Молекулярные механизмы действия биостекол как заменителей костных трансплантатов

В костной хирургии происходит значительный переход от ауто- и аллотрансплантатов к синтетическим заменителям костной ткани. Биостекла представляют собой группу синтетических биоактивных материалов на основе диоксида кремния, способных соединяться с костной тканью; впервые их обнаружил Larry Hench. По сравнению с другими синтетическими биорезорбируемыми биоактивными керамическими материалами, такими как фосфаты кальция, гидроксиапатит (HA) и трикальцийфосфат (TCP), биостекла обладают рядом уникальных свойств. Скорость их биоактивности и резорбции зависит от химического состава. Критически важным фактором, определяющим скорость биоактивности, является содержание SiO2 менее 60% по массе. В условиях in vivo материал обладает высокой остеокондуктивностью и, по-видимому, стимулирует рост новой костной ткани на своей поверхности. В недавнем исследовании было показано, что активность материала даже превосходила эффект генной терапии BMP-2. В условиях in vivo между внутрикостномозговым костеобразованием и резорбцией биостекла существует динамическое равновесие. Недавние исследования в области молекулярной биологии показали, что биостекло вызывает выраженное локальное ускорение процессов костеобразования и резорбции. Многие пациенты с остеопоротическими переломами являются кандидатами для одновременного лечения бисфосфонатами и применения биокерамических заменителей костной ткани. Поскольку остеостимулирующие биостекла на основе диоксида кремния ускоряют локальный костный обмен, сопутствующая терапия антирезорбтивными препаратами может влиять на этот процесс. Однако недавнее исследование показало, что дополнительная антирезорбтивная терапия золедроновой кислотой даже улучшает включение биостекла в костную ткань. Согласно этим данным, биостекла представляют собой перспективную группу уникальных биоматериалов для замещения костных трансплантатов.