Управление в системах жизнедеятельности и регенерации минерализованных тканей

К.С. Десятниченко, В.К. Леонтьев, С.Г. Курдюмов

Монография

Работа выполнена в Российской академии наук (РАН), Омском государственном медицинском университете, Российском университете медицины и Научно-производственном комплексе «Полистом».

ИЗДАТЕЛЬСТВО «ЛИБРИ ПЛЮС»

Тираж 100 экз.УДК 611:71.612.751.616:31-08
ББК 28:072
ISBN 978-5-906282-61-3

2026 год

В монографии рассматриваются вопросы структуры, состава и функции минерализованных тканей скелета и зубов, их физиологической и репаративной регенерации с особым вниманием к регуляции и возможности управления последней. Книга предназначена для биохимиков, патофизиологов, клиницистов — ортопедов- травматологов, стоматологов, специалистов, занимающихся проблемами жизнедеятельности, патологии
и репарации минерализованных тканей.

Монография посвящается памяти безвременно ушедшего от нас профессора К. С. Десятниченко — сотрудника, друга, соавтора и коллеги по работе в течение 1980–2025 гг.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1
ОБРАЗОВАНИЕ, СТРОЕНИЕ И СОСТАВ МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ТКАНЕЙ

1.1. Минеральная фаза
1.1.1. Аморфный фосфат кальция
1.1.2. Гидроксиапатит
1.1.3. Другие компоненты минеральной фазы
1.1.4. Особенности минеральной фазы эмали зубов
1.2. Внеклеточный органический коллагеновый матрикс
1.3. Неколлагеновые белки внеклеточного матрикса

Глава 2
РАЗВИТИЕ МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ТКАНЕЙ В ЭМБРИОГЕНЕЗЕ И В ПОСТНАТАЛЬНОМ ПЕРИОДЕ

2.1. Физиологический рост костной ткани
2.2. Физиологический рост зубов
2.3. Клеточные источники регенерации минерализованных тканей

Глава 3
РЕГУЛЯЦИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ТКАНЕЙ

3.1. Системная регуляция физиологической регенерации минерализованных тканей
3.2. Местная регуляция регенерации минерализованных тканей

Глава 4
УПРАВЛЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИЕЙ

Глава 5
ОСОБЕННОСТИ РЕГУЛЯЦИИ РЕПАРАТИВНОГО ОСТЕОГЕНЕЗА

5.1. Системная реакция организма на скелетную травму
5.2. Оксидативный стресс, антиоксидантная система
5.3. Регуляция репаративного остеогенеза на местном уровне

Глава 6
ДИСТРАКЦИОННЫЙ ОСТЕОГЕНЕЗ

6.1. Дистракционный остеогенез — управляемое костеобразование
6.2. Фенотипические особенности дистракционного остеогенеза

Глава 7
МЕХАНИЗМЫ ПОТЕРИ МИНЕРАЛА ТВЕРДЫМИ ТКАНЯМИ

7.1. Нарушения управления морфогенезом костной ткани, сопровождающие потерю минерала
7.2. Профилактика и лечение остеопении и остеопороза
7.2.1. Методы контроля за изменением костной массы в периоды развития и лечения остеопороза
7.2.2. Средства профилактики и лечения остеопороза

Введение

Минерализованные ткани живого организма, к которым относятся костная ткань, дентин, клеточный и бесклеточный цемент и эмаль зуба, характеризуются высоким содержанием минерального компонента, главной составной частью которого являются фосфорнокислые соли кальция. Насыщенность минеральными соединениями зависит от вида твердой ткани, топографической локализации внутри ткани, возраста
и экологических условий.

Образование и деградация минерала в этих тканях тесно связаны с процессами поддержания постоянства состава внутренней среды.

Кроме того, в кости обнаружены ионы Mg2+, Na+, K+, SO42-, HCO3-, гидроксильные и другие ионы, которые также принимают участие в сохранении гомеостаза. Накопление фосфатов кальция происходит в межклеточном матриксе минерализованных тканей, выполняя и обеспечивая биомеханические свой ства, необходимые для осуществления локомоторной функции опорно- двигательного аппарата (костная ткань) и участия в акте пищеварения (твердые ткани зуба).

Минеральная фаза этих тканей аффинна к факторам роста пептидной природы, депонирует их, обеспечивая ауто- и паракринную функции скелета.

Вместе с тем, по распространенности врожденные и приобретенные заболевания опорно- двигательного аппарата находятся на третьем месте после болезней органов кровообращения и пищеварения. В структуре первичной инвалидности они занимают второе место. Среди причин временной нетрудоспособности — первое место. Формирование кости происходит в ранние годы жизни, ее масса достигает максимума к 20–25 годам, варьируя с гендерными, расовыми, внешнесредовыми и другими различиями. Генетические, гормональные, алиментарные и механические причины могут привести к тому, что пиковая костная масса тела может быть меньше оптимальной, т. е. развитию остеопороза — системного заболевания скелета, характеризующегося снижением массы костей и микронарушениями в архитектонике костной ткани, которые приводят к значительному увеличению хрупкости костей и возможности их переломов. Существенным образом с остеопорозом связана распространенность патологических состояний в зубо-челюстной системе.

В последние десятилетия стоматологией достигнуты существенные успехи в профилактике и лечении заболеваний зубочелюстной системы. Терапевтической стоматологией и пародонтологией разработаны зубосберегающие технологии, в значительной степени уменьшившие необходимость удаления зубов, а широкое применение профилактических средств различного механизма действия снизило общее число пациентов, у которых такая альтернатива возникает. Тем не менее, даже в странах с наиболее развитой системой стоматологической помощи населению в старших возрастных группах число лиц, не имеющих зубов, достигает 70 и более процентов.

В травматологии и ортопедии также достигнут несомненный прогресс, благодаря дальнейшему совершенствованию технологий управляемого остеосинтеза устройствами внешней фиксации, использованию
систем клеточно- тканевой инженерии, генноинженерной терапии и пр.

В любом случае, как бы это ни называлось — стимулирование заживления переломов, биологическое потенцирование репаративного процесса, аугментации костеобразования, — мы имеем дело с попытками управления процессами регенерации, усиления кооперации между отдельными звеньями, центральным и местным звеном регуляции репаративного процесса. Отдельные аспекты этого управления, его прак-
тического применения и перспективы использования в новых разработках мы рассматриваем в настоящей работе.

Каждая глава монографии имеет собственный список литературы со ссылками на источники внутри глав.

Глава 3 содержит общий список литературных источников, относящихся к данной главе.