BACKGROUND: In surgical dentistry and maxillofacial surgery, no currently available bone graft material reliably provides predictable outcomes for the treatment of jawbone defects. Given the increasing number of patients with alveolar bone atrophy and post-traumatic jaw defects, the development of new materials with osteoinductive properties remains highly relevant, underscoring the importance of research in bone tissue engineering.
AIM: To assess the osteoinductive potential of a novel bone graft material based on poly(3-hydroxybutyrate) loaded with simvastatin in an in vivo sheep model.
METHODS: A single-center, prospective, comparative study was conducted between December 2022 and June 2023, involving 24 healthy sheep weighing 65–70 kg and aged 18–24 months. Strict inclusion and exclusion criteria ensured group homogeneity. Under general and local anesthesia, a lateral window approach to the maxillary sinus was performed to create a bony window for implantation. Group 1 received simvastatin-loaded poly(3-hydroxybutyrate) granules; group 2 received the same material without simvastatin. The primary outcome was the presence of morphological signs of osteoinduction, including the formation of new bone tissue. Secondary outcomes included morphometric assessment of structural bone parameters, such as the relative volume of newly formed bone and osteogenic activity.
RESULTS: Assessments were performed at 3 and 6 months post-implantation. At 3 months, granules of the bone graft material in group 1 were surrounded by moderate connective tissue and multiple foci of active osteogenesis around the simvastatin-loaded granules. In group 2, connective tissue predominated around the implanted granules, with isolated osteogenic foci. At 6 months, group 1 exhibited reduced connective tissue, persistent osteogenic foci, and predominantly mature lamellar bone. Histomorphometric analysis revealed that the relative volume of newly formed bone in the simvastatin group was 34.5% at 3 months and 63.4% at 6 months, significantly exceeding that of the control group (21.4 and 36.8%, respectively).
CONCLUSION: Simvastatin-loaded poly(3-hydroxybutyrate) granules significantly enhance bone formation. However, the long-term effects of simvastatin application require further investigation.
Обоснование. В хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии отсутствует остеопластический материал, позволяющий гарантированно достигать прогнозируемых результатов при устранении костных дефектов челюстей. С учётом увеличения числа пациентов с атрофией альвеолярной кости и дефектами челюстей после травм актуальность разработки новых материалов с остеоиндуктивными свойствами остаётся на высоком уровне, что подчёркивает важность исследований в области инженерии костной ткани.
Цель. Исследовать остеоиндуктивный потенциал нового костнопластического материала на основе поли-3-оксибутирата, насыщенного симвастатином, в in vivo эксперименте на овцах.
Методы. С декабря 2022 г. по июнь 2023 г. проведено одноцентровое, проспективное, сравнительное исследование с участием 24 здоровых овец массой тела 65–70 кг в возрасте 18–24 мес. Выборка была сформирована с учётом строгих критериев включения и исключения, что обеспечивало однородность группы. Операции проводили под общей и местной анестезией с наружным доступом к верхнечелюстному синусу, где формировали костное окно для имплантации костного материала. В 1-й группе использовали новый остеопластический материал в виде гранул с симвастатином, во 2-й группе — аналогичный материал без симвастатина. Основным исходом исследования являлось проявление морфологических признаков индукции остеогенеза, включая формирование новообразованной костной ткани. Дополнительные результаты анализировали через морфометрическую оценку структурных параметров костной ткани, включая относительный объём новообразованной костной ткани и активность остеогенеза.
Результаты. Оценка результатов проводилась через 3 и 6 мес. после имплантации материала. Через 3 мес. в 1-й группе обнаружены гранулы остеопластического материала с умеренной соединительной тканью и множественными очагами активного остеогенеза вокруг гранул материала с симвастатином. Во 2-й группе преобладала соединительная ткань, окружающая гранулы имплантированного материала и отдельные очаги остеогенеза. Через 6 мес. в 1-й группе уменьшилось количество соединительной ткани, сохранились очаги остеогенеза, преобладала зрелая пластинчатая кость. Согласно гистоморфометрическим данным, объём новообразованной костной ткани в группе с симвастатином составил 34,5 и 63,4% через 3 и 6 мес., что значительно превышает результаты контрольной группы (21,4 и 36,8% соответственно).
Заключение. Насыщение гранул остеопластического материала из поли-3-оксибутирата симвастатином значительно увеличивает объём образовавшейся костной ткани. Тем не менее долгосрочные эффекты применения симвастатина требуют дальнейшего изучения.