CC BY
36
УДК 617.747
ТахчидиХ.П.1, ШкворченкоД.О.1, ШарафетдиновИ.Х.1, Шацких А.В.1, Новиков С.В.1,
Норман К.С.1, Бибилашвили Р.Ш.2, Скрыпина Н.А.2, Диденко Л.В.3, Шевлягина Н.В.3
1ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова Росмедтехнологии», Москва 2ФГУ «РКНПК» Минздравсоцразвития России, Москва 3НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалея РАМН, Москва
E-mail: [email protected]
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МИНИПЛАЗМИНА С ЦЕЛЬЮ ИНДУКЦИИ ЗАДНЕЙ ОТСЛОЙКИ
СТЕКЛОВИДНОГО ТЕЛА
Исследование посвящено изучению способности миниплазмина вызывать витреолизис. Объектом исследования послужили 10 свежеэнуклеированных свиных глаз. В опытные 5 глаз вводили - 0,1мл миниплазмина в концентрации 1,75 мг/мл, в контрольные 5 глаз - 0,1 мл физиологического раствора. Время экспозиции составило 120 мин. Степень отслоения задних слоев стекловидного тела оценивали при помощи сканирующей электронной микроскопии. Заключение: Миниплазмин вызывает витреолизис и заднюю отслойку стекловидного тела на модели изолированных свиных глаз в эксперименте ex vivo.
Ключевые слова: задняя отслойка стекловидного тела, методы индукции задней отслойки стекловидного тела, миниплазмин.
Актуальность
Известно, что задние гиалоидные слои стекловидного тела, в норме плотно прилежащие к внутренней пограничной мембране сетчатки, являются существенным звеном в патогенезе витреоретинальных заболеваний, как например, пролиферативная диабетическая ретинопатия, идиопатические макулярные разрывы и предразрывы, витреомакулярный синдром, синдром Ирвина-Гасса, пролиферативная вит-реоретинопатия [2,3,11]. Принято считать, место контакта задних гиалоидных слоев стекловидного тела (ЗГС СТ) и внутреннюю пограничную мембрану сетчатки (ВПМ), витреоре-тинальным соединением [1].
ЗГС СТ, или задний отдел СТ, представляет собой широкую полосу уплотнения коллагеновых волокон, расположенных параллельно ВПМ. В области основания СТ коллагеновые волокна расположены перпендикулярно к сетчатке [9].
Различные заболевания заднего отрезка глаза, как например, отечно-гемморагическая форма диабетической ретинопатии, персисти-рующее витреоретинальное прилежание, приводят к патологическим изменениям в ЗГС СТ.
В настоящий момент существует множество методик интраоперационного отделения ЗГС СТ с помощью эндовитреальных инструментов [11,12]. Альтернативным методом отделения заднего гиалоида, как показал ряд экспериментальных исследований, является биохимическое отделение задней отслойки СТ или «фармакологический витреолизис» (БеЬа§ ,|.
1998 г.). Данный термин используется в отношении различных ферментативных агентов, изменяющих организацию молекул СТ [14]. Одними из самых перспективных ферментов являются модифицированные формы плазми-ногена и его фрагменты (рис. 1), способные гидролизировать гликопротеиды фибронектин и ламинин, которые обеспечивают прочность соединения задних гиалоидных слоев стекловидного тела с внутренней пограничной мембраной (Kampik A. 2009). За рубежом клинические испытания (с целью индукции ЗОСТ) проходит модифицированная форма плазмина под названием - микроплазмин (Arnd Gandorfer 2004, Marc D. de Smet 2009), (рис.2) [5,7,13].
Сотрудниками ФГУ Российский кардиологический научно-производственный комплекс Росмедтехнологий была получена новая оригинальная патентозащищенная рекомби-натная форма модифицированного плазмина, названная миниплазмином, у которой помимо активного центра, как у микроплазмина, оставлен один крингл домен (рис.3). Наличие крингл домена, а также оригинальная последовательность аминокислот в миниплазмине улучшает структуру молекулы, что увеличивает его способность гидролизировать фибронектин и ла-минин, процесс получения становится более технологичным (облегчается рефолдинг). До настоящего момента миниплазмин не использовался в офтальмологии.
Целью работы явилось изучение влияния миниплазмина на витреоретинальное соедине-
ние в глазах при моделировании эксперимента ex vivo.
Материалы и методы
В данном исследовании использовали свежие энуклеированные свиные глаза (всего 10 глазных яблок), которые были поделены на 2 группы: контроль и опыт (по 5 глазных яблок соответственно). В глаза опытной группы вводили эндовитреально по 0,1мл миниплазмина в концентрации 1,75 мг/мл. В глаза контрольной группы вводили эндовитреально по 0,1мл физиологического раствора. Затем все препараты,
Плаз мин 8-цепь
Рисунок 1. Схема строения молекулы плазмина
Рисунок 2. Схема строения молекулы микроплазмина
Рисунок 3. Схема строения молекулы миниплазмина (крингл домен указан стрелкой)
входившие в эксперимент, инкубировали при комнатной температуре 120 мин, после чего они были подвергнуты криоконсервации по оригинальной методике с сохранением всех внутриглазных структур без применения растворов формальдегида, и без высушивания в спиртах восходящей концентрации. Далее выполняли сканирующую электронную микроскопию поверхности сетчатки, предварительно делали макроснимки полученных образцов.
Результаты
При макромикроскопическом препарировании обнаружены различия между глазами опытной и контрольной групп, далее подтвержденные результатами сканирующей электронной микроскопии.
На полученных макроснимках видно различие в опытных образцах просматривается отстояние стекловидного тела от поверхности сетчатки и его деструктуризация (рис.4 цветная вкладка). Волокна стекловидного тела расположены рыхло, с увеличенными промежутками между ними. В контрольных глазах структура стекловидного тела сохраняется, оно более плотное по сравнению с опытной группой. Отмечено полное прилежание задних гиалоидных слоев стекловидного тела к сетчатке с сохранением витреорети-нального соединения (рис.5 цветная вкладка).
Существенное значение имеет остаточное количество волокон на поверхности сетчатки при формировании задней отслойки стекловидного тела, так как они способствуют развитию эпиретинального фиброза с тракционным воздействием на сетчатку [2, 10,12]. По данным сканирующей электронной микроскопии видно, что опытная группа отличается от контрольной, сглаженностью рельефа и отсутствием волокон стекловидного тела на поверхности сетчатки (рис.6, 7), что свидетельствует о полном отслоении ЗГС СТ.
Заключение
По данным сканирующей электронной микроскопии миниплазмин при эндовитреаль-ном введении в концентрации 1,75 мг/мл и экспозицией 120 мин. вызывает индукцию задней отслойки стекловидного тела в препаратах глазных яблок экспериментальных животных. Полученные предварительные данные свидетельствуют о перспективности клинического
12/30/2010 mag HV WD det pressure HFW mode 1:10:16 PM 8000x 10.00 kV 11.3 mm ETD 2.17E-3 Pa 37.3 um SE
Рисунок 6
12/30/2010 mag HV WD det pressure HFW mode 5:48:08 PM 800 x 10.00 kV 12.7 mm ETD 1.69E-3 Pa 373 um SE
12/30/2010 mag HV WD det pressure HFW mode 5:53:03 PM 8000 x 10.00 kV 12.8 mm ETD 1.48E-3 Pa 37.3 um SE
Рисунок 7
использования эндовитрельного введения ми- послеоперационных осложнений, а также повы-
ниплазмина с целью индукции отслойки ЗГС сит качество лечения пациентов с тяжелыми
СТ, что позволит значительно сократить риск формами витреоретинальных заболеваний.
_______________________ 11.10.2011
Список литературы:
1. Махачева З.А. Анатомо-функциональное обоснование хирургических вмешательств на стекловидном теле при витреаль-ной деструкции: Дисс. ... д-ра мед. наук. - М., 1994. - С. 39-55, 67-71, 190-198.
2. Сдобникова С.В. Роль удаления задней гиалоидной мембраны в трансвитреальной хирургии пролиферативной диабетической ретинопатии: Дис.... канд. мед. наук- М., 1997.- 67-68 с.
3. Федоров С. Н., Махачева З. М., Глинчук Я. И. Влияние закрытой витрэктомии на функциональное состояние глаз и течение пролиферативной диабетической ретинопатии. // Вест. Офтальмологии. - 1985. - №4. - С. 29-33.
4. Balazs E.A. Structure of the vitreous gel //Acta XVII Concilium Ophthalmologicum.- Toronto: Univesity of Toronto Press, 1955.- Vol.II.- P.1019-1024.
5. de Smet MD, Valmaggia C, Zarranz-Ventura J. Microplasmin: ex vivo characterization of its activity in porcine vitreous. // Invest Ophthalmol Vis Sci. - 2009. - Vol. 50. - P.814-819.
6. Foos R.Y. Vitreoretinal juncture; topographical variations.// Investigative Ophthalmology.- 1972.- Vol.11.- P.801-808.
7. Gandorfer A, Rohleder M, Sethi C. Posterior vitreous detachment induced by microplasmin. // Invest Ophthalmol Vis Sci. -2004. - Vol. 45. - P641-647.
8. Heegaard S. Structure of the human vitreoretinal border region // Ophthalmolgica. — 1994. — Vol. 208.— P. 82—91.
9. Hogan MJ. The normal vitreous and its ultrastructure // Advances in vitreous surgery /Ed.by Irvine A.R., O Malley C.- Illinois, 1976.
10. Kerrison J.B., Haller J. A., Elman M. et al. Visual field loss following vitreous surgery. // Arch. Ophthalmol. - 1996. - Vol. 114.
- P. 564-569.
11. Machemer R., Parel J-M., Buetter H. A new concept for vitreous surgery. 1. Instrumentation // Am. J. Ophthalmol. - 1972. -Vol. 73. - P. 1-7.
12. Park D., Sipperley J. O., Sneed S. R. et al. Macular Hole Surgery with Internal-limiting Membrane Peeling and Intravitreous Air.// Ophthalmol.- 1999.- Vol.106.- P.1392-1398.
13. Sakuma T, Tanaka M, Mizota A. Safety of in vivo pharmacologic vitreolysis with recombinant microplasmin in rabbit eyes. // Invest Ophthalmol Vis Sci. -2005. - Vol. 46. Vol. - P.3295-3299.
14. Sebag J. The emerging role of pharmacologic vitreolysis // Retinal Physician. - 2010. - March - P. 50-56.
UDC 617.747
Takhchidi Kh.P., Shkvorchenko D.O., Sharafetdinov I.H., Shatskih A.V., Novikov S.V., Norman K.S.1, Beabealashvili R. Sh., Skrypina N.A.2, Didenko L.V., Shevlyagina N.V.3
1 The S. Fyodorov Eye Microsurgery Federal State Institution, Moscow
2 Russian Cardiology Research-Industrial Center, Moscow
3 Research Institution of epidemiology and microbiology named N.F Gamalei, Moscow EXPERIMENTAL VALIDATION OF MINIPLAZMIN USING FOR POSTERIOR VITREOUS DETACHMENT
The present experimental study characterizes the vitreolytic ability of miniplazmin. The study was carried out in 10 enucleated eyes of pigs. Experimental 5 eyes were injected with miniplazmin (0.1 ml - 1.75 mg/ml), control 5 eyes - with BSS (0.1ml). Time exposure was 120 min. To determine the degree of posterior vitreous detachment by scanning electron microscopy (SEM). Conclusions: Miniplazmin caused vitreolysis and posterior vitreous separation in an ex vivo porcine eye model.
Key words : posterior vitreous detachment, methods of posterior vitreous detachment induction, miniplasmin
Bibliography :
1. Mahacheva Z.A. Anatomico-functional substantiation of surgical interventions on vitreous body in vitreal destruction: D... of Dr. of medical sciences. - М, 1994. - P. 39-ББ, 67-71, 190-198.
2. Sdobnikova S.V. The role of removal of posterior hyaloid membrane in transvitreal surgery of a proliferative diabetic retinopathy: D.... Cand. of medical sciences - М, 1997.67-68 P.
3. Fedorov S.N., Mahacheva Z.M., Glinchuk YI., Influence of closed vitrectomy on a functional condition of eyes and a current of a proliferative diabetic retinopathy.//Mag. Ophthalmology. - 198Б. - №4. - P. 29-33.
4. Balazs E.A. Structure of the vitreous gel //Acta XVII Concilium Ophthalmologicum.- Toronto: Univesity of Toronto Press, 1955.- Vol.II.- P.1019-1024.
Б. de Smet MD, Valmaggia C, Zarranz-Ventura J. Microplasmin: ex vivo characterization of its activity in porcine vitreous. // Invest Ophthalmol Vis Sci. - 2009. - Vol. 50. - P.814-819.
6. Foos R.Y Vitreoretinal juncture; topographical variations.// Investigative Ophthalmology.- 1972.- Vol.11.- P.801-808.
7. Gandorfer A, Rohleder M, Sethi C. Posterior vitreous detachment induced by microplasmin. // Invest Ophthalmol Vis Sci.
- 2004. - Vol. 45. - P.641-647.
8. Heegaard S. Structure of the human vitreoretinal border region // Ophthalmolgica. — 1994. — Vol. 208.— P. 82—91.
9. Hogan M.J. The normal vitreous and its ultrastructure // Advances in vitreous surgery /Ed.by Irvine A.R., O Malley C.-Illinois, 1976.
10. Kerrison J.B., Haller J. A., Elman M. et al. Visual field loss following vitreous surgery. // Arch. Ophthalmol. - 1996. - Vol. 114. - P. 564-569.
11. Machemer R., Parel J-M., Buetter H. A new concept for vitreous surgery. 1. Instrumentation // Am. J. Ophthalmol. -1972. - Vol. 73. - P. 1-7.
12. Park D., Sipperley J. O., Sneed S. R. et al. Macular Hole Surgery with Internal-limiting Membrane Peeling and Intravitreous Air.// Ophthalmol.- 1999.- Vol.106.- P.1392-1398.
13. Sakuma T, Tanaka M, Mizota A. Safety of in vivo pharmacologic vitreolysis with recombinant microplasmin in rabbit eyes. // Invest Ophthalmol Vis Sci. -2005. - Vol. 46. Vol. - P.3295-3299.
14. Sebag J. The emerging role of pharmacologic vitreolysis // Retinal Physician. - 2010. - March - P. 50-56.
