основа всіх процесів розвитку та відновлення, — явище досить добре, хоча й не остаточно досліджене. Як повідомляє останній номер Bone Research, автори відкрили та класифікували моделі формування нової кісткової тканини з хрящової, підтвердивши це експериментальними дослідженнями in vitro та in vivo. Отже, наразі їх відомо аж п’ять:
- ендохондральна осифікація — канонічний шлях: під час формування кісткової тканини мезенхімальні стовбурові клітини розділяються на хондрогенні, адипогенні або остеогенні для подальшої термінальної диференціації;
- інтрамембранна осифікація (осифікація у сполучнотканинній мембрані), коли диференційовані мезенхімальні стовбурові клітини безпосередньо утворюють періост (окістя) — цей процес відбувається під час формування плоских кісток у черепі, а також нижньої щелепи та ключиці;
- хондроцит — в остеогенного попередника. У цьому випадку під час швидкого росту кісток генеруються як стовбурові клітини, так і остеобласти. Вказана модель, за твердженням авторів, є специфічною для метафізарних ділянок кісток, причому на етапі як ембріонального, так і постнатального розвитку;
- дедиференціація до редиференціації — альтернативний шлях хондро-остеогенної трансдиференціації, де хондроцити зазнають гіпертрофії, щоб або вступити в апоптоз, або дедиференціювати в остеобласти, а далі — в остеоцити;
- пряма трансдиференціація — хондроцити дозрівають і стають гіпертрофічними, але не входять в апоптоз, а безпосередньо поділяються на остеобласти й остеоцити. За п’ятою моделлю відбувається постнатальна вторинна осифікація.
Є надія, що ці нові дані докорінно змінять оперативне лікування переломів, тобто дадуть змогу біоінженерам, котрі спеціалізуються в регенеративній медицині, створити своєрідний молекулярний базис для бездоганної реконструкції кісток. Щоправда, поки ключові регуляторні механізми цих моделей невідомі, й потрібно провести чимало досліджень для з’ясування впливу різних сигнальних шляхів на такі непрості клітинні метаморфози.
Але вже саме розуміння молекулярних основ хондро-остеогенної трансдиференціації є клінічно значущим, оскільки молекулярні взаємодії, які дають змогу перетворити хондроцити на остеобласти, перспективні в розробці нових терапевтичних стратегій для незрощених переломів, а також розвитку анаболічної терапії для лікування остеопорозу.
Поки що біомеханіка
Утім, це майбутнє і, можливо, не таке вже й близьке. Сьогодні ж ми поки що користуємося напрацюваннями минулого — теж недалекого.
Над проблемою лікування переломів всерйоз замислилися за часів Наполеона: після битви при Ватерлоо британці зафіксували надзвичайно високу смертність унаслідок складних переломів, особливо в ділянці стегна. Деякі лікарі, аби уникнути ускладнень, навіть рекомендували в таких випадках ампутацію, проте невдовзі з’ясувалося, що вона не покращувала статистику смертності.
Друга половина XIX століття ознаменувалася не так спробами подолати обмеження під час роботи з кістками, як намаганнями запобігти ускладненням. Але саме в цей період боротьби з кровотечами, інфекціями та болем було закладено гносеологічні основи остеосинтезу та здійснено перші спроби (не завжди вдалі) лікування переломів із застосуванням різноманітних фіксаторів:
- шипи та кігті Мальгейна, 1840 рік;
- манжети — Діффенбах, 1848 рік;
- внутрішня фіксація (гвинти) — Ріго, 1850 рік;
- кістковий шов і дротяний серкляж — Беранже-Феро,1870 рік;
- пластини — Хансман, 1886 рік;
- фіксація перелому стрижнями або кістковими імплантатами — Глюк, 1890 рік.
Уже в той час було озвучено дві протилежні концепції лікування перелому: одні вчені відстоювали масаж і ранню мобілізацію, інші наполягали на тривалому та безперервному відпочинку. І в цьому дуалізмі остеосинтез можна розглядати як виниклий апостеріорі синтезуючий елемент — у прямому та переносному значеннях цього слова. Однак саме ХХ століття ознаменувалося справжнім прогресом у цій галузі, звісно, його значно пришвидшив винахід Рентгена. Початок нової ери асоціювався одразу з двома роботами: «Оперативне лікування переломів» (1905) англійця Вільяма Лейна та «Оперативне втручання в свіжі та застарілі переломи» (1907) бельгійця Альбена Ламботта.
Лейн вважав, що тактика вправлення відкритим способом у поєднанні з кістковим швом ефективніша, ніж остеосинтез. Ламботт, навпаки, наполегливо розвивав саме цей підхід, і через те його вважають піонером сучасного остеосинтезу. Згодом перший зазнав чимало невдач зі своїми методами, а от бельгієць успішно вдосконалював і запроваджував оперативні методи, наприклад, насічки. Він також розробив булонаж — фіксацію перелому металевим стрижнем з гвинтами. Варто зазначити, що ще в 1902 році Ламботт повідомив про 9 випадків закритих переломів, вилікуваних за допомогою перших моделей для остеосинтезу, виготовлених із міцних сталевих стрижнів, і сформулював принцип зовнішньої фіксації. За словами автора, порівняно з внутрішніми дротами та пластинами, котрі він використовував для лікування переломів з 1893 року і які спричиняли тяжкі ускладнення, ці «протези» мали значно менше недоліків.
Швидкими темпами збагачувався інструментарій лікаря: в операційній з’явилися різноманітні кісткові щипці та гачки. Саме Альбен Ламботт почав застосовувати для остеосинтезу типи імплантів, які ми знаємо і сьогодні: гвинти, у тому числі для кортикальної кістки, пластини з різних сплавів, скоби, серкляжі тощо.
Дві сторони слави
Незважаючи на те що Ламботт був не єдиним хірургом, який практикував методики остеосинтезу та консолідації переломів і вдосконалював ортопедичний інвентар, саме він опинився в центрі уваги колег і їх критичних нападок. Частково, звісно, через заздрість. Батька остеосинтезу називали шарлатаном і навіть катом.
Але в тижневику Pourquoi-pas? від 7 грудня 1928 року, нарешті, визнали всі його досягнення у своєрідному резюме: «Коли трохи згодом 1900-го він опублікував свої перші роботи й продемонстрував своїх перших пацієнтів, він привернув увагу всього світу й збурив неймовірну полеміку. Також він зазнав і найсуворішої критики — тільки одного цього достатньо, щоб зрозуміти, наскільки цінною була його робота, наскільки важливими були його досягнення. Фактично, він здійснив революцію в хірургії кісток».
Підготувала Любомира ПРОТАСЮК, спеціально для «ВЗ»
