Особливості розподілу рецепторів до лектину арахісу на клітинах регенерату у щурів з моделюваним переломом за умов використання імплантів з різного матеріалу

Abstract

Lectin receptors include carbohydrate-containing biopolymer molecules of cells and extracellular matrix that are capable of selectively interacting with lectins to form lectin-receptor complexes. Due to these properties, lectins play an important role in cell recognition and intercellular interaction processes. Lectins are involved in inflammatory processes. Determining the histotopography of lectin receptors and its changes allows us to establish the dynamics of morphogenesis, immune response, and intercellular interactions in tissues. Objective. The aim of the study was to establish the characteristics and dynamics of the distribution of peanut lectin receptors on regenerated cells in rats with a modeled fracture using implants made of different materials. Methods. The study examined the regenerated tibia of 48 white rats. The animals were divided into 4 groups of 6 each. The experimental three groups included 36 rats with a simulated tibial fracture with intramedullary implantation of implants made of different materials (group 1 – carbon composite, group 2 – magnesium alloy MS-10, group 3 – medical stainless steel). Group 4 consisted of control rats that underwent incomplete transverse diaphyseal fracture modeling without intramedullary fixation. The study was conducted on days 7 and 14. The removed bones were fixed in 10% formalin with subsequent decalcification, dehydration in an ascending alcohol battery, and poured into paraffin. Histological preparations were made. To detect carbohydrate residues β-D-Gal receptors, a lectin histochemical reaction was performed with peanut lectin (PNA) produced by Lektintest (Lviv). The results were evaluated using a semiquantitative method. Results and discussion. The nature of changes in the density of receptors for β-D-Gal residues in connective tissue elements of regenerated bone tissue in rats with intramedullary implantation of implants made of different materials was established. Results. The highest density of receptors for peanut lectin (PNA) was observed on lymphocytes and connective tissue cells of the regenerate in animals with intramedullary implantation of carbon-carbon composite and magnesium alloy, indicating a pronounced reaction from the immune system. Conclusions. The nature of changes in the density of receptors for β-D-Gal residues in connective tissue elements of bone tissue regenerate in rats with intramedullary implantation of different materials was established. The highest density of receptors to peanut lectin (PNA) was observed on lymphocytes and connective tissue cells of the regenerate in animals with intramedullary implantation of carbon-carbon composite and magnesium alloy, indicating a pronounced immune system response. До рецепторів лектинів відносять вуглеводовмісні біополімерні молекули клітин та позаклітинного матриксу, що здатні вибірково взаємодіяти з лектинами з утворенням лектин-рецепторних комплексів. Завдяки таким властивостям лектини відіграють важливу роль в процесах клітинного розпізнавання та міжклітинної взаємодії. Лектини беруть участь у запальних процесах. Визначення гістотопографії рецепторів до лектинів та її змін дозволяє встановити динаміку морфогенезу, імунної відповіді та міжклітинні взаємодії в тканинах. Метою дослідження було встановити особливості та динаміку розподілу рецепторів до лектину арахісу на клітинах регенерату у щурів з модельованим переломом за умов використання імплантів з різних матеріалів. Методи. В роботі досліджено регенерат великогомілкової кістки 48 білих щурів. Тварин було поділено на 4 групи по 6 в кожній. В експериментальні три групи увійшли 36 щурів, яким було змодельовано перелом великогомілкової кістки з інтрамедулярним введенням імплантів з різних матеріалів (1 група – вуглець вуглецевий композит, 2 група – магнієвий сплав МС-10, 3 група – медична іржостійка сталь). 4 група – контрольні щури, яким моделювали неповний поперечний діафізарний перелом без інтрамедулярної фіксації. Дослідження проводили на 7 та 14 добу. Вилучену кістку фіксували у 10% формаліні з подальшою декальцинацією, зневодненням у висхідній батареї спиртів та заливали у парафін. Виготовляли гістологічні препарати. Для виявлення рецепторів вуглеводних залишків β-D-Gal ставили лектингістохімічну реакцію з лектином арахісу (PNA) виробництва «Лектинтест» (м. Львів). Отримані результати оцінювали напівкількісним методом. Результати. Було встановлено характер змін щільності рецепторів до залишків β-D-Gal у сполучнотканинних елементах регенерату кісткової тканини у щурів з інтрамедулярним введенням імплантів з різних матеріалів. Найбільша щільність рецепторів до лектину арахісу (PNA) спостерігалась на лімфоцитах та сполучнотканинних клітинах регенерату у тварин з інтрамедулярним введенням вуглець вуглецевого композиту та магнієвого сплаву, що свідчить про виражену реакцію з боку імунної системи. Підсумок. Встановлено характер змін щільності рецепторів до залишків β-D-Gal у сполучнотканинних елементах регенерату кісткової тканини у щурів з інтрамедулярним введенням імплантів з різних матеріалів. Найбільша щільність рецепторів до лектину арахісу (PNA) спостерігалась на лімфоцитах та сполучнотканинних клітинах регенерату у тварин з інтрамедулярним введенням вуглець вуглецевого композиту та магнієвого сплаву, що свідчить про виражену реакцію з боку імунної системи.