PRACE PRZEGL DOWE TerŸniejszoœæ i przysz³oœæ chirurgii rekonstrukcyjnej szkieletu czszki twrzowej Jn Zp³, Gr yn Wyszyñsk-Pwelec Ktedr i Klinik Chirurgii Szczêkowo-Twrzowej, Collegium Medicum, Uniwersytet Jgielloñski, Krków Present-dy nd future stte of rt of reconstruction of the fcil skeleton Summry In this pper, present-dy techniques used in reconstructive surgery of the fcil skeleton re presented, including indictions for utogenous, free nd vsculrized one grfts s well s homogenous grfts, implnts nd iomterils. The min directions of the development of reconstructive surgery re discussed. The preliminry results of reserch on xenogenous one grfts hrvested from trnsgenic pigs re presented s well s experimentl model for New Zelnd white rit nd trnsgenic pig. Key words: fcil skeleton, reconstructions in mxillofcil surgery, utogenous, homogenous, xenogenous one grfts, trnsgenesis, ioengineering. Adres do korespondencji Jn Zp³, Ktedr i Klinik Chirurgii Szczêkowo-Twrzowej, Collegium Medicum, Uniwersytet Jgielloñski, os. Z³otej Jesieni 1, 31-826 Krków; e-mil: dmfscmuj@wp.pl 1 (72) 110 124 2006 1. Wstêp Szkielet czêœci twrzowej (trzewnej) czszki, zudowny g³ównie z koœci p³skich o przewdze wrstwy zitej nd g¹czst¹, stnowi wielop³szczyznow¹ strukturê êd¹c¹ pod³o em dl tknek miêkkich, poprzez oecnoœæ pneumtycznych jm, ztok przynosowych, stnowi ochronê znjduj¹cych siê tu w nych dl yci nrz¹dów. Nwet niewielkie uytki szkieletu czszki twrzowej mog¹ yæ przyczyn¹ zurzeñ czynnoœciowych i estetycznych. Njczêstsz¹ przyczyn¹ po-
TerŸniejszoœæ i przysz³oœæ chirurgii rekonstrukcyjnej szkieletu czszki twrzowej wstwni uytków koœci czszki twrzowej s¹ urzy orz ziegi opercyjne w chirurgii onkologicznej. Wystêpuj¹ równie uytki wrodzone w przeiegu licznych wd rozwojowych, jk n przyk³d rk ³uku jrzmowego i g³êzi uchwy w zespole Goldenhr. Celem rekonstrukcji chirurgicznej jest uzysknie symetrii twrzy i odtworzenie ci¹g³oœci wszystkich uszkodzonych tknek i nrz¹dów. Do rekonstrukcji w chirurgii kostnej njczêœciej u ywne s¹ w³snopochodne, wolne przeszczepy koœci (1). Miejscem ich porni s¹ njczêœciej tlerz koœci iodrowej, ero, przedni œcin ztoki szczêkowej, koœæ ciemieniow. Alterntyw¹ dl tych przeszczepów s¹ wolne unczynione przeszczepy koœci, które wymgj¹ zespoleni szypu³y nczyniowej przeszczepu z nczynimi w miejscu iorczym (2-5). Oprócz przeszczepów utogennych stosuje siê przeszczepy homogenne (6), np. koœæ uchwy porn¹ ze zw³ok, nstêpnie sterylizown¹ rdicyjnie i g³êoko mro on¹, o w³œciwoœcich przeszczepu iosttycznego lu przeszczepy liofilizowne. W przypdku czêœciowych uytków kostnych, o retencyjnym kszt³cie, istnieje mo liwoœæ wykorzystni mteri³ów ioktywnych stymuluj¹cych przeudowê, nwet odudowê tknki kostnej, jk ioszk³o, hydroksyptyt, czy te resoruj¹cy siê w mirê tworzeni nowej tknki kostnej -fosforn trójwpniowy (Cersor). Sposoem rekonstrukcji utrconej koœci jest osteogenez dystrkcyjn, nie wszêdzie mo liw do zstosowni, której istotn¹ wd¹ jest d³ugi czs leczeni. Logiczn¹ kontynucj¹ wykorzystywni w chirurgii szczêkowo-twrzowej przeszczepów s¹ dni nd mo liwoœci¹ zstosowni przeszczepów ksenogennych. Du e ndzieje wi¹ e siê z mo liwoœci¹ zstosowni przeszczepów kostnych pochodz¹cych od zwierz¹t trnsgenicznych. Innym kierunkiem s¹ dni z zkresu in ynierii tknkowej dotycz¹ce przeszczepini utologicznych prekursorów komórek kostnych. 2. Mteri³ i metody W ltch 1997-2005 spoœród 6588 leczonych w Klinice Chirurgii Szczêkowo- -Twrzowej CM UJ, u 346 chorych, w wieku od 8 do 80 lt, wykonno rekonstrukcjê szkieletu czszki twrzowej z pomoc¹ ró nych technik chirurgicznych. Dne o chorych przedstwiono w teli 1. Tel 1 Chorzy po rekonstrukcji szkieletu czszki twrzowej leczeni w Klinice Chirurgii Szczêkowo-Twrzowej CM UJ w ltch 1997-2005 Licz chorych 346 (100%) p³eæ M 253 (73,1) K 93 (26,9) wiek 8 80 lt wiek œredni 34,6 lt BIOTECHNOLOGIA 1 (72) 110-124 2006 111
Jn Zp³, Gr yn Wyszyñsk-Pwelec Ryc. 1. Przeszczep koœci z przedniej œciny ztoki szczêkowej. Kdr opercyjny. U 303 (87,6%) chorych, wykorzystno utogenne przeszczepy koœci orz wszczepy metlowe i mteri³y koœciozstêpcze, odpowiednio u 23 (6,6%) i 20 (5,8%) chorych. Njczêœciej wykorzystywno przeszczep w³snopochodny z przedniej œciny ztoki szczêkowej (180 chorych), z tlerz koœci iodrowej (69 chorych), rzdziej przeszczep z koœci ciemieniowej (26 chorych) i w pojedynczych przypdkch z koœci czo³owej lu skroniowej. Rodzje zstosownych przeszczepów kostnych przedstwiono w teli 2. Sposó porni przeszczepu koœci z przedniej œciny ztoki szczêkowej przedstwiono n rycinie 1. Tel 2 Rodzje zstosownych przeszczepów kostnych u 303 chorych z uytkmi szkieletu czszki twrzowej Rodzj przeszczepu Licz (%) chorych przedni œcin szczêki 180 (59,5) tlerz koœci iodrowej 69 (22,8) koœæ ciemieniow 26 (8,7) koœæ homogenn ( mro on koœæ uchwy) 12 (3,9) ero 6 (1,9) koœæ strz³kow (przeszczep mikrochirurgiczny) 4 (1,4) koœæ czo³ow 3 (0,9) koœæ promieniow (przeszczep mikrochirurgiczny) 1 (0,3) koœæ skroniow 1 (0,3) wyrostek dzioisty uchwy 1 (0,3) rzem: 303 (100,0) 112 PRACE PRZEGL DOWE
TerŸniejszoœæ i przysz³oœæ chirurgii rekonstrukcyjnej szkieletu czszki twrzowej Wszczepy metlowe stosowno w postci mini- lu mkrop³ytek tytnowych, trktuj¹c tego typu rekonstrukcjê w leczeniu uytków uchwy pe³nej gruoœci jko rozwi¹znie czsowe (7,8). Do wype³nini czêœciowych uytków uchwy stosowno iomteri³y koœciozstêpcze, -fosforn trójwpniowy i hydroksyptyt, ³¹cz¹c je dodtkowo z wiórmi kostnymi u 5 chorych. Sposoy rekonstrukcji utrconych tknek w zle noœci od loklizcji uytku przedstwiono w teli 3. Przyk³dy kliniczne rekonstrukcji szczêki i uchwy przedstwiono n rycinch 2 -d, 3 -, 4 -d. Tel 3 Sposó rekonstrukcji utrconych tknek szkieletu czszki twrzowej w zle noœci od loklizcji uytku u 346 chorych Loklizcj uytku i rodzj mteri³u rekonstrukcyjnego Licz (%) Uytek oczodo³u: przedni œcin szczêki tlerz koœci iodrowej koœæ ciemieniow koœæ czo³ow koœæ skroniow liodur mesh tytnowy Uytek uchwy: tlerz koœci iodrowej wszczep metlowy iomteri³ koœciozstêpczy koœæ homogenn ero koœæ strz³kow Uytek szczêki: tlerz koœci iodrowej iomteri³ koœciozstêpczy koœæ promieniow wyrostek dzioisty uchwy Uytek nos: tlerz koœci iodrowej koœæ ciemieniow Uytek ³uski koœci czo³owej: koœæ przedniej œciny szczêki 239 (69,1) 179 30 24 3 1 1 1 92 (26,6) 31 22 17 12 6 4 10 (2,9) 6 2 1 1 4 (1,2) 2 2 1 (0,2) 1 BIOTECHNOLOGIA 1 (72) 110-124 2006 113
Jn Zp³, Gr yn Wyszyñsk-Pwelec c d Ryc. 2. Chor po resekcji szczêki z powodu nowotworu z³oœliwego (). T sm chor. Uytek szczêki w orzie tomogrfii komputerowej z rekonstrukcj¹ trójwymirow¹ (). P³t chiñski z przedrmieni wrz z frgmentem koœci promieniowej i szypu³¹ nczyniow¹ przygotowny do przeniesieni do uytku szczêki. Kdr opercyjny (c). Stn po rekonstrukcji podnieieni twrdego p³tem chiñskim z frgmentem koœci promieniowej (d). Ryc. 3. Zdjêcie pntomogrficzne chorego ze szkliwikiem prwego trzonu i k¹t uchwy. Stn przed ziegiem opercyjnym (). Zdjêcie pntomogrficzne chorego po wyciêciu guz orz odtworzeniu uchwy przeszczepem z tlerz koœci iodrowej. Stn po wprowdzeniu implntów zêowych (). U 10 chorych ze z³o onymi deformcjmi pourzowymi lu wrodzonymi twrzy wykonno przestrzenny model szkieletu czszki twrzowej w celu zplnowni ziegu opercyjnego. N modelu wykonnym z pomoc¹ techniki stereolitogrficznej (9,10) mo liwe y³o przeprowdzenie prónych osteotomii orz ustlenie kszt³tu i wielkoœci koniecznego do rekonstrukcji przeszczepu kostnego. Przyk³d indywidulnego modelu stereolitogrficznego czszki twrzowej przedstwiono n rycinie 5. 114 PRACE PRZEGL DOWE
TerŸniejszoœæ i przysz³oœæ chirurgii rekonstrukcyjnej szkieletu czszki twrzowej c d Ryc. 4. Zdjêcie pntomogrficzne chorego ze szkliwikiem przedniego odcink uchwy (). Przygotowny wolny unczyniony przeszczep koœci strz³kowej do rekonstrukcji uchwy. Kdr opercyjny (). Zdjêcie pntomogrficzne chorego po resekcji przedniego odcink uchwy. Stn po rekonstrukcji uchwy wolnym unczynionym mikrochirurgicznie przeszczepem koœci strz³kowej (c). Ten sm chory po rekonstrukcji uchwy przeszczepem koœci strz³kowej n zespolenich mikronczyniowych orz po rehilitcji protetycznej (d). Ryc. 5. Model stereolitogrficzny chorego z symetryczn¹ wd¹ szczêk i uchwy, wykonny n podstwie trójwymirowej tomogrfii komputerowej. BIOTECHNOLOGIA 1 (72) 110-124 2006 115
Jn Zp³, Gr yn Wyszyñsk-Pwelec 3. Model doœwidczlny Trudnoœci w pozyskiwniu odpowiedniej iloœci i kszt³tu w³snopochodnego mteri³u kostnego stnowi¹cego njlepszy mteri³ rekonstrukcyjny wskzuj¹ drogê poszukiwñ dwcy dowolnej iloœci mteri³u rekonstrukcyjnego z mo liwoœci¹ jego modelcji. Zk³dmy, e spe³nij¹cym wszystkie kryteri dwc¹ êdzie œwini trnsgeniczn. W toku dñ nd wykorzystniem przeszczepów kostnych pornych od œwini trnsgenicznej do rekonstrukcji uytków czszki twrzowej u ludzi, oprcowno model doœwidczlny dl królik rsy i³ej nowozelndzkiej orz dl œwini trnsgenicznej. Do doœwidczeni u yto 30 doros³ych królików rsy i³ej nowozelndzkiej orz 10 œwiñ trnsgenicznych. Celem dñ y³ ocen kliniczn, rdiologiczn i histologiczn zmin zchodz¹cych w tknce kostnej królik orz œwini trnsgenicznej po rekonstrukcji uytku koœci przeszczepem utogennym, homogennym i ksenogennym. W pocz¹tkowej fzie dñ jko miejsce iorcze wyrno nsdê li sz¹ koœci udowej królik, jednk ze wzglêdu n wystêpuj¹ce powik³ni poopercyjne (z³mnie koñczyny, konieczne d³ugotrw³e oszczêdznie koñczyny u operownego zwierzêci) orz trudnoœci w przy yciowej ocenie rdiologicznej przeszczepów kostnych, w drugiej fzie dñ zmieniono miejsce iorcze n lewy tlerz koœci iodrowej. Zieg opercyjny przeprowdzno w znieczuleniu ogólnym podj¹c domiêœniowo 1ml 2% Xylzyny orz 0,3-0,5 ml Ketminy w dwce 156 mg/ml wed³ug schemtu oprcownego w Zk³dzie Fizjologii Rozrodu Zwierz¹t Instytutu Zootechniki w Krkowie. Stosowno stndrdowe instrumentrium chirurgiczne, w tym wiert³o kostne w kszt³cie wydr¹ onego wlc pozwlj¹ce n poiernie loczków kostnych i wytwrznie uytków kostnych o tych smych prmetrch. Przygotownie i wprowdzenie przeszczepu kostnego przedstwiono n rycinie 6 -. W przeiegu poopercyjnym stosowno leki przeciwólowe (Ketonl w dwce 0,3 ml domiêœniowo) orz ntyiotykoterpiê (Lincoseptin w dwce 1 ml domiêœniowo). Ryc. 6. Przygotownie przeszczepu kostnego do wprowdzeni w miejsce iorcze w tlerzu koœci iodrowej królik (). Stn po wprowdzeniu przeszczepu w miejsce iorcze (). 116 PRACE PRZEGL DOWE
TerŸniejszoœæ i przysz³oœæ chirurgii rekonstrukcyjnej szkieletu czszki twrzowej Ryc. 7. Wyór miejsc do oserwcji wgjni przeszczepów kostnych u œwini trnsgenicznej (). Zrwiony loczek przeszczepu kostnego przygotowny do wprowdzeni w miejsce iorcze w ³optce œwini trnsgenicznej (). Bdne króliki podzielono n piêæ grup. W grupie I (6 królików) ocenino wgjnie przeszczepu utogennego, w grupie II (6 królików) przeszczepu homogennego, w grupie III (6 królików) przeszczepu ksenogennego koœci ludzkiej mro onej, w grupie IV (6 królików) przeszczepu ksenogennego (mro onego) od œwini normlnej i w grupie V (6 królików) ocenino wgjnie przeszczepów kostnych (mro onych) pornych od œwini trnsgenicznej. W przeiegu poopercyjnym prowdzono oserwcjê kliniczn¹ zwierz¹t zwrcj¹c uwgê n gojenie rny poopercyjnej orz stn ogólny zwierzêci. Kontrolne dnie rdiologiczne wykonno przy yciowo u 12 królików, u pozost³ych po uoju. Bdnie histoptologiczne preprtów przeprowdzno po ich odwpnieniu. Ze wzglêdu n koniecznoœæ wnikliwego przeœledzeni wgjni przeszczepów kostnych w uk³dzie cz³owiek-œwini trnsgeniczn, przed ewentulnym wprowdzeniem do prktyki klinicznej przeszczepów kostnych poiernych od œwini trnsgenicznej, oprcowno model doœwidczlny dl œwini trnsgenicznej. Po nlizie udowy ntomicznej szkieletu œwini domowej, z odpowiednie miejsce do prowdzeni oserwcji i oceny wgjni przeszczepów kostnych uznno ³optkê. Wyór miejsc do oserwcji wgjni przeszczepów kostnych orz sposó przeprowdzeni doœwidczeni przedstwiono n rycinie 7 -. Mteri³ doœwidczlny stnowi³o 10 œwiñ trnsgenicznych, które podzielono n trzy grupy. W grupie I (3 œwinie trnsgeniczne) ocenino wgjnie przeszczepu utogennego, w grupie II (4 œwinie trnsgeniczne) przeszczepu ksenogennego, koœci ludzkiej i w grupie III (3 œwinie trnsgeniczne) dno wgjnie przeszczepu homogennego pornego od œwini normlnej. BIOTECHNOLOGIA 1 (72) 110-124 2006 117
Jn Zp³, Gr yn Wyszyñsk-Pwelec 4. Wyniki W grupie chorych po rekonstrukcji uchwy, zw³szcz w przypdkch uytków pe³nej gruoœci oserwowno czêœciow¹ resorpcjê przeszczepów koœci, odczyny osteolityczne wokó³ mteri³u zesplj¹cego, nwet c³kowit¹ utrtê przeszczepu. W rekonstrukcji czêœciowych uytków uchwy z pomoc¹ iomteri³ów njczêstszym powik³niem y³o rozejœcie rny poopercyjnej, które wyst¹pi³o u 4 chorych (20%). U pozost³ych chorych oserwowno postêpuj¹c¹ resorpcjê iomteri³u, odudowê tknki kostnej i jej dor¹ tolerncjê n -fosforn trójwpniowy orz hydroksyptyt. Stn po wszczepieniu Cersoru z prwid³ow¹ przeudow¹ koœci przedstwiono n rycinie 8 -c. 4.1. Wyniki dñ klinicznych u królików Przez 3 do 7 dni po ziegu opercyjnym, oserwowno oszczêdznie przez królik koñczyny po stronie operownej. W jednym przypdku nst¹pi³ zgon zwierzêci w doie ziegu opercyjnego. Powik³ni w postci niedow³du koñczyny, zwichniêci w stwie kolnowym i z³mni ptologicznego w miejscu operownym wyst¹pi³y w pojedynczych przypdkch. Podczs sekcji pouojowej w grupie I oserwowno gojenie tknek miêkkich przez rych³ozrost orz wgojenie przeszczepów w³snopochodnych. W grupie II gojenie tknek miêkkich przeieg³o przez rych³ozrost, zwrc³ uwgê zznczony odczyn okostnowy. Ci¹g³oœæ koœci y³ zchown. W grupie III i IV gojenie tknek miêkkich równie przeieg³o przez rych³ozrost, ntomist zwrc³ uwgê zncz- c Ryc. 8. Zdjêcie pntomogrficzne chorego z zêikiem z³o onym trzonu uchwy (). Zdjêcie pntomogrficzne chorego po usuniêciu zêik z³o- onego uchwy i wype³nieniu czêœciowego uytku trzonu uchwy Cersorem. Stn po 6 miesi¹cch od ziegu opercyjnego (). Zdjêcie pntomogrficzne tego smego chorego wykonne po 12 miesi¹cch od ziegu opercyjnego. Widoczn przeudow kostn (c). 118 PRACE PRZEGL DOWE
TerŸniejszoœæ i przysz³oœæ chirurgii rekonstrukcyjnej szkieletu czszki twrzowej n deformcj koœci w okolicy wprowdzeni przeszczepu orz resorpcj przeszczepów ksenogennych. W grupie V gojenie tknek miêkkich y³o prwid³owe, podonie jk w grupie I oserwowno wgojenie przeszczepów kostnych. 4.2. Wyniki dñ rdiologicznych u królików W grupie I ocenino wgjnie przeszczepów utogennych. Struktur przeszczepu zli on y³ do koœci otczj¹cej, orysy uytku kostnego ztrte co œwidczy³o o wgojeniu przeszczepu. W grupie II ocenino wgjnie przeszczepów homogennych. Stwierdzono zwiêkszone wysycenie struktury przeszczepu, utrzymywnie siê wyrÿnych orysów uytku orz cechy resorpcji przeszczepu. W grupie III ocenino wgjnie przeszczepów ksenogennych. Stwierdzono uytki osteolityczne z cechmi resorpcji przeszczepu. W grupie IV ocenino wgjnie przeszczepów ksenogennych. Bloczki przeszczepionej koœci y³y wyrÿnie widoczne z zznczonymi cechmi osteolizy wokó³ przeszczepów. Bdni rdiologiczne wykonywno po 30 dnich, 3i6miesi¹cch od ziegu opercyjnego. W celu pe³nego zorzowni I i II fzy kostnieni ocen wgjni przeszczepów w grupie V, tj. po przeszczepieniu królikom mro onej koœci œwini trnsgenicznej, dnie rdiologiczne przeprowdzno po 1,2,3,4,5,6 tygodniu od ziegu opercyjnego. Do drugiego tygodni oserwowno sklerotyzcjê prze- c Ryc. 9. Orz rdiologiczny przeszczepu koœci œwini trnsgenicznej wprowdzony do tlerz koœci iodrowej królik. Stn po 2 tygodnich od ziegu opercyjnego (). Orz rdiologiczny przeszczepu koœci œwini trnsgenicznej wprowdzony do tlerz koœci iodrowej królik. Stn po 3 tygodnich od ziegu opercyjnego (). Orz rdiologiczny przeszczepu koœci œwini trnsgenicznej wprowdzony do tlerz koœci iodrowej królik. Stn po 4 tygodnich od ziegu opercyjnego (c). Orz rdiologiczny przeszczepu koœci œwini trnsgenicznej wprowdzony do tlerz koœci iodrowej królik. Stn po 5 tygodnich od ziegu opercyjnego (d). d BIOTECHNOLOGIA 1 (72) 110-124 2006 119
Jn Zp³, Gr yn Wyszyñsk-Pwelec szczepu z oecnym s³ym odczynem okostnowym, w trzecim tygodniu struktur przeszczepu y³ zli on do koœci otczj¹cej, w pi¹tym tygodniu nie mo n y³o odgrniczyæ przeszczepu od koœci otczj¹cej. Wgjnie przeszczepów w grupie V przedstwiono n rycinie 9 -d. Wgjnie przeszczepów utogennych i pornych od œwini trnsgenicznej przeieg³o u królików podonie (grup I i V), ntomist w pozost³ych grupch, oserwowno ich resorpcjê i przed³u on¹ przeudowê kostn¹. 4.3. Wyniki dñ histoptologicznych u królików Celem dni y³o histologiczne zorzownie etpów gojeni przeszczepów kostnych uto-, kseno- i homogenych wype³nij¹cych uytek w koœci królik. Przyjêty czs od ziegu opercyjnego do porni mteri³u do dni histoptologicznego wynosi³ 1,3,6 miesiêcy. Mteri³ kostny utrwlno w 10% formlinie i odwpniono przez 2 tygodnie. Z k dego mteri³u wykonno seriê mteri³ów histologicznych rwionych hemtoksylin¹ i eozyn¹. W grupch od I do IV, jedynie w przypdku zwierz¹t, które w wyniku powik³ñ zost³y uœpione po 1 tygodniu od ziegu opercyjnego, mo n y³o rozpoznæ elementy pierwszej fzy wgjni przeszczepu kostnego. Zoserwowno wyrÿne w³óknienie szczelinowe, wskulryzcjê przeszczepu od koœci mcierzystej, rekcjê zpln¹ z oecnoœci¹ limfocytów, plzmocytów, mkrofgów, nielicznych dojrz³ych grnulocytów oojêtno- i kwsoch³onnych orz ogniskowe poudzenie osteolstów koœci mcierzystej. Oserwcje te dotyczy³y królików z grupy I i II. Przyjêty dl pozost³ych mteri³ów w grupch I-IV okres porni przeszczepów, tj. powy ej 4 tygodni, uniemo liwi³ ocenê pozost³ych etpów wgjni przeszczepu kostnego. Ryc. 10. Preprt histologiczny przeszczepu ksenogennego koœci ludzkiej po 30 dnich od wprowdzeni do tlerz koœci iodrowej królik. Cechy resorpcji i koœciotworzeni, eleczki kostne otoczone osteolstmi (). Preprt histologiczny przeszczepu ksenogennego koœci ludzkiej po 30 dnich od wprowdzeni do tlerz koœci iodrowej królik. Cechy wskulryzcji przeszczepu od koœci mcierzystej (). 120 PRACE PRZEGL DOWE
TerŸniejszoœæ i przysz³oœæ chirurgii rekonstrukcyjnej szkieletu czszki twrzowej Z tego powodu w grupie V, w której dno wgjnie przeszczepu koœci od œwini trnsgenicznej, skrócono okres oserwcji do 5 tygodni, poierj¹c mteri³ do dni w odstêpch tygodniowych. Anliz histologiczn tych przypdków nie jest jeszcze zkoñczon. Orz wgjni przeszczepu ksenogennego koœci ludzkiej po 4 tygodnich od ziegu opercyjnego przedstwiono n rycinie 10 -. 4.4. Wyniki dñ klinicznych u œwiñ trnsgenicznych Gojenie tknek miêkkich z nsilonym odczynem zplnym wyst¹pi³o u 4 œwiñ trnsgenicznych. U jednej œwini wyst¹pi³y powik³ni urologiczne. Podczs sekcji pouojowej w grupie Iu2zwierz¹t oserwowno cechy ropieni rny poopercyjnej, w 1 przypdku gojenie y³o niepowik³ne i po 4 tygodnich oserwowno wgojenie przeszczepu. W grupie II ropienie rny poopercyjnej wyst¹pi³o w 1 przypdku, w 3 y³o niepowik³ne, przeszczepy koœci wgojone. W grupie III u 1 zwierzêci wyst¹pi³o ropienie rny poopercyjnej, ntomist prwid³owe gojenie tknek miêkkich i wgojenie przeszczepu oserwowno w 2 przypdkch. Wgjnie przeszczepów ocenino mkroskopowo. 4.5. Wyniki dñ rdiologicznych u œwiñ trnsgenicznych W grupie I ocenino wgjnie utogennego przeszczepu koœci. Po pierwszym tygodniu oserwowno wyrÿn¹ strefê przejœnieni wokó³ wprowdzonego przeszczepu, po dwóch tygodnich oszr osteolizy wokó³ przeszczepu poszerzy³ siê, ntomist po czterech tygodnich nst¹pi³o ztrcie grnicy pomiêdzy koœci¹ w³sn¹ przeszczepion¹. W grupie II ocenino wgjnie przeszczepu koœci ludzkiej mro onej. Po pierwszym tygodniu oserwowno zznczon¹ osteolizê wokó³ przeszczepu, po dwóch tygodnich oszr osteolizy wokó³ przeszczepu poszerzy³ siê, ntomist po czterech tygodnich nst¹pi³o ztrcie struktury przeszczepu. W grupie III ocenino wgjnie przeszczepu koœci mro onej œwini normlnej. Po pierwszym tygodniu oserwowno wyrÿn¹ strefê przejœnieni wokó³ wprowdzonego przeszczepu, po dwóch tygodnich oszr osteolizy y³ miernie nsilony, po czterech tygodnich struktur przeszczepu y³ s³o widoczn. Wgjnie przeszczepów w grupie II przedstwiono n rycinie 11 -c. Wgjnie przeszczepów w grupie IiIIprzeieg³o podonie. BIOTECHNOLOGIA 1 (72) 110-124 2006 121
Jn Zp³, Gr yn Wyszyñsk-Pwelec c Ryc. 11. Orz rdiologiczny przeszczepu koœci ludzkiej wprowdzony do ³optki œwini trnsgenicznej. Stn po 2 tygodnich od ziegu opercyjnego (). Orz rdiologiczny przeszczepu koœci ludzkiej wprowdzony do ³optki œwini trnsgenicznej. Stn po 4 tygodnich od ziegu opercyjnego (). Orz rdiologiczny przeszczepu koœci ludzkiej wprowdzony do ³optki œwini trnsgenicznej. Stn po 4 tygodnich od ziegu opercyjnego (c). 4.6. Wyniki dñ histoptologicznych u œwiñ trnsgenicznych Przyjêto czs od wprowdzeni przeszczepu kostnego do porni mteri³u do dni histoptologicznego od 1 tygodni do 2i4tygodni po ziegu opercyjnym. Wyciête frgmenty koœci ³optki œwini trnsgenicznej z wprowdzonymi przeszczepmi utogennymi, koœci ludzkiej i œwini normlnej utrwlno w 10% formlinie. Ocen histoptologiczn preprtów kostnych jest w trkcie wykonywni i êdzie przedmiotem nstêpnego doniesieni. 5. Dyskusj Zstosownie w³snopochodnych przeszczepów koœci jest wci¹ metod¹ z wyoru w rekonstrukcji szkieletu czszki twrzowej, jednk nie zwsze mo liwe jest pornie wystrczj¹cej iloœci mteri³u kostnego, odpowiedniej jkoœci i odpowiedniego kszt³tu (11-16). Od wielu lt prowdzone s¹ dni nd sustytutmi koœci (17,18), których zletmi s¹ prktycznie nieogrniczon dostêpnoœæ, przeudow w prwid³ow¹ koœæ, mo liwoœæ dowolnego formowni, prmetry iomechniczne zli one do tknki 122 PRACE PRZEGL DOWE
TerŸniejszoœæ i przysz³oœæ chirurgii rekonstrukcyjnej szkieletu czszki twrzowej kostnej orz rk ryzyk infekcji (HIV, priony) w przypdku preprtów syntetycznych. Wd¹ tych mteri³ów jest ich wysoki koszt, tk e ogrniczone mo liwoœci zstosowni, g³ównie do wype³nini niewielkich uytków czêœciowych uchwy. Wrunkiem wprowdzeni sustytutów kostnych do uytku jest mo liwoœæ szczelnego pokryci tknkmi miêkkimi. Dziêki zstosowniu technik in ynierii tknkowej, i³k morfogenetyczne koœci (BMP) mog¹ yæ wprowdzone do iomteri³ów, nstêpnie uwlnine z nich tk y mog³y stymulowæ tworzenie tknki kostnej. Przyk³dem tkiego iomteri³u mo e yæ syntetyczn mtryc z hydro elu z glikolu polietylenowego, êd¹c noœnikiem BMP (19,20). Alterntyw¹ do wykorzystni BMP jest zstosownie osocz ogtego w p³ytki krwi (PRP) zwierj¹cego czynniki wzrostu: PDF (wydzielny przez p³ytki czynnik wzrostu), TGF 1 i TGF 2 (trnsformuj¹cy czynnik wzrostu 1i 2), tk e insulinopochodny czynnik GF-I (21). W tym przypdku mtryc¹ iologiczn¹ jest firyn zwrt w osoczu krwi. PRP mo e yæ ³¹czone z iomteri³mi, wówczs czynniki wzrostu poudzj¹ ngiogenezê, mitozy firolstów i preosteolstów, wytwrznie mcierzy kostnej przez osteolsty orz syntezê mcierzy kolgenowej przez firolsty. Dziêki technikom in ynierii tknkowej prowdzone s¹ dni nd przeszczepiniem komórek podœcielisk szpikowego, które mog¹ ró nicowæ siê w dojrz³e komórki tknki kostnej orz nd przeszczepiniem komórek dwcy, które dziêki modyfikcji genetycznej mog¹ wytwrzæ czynniki reguluj¹ce regenercjê i przeudowê koœci. Innym kierunkiem dñ jest wykorzystnie trnsgenezy w genetycznej modyfikcji œwiñ dl pozyskiwni przeszczepów kostnych. Dl potrze ksenotrnsplntcji konieczne jest wprowdzenie do komórek œwini genów koduj¹cych enzymy swoiste dl tego smego sustrtu, co endogenny enzym dwcy (konstrukcj genow konkurencyjn), zst¹pienie genu œwini genem niektywnym 1,3-glktozylotrnsferzy (konstrukcj genow inktywuj¹c) orz zstosownie konstrukcji genowych o chrkterze regultorowym, które mj¹ regulowæ ekspresjê i³ek dope³nicz. Brk ntygenu Gl genetycznie zmienionej œwini pozwionej enzymu 1,3-glktozylotrnsferzy pozwoli³y n tolerncjê przeszczepu. Podonie wprowdzenie do komórek œwini genów koduj¹cych i³k reguluj¹ce kskdê dope³nicz zpoieg³oy formowniu siê kompleksu tkuj¹cego ³onê komórkow¹ (22). Uwzglêdnij¹c omówione wdy stosowni w³snopochodnych przeszczepów kostnych perspektyw u yci koœci œwiñ trnsgenicznych dl potrze cz³owiek jest oiecuj¹c (23). Ze wzglêdu n udowê ntomiczn¹ œwini mo liwe jest pozysknie odpowiedniej iloœci mteri³u kostnego z tlerz iodrowego, ³optki, eer, szczególnie do rekonstrukcji uchwy. Nle y jednk ræ pod uwgê mo liwoœæ przenoszeni choró odzwierzêcych, powik³ni zplne lu immunologiczne. Dlsze dni prowdzone êd¹ w celu elimincj zgro eñ. BIOTECHNOLOGIA 1 (72) 110-124 2006 123
Jn Zp³, Gr yn Wyszyñsk-Pwelec 6. Podsumownie Pozyskiwnie od œwini trnsgenicznej odpowiedniej iloœci mteri³u kostnego, z mo liwoœci¹ jego modelowni z wykorzystniem techniki stereolitogrficznej stnowi ndziejê n lepsz¹ przysz³oœæ chirurgii rekonstrukcyjnej szkieletu czszki twrzowej. Litertur 1. Kurek M., Brtkowski S., Zp³ J., (1996), Urzy twrzy, red. Brtkowski S., 13, 215-279, Oficyn Wydwnicz Ages, Krków. 2. Peled M., Au El-Nj I., Lipin Y., Ardekin L., (2005), J. Orl Mxillofc. Surg., 63, 220-224. 3. Munoz Guerr M., Gis L., Rodriguez Cmpo F., (2001), J. Orl Mxillofc. Surg., 59, 140-144. 4. Sieg P., Zieron J., Bierwolf S., (2002), Br. J. Orl Mxillofc. Surg., 40, 322-325. 5. Poeschl P., Kermer C., Wgner A., Klug C., Ziy F., Poeschl E., (2003), Int. J. Orl Mxillofc. Surg., 32, 158-165. 6. Roselli R., Musctello L., Vldtt L., Pvn G., Sprino G., (2004), Ann. Otol. Rhinol. Lryngol., 113, 956-960. 7. Lopez R., Dekeister C., Sleimn Z., Poli J.-R., (2004), J. Orl Mxillofc. Surg., 62, 421-426. 8. Merkx M., Fennis C., Verhgen C., Stoeling P., (2004), Int. J. Orl nd Mxillofc. Surg., 33, 733-739. 9. Bill J., Reuther J., Dittmnn N., Küler N., Meier J., Pistner H., Wittenerg G., (1995), Int. J. Orl Mxillofc. Surg., 24, 98-103. 10. Kermer C., Lindner A., Friede I., Wgner A., Millesi W., (1998), J. Crnio-Mx. Fc. Surg., 26, 136-139. 11. Cohen M., (2000), J. Crniofc. Genet. Dev. Biol., 20, 94-100. 12. Brtkowski S., Wyszyñsk-Pwelec G., Zp³ J., (2002), Okulistyk, 1, 13-17. 13. Wyszyñsk-Pwelec G., Zp³ J., Kutko-Zieliñsk A., (2005), Klinik Oczn, 107, 269-271. 14. Ppdopulos N., Schff J., Bucher H., Groener R., Geishuser M., Biemer E., (2002), Ann. Plst. Surg., 49, 138-144. 15. Nkenke E., Weisch V., Winckler E., Kessler P., Schultze-Mosgu S., Wiltfng J., Neukm F., (2004), Int. J. Orl nd Mxillofc. Surg., 33, 157-163. 16. Hrtmn E., Spuwen P., Jnsen J., (2002), J. Invest. Surg., 15, 185-197. 17. Terheyden H., Menzel C., Wng H., Springer I., Rueger D., Acil Y., (2004), Int. J. Orl nd Mxillofc. Surg., 33, 164-172. 18. Thorn J., Sorensen H., Weis-Fogh U., Andersen M., (2004), Int. J. Orl nd Mxillofc. Surg., 33, 95-100. 19. Lutolf M., Weer F., Schmoekel H., Schense J., Kohler T., Müller R., Huell J., (2003), Nture Biotechnology, 21, 513-517. 20. D¹rowski Z., NiedŸwiedzki T., Osyczk A., (2004), Hodowl komórek i tknek, red. Stok³osow S., 20 A., 20 B., 314-341, Wyd. Nuk. PWN, Wrszw. 21. Pochwlski M., Urnowsk E., Wojtowicz A., (2000), Now Stomtologi, 12, 1-6. 22. S³omski R., (2005), Mteri³y z 2 Sympozjum Projektu Bdwczego Zmwinego pt. Wykorzystnie trnsgenezy w genetycznej modyfikcji œwiñ dl pozyskiwni orgnów do trnsplntcji u cz³owiek, 8-10. 23. Zp³ J., Wyszyñsk-Pwelec G., ( 2005), Mteri³y z 2 Sympozjum Projektu Bdwczego Zmwinego pt. Wykorzystnie trnsgenezy w genetycznej modyfikcji œwiñ dl pozyskiwni orgnów do trnsplntcji u cz³owiek, 16-17. 124 PRACE PRZEGL DOWE