Модуляция воспалительного ответа и заживление костной ткани

Оптимальное лечение сложных переломов и обширных костных дефектов остается важной нерешенной проблемой в ортопедии и смежных областях. Примерно 5–10% переломов не заживают и приводят к формированию несращений. Заживление костной ткани можно охарактеризовать тремя частично перекрывающимися фазами: воспалительной фазой, фазой репарации и фазой ремоделирования. Окончательное заживление в значительной степени зависит от начальной воспалительной фазы, на которую влияют как местные, так и системные реакции на повреждающий стимул. Кроме того, иммунные клетки и мезенхимальные стромальные клетки (МСК) участвуют в критически важном межклеточном взаимодействии, или кросс-токе, регулирующем заживление костной ткани. Нарушения этого межклеточного обмена, подавление естественных процессов острого воспаления и его разрешения либо хроническое воспаление, вызванное сохраняющимся неблагоприятным стимулом, могут приводить к нарушению сращения переломов. Таким образом, начальная оптимальная кратковременная стадия острого воспаления является одним из ключевых факторов успешного полноценного заживления костной ткани. Недавние исследования продемонстрировали терапевтический потенциал иммуномодуляции для заживления костной ткани посредством предварительной подготовки МСК, направленной на усиление их иммуносупрессивных свойств. Предварительно подготовленные МСК (также называемые «праймированными», «лицензированными» или «активированными» МСК) сначала культивируют с провоспалительными цитокинами (например, TNFα и IL17A) либо подвергают воздействию гипоксических условий, чтобы имитировать воспалительную среду до их предполагаемого применения. Другой подход к иммуномодуляции при заживлении костной ткани заключается в разрешении воспаления с помощью противовоспалительных цитокинов, таких как IL4, IL10 и IL13. В этом обзоре мы обобщаем принципы воспаления и заживления костной ткани, а также представляем обновленные данные о клеточных взаимодействиях и иммуномодуляции, направленных на оптимальное заживление костной ткани.