CC BY
0Гаврилова Д.И. Использование имплантата из никелида титана и суспензии аутологичных мононуклеарных клеток крови для формирования опорно-двигательной культи глаза в эксперименте in vivo / Д.И. Гаврилова, Е.А. Горбунова //Вестник оперативной хирургии и топографической анатомии. - 2023. - Т. 1, №3 (10). - С. 26-30
УДК 617.76-089.819.843-77:546.82-034.24-19:616-008.853.3:57.085.1
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИМПЛАНТАТА ИЗ НИКЕЛИДА ТИТАНА И СУСПЕНЗИИ АУТОЛОГИЧНЫХ МОНОНУКЛЕАРНЫХ КЛЕТОК КРОВИ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОЙ КУЛЬТИ ГЛАЗА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ IN VIVO
ГАВРИЛОВА Д.И., ГОРБУНОВА Е.А. Сибирский государственный медицинский университет, Томск, Россия
Аннотация
В офтальмологии при тяжелых патологиях и травмах органа зрения нередко возникают ситуации, когда пациенту необходимо удалить глазное яблоко. В большинстве случаев, во время проведения энуклеации не производят формирования опорно-двигательной культи глаза. Это, в свою очередь, приводит к развитию анофтальмического синдрома, что значительно ухудшает социализацию пациента.
Цель: в эксперименте in vivo у крыс изучить особенности течения морфологической реакции при формировании опорно-двигательной культи глаза с использованием имплантата из никелида титана и суспензии аутологичных мононуклеарных клеток крови.
Материалы и методы. Исследование проведено на 36 половозрелых крысах породы Wistar, которые были разделены на 2 группы. Основной группе орбитальную культю формировали с использованием имплантата из никелида титана и мононуклеарных клеток крови, группе сравнение орбитальная культя формировалась без мононуклеаров крови. Общая продолжительность эксперимента - 21 сутки.
Результаты. По данным результатов исследования у животных основной группы, начиная с 7 суток после операции и на протяжении всего эксперимента, удельный объём коллагеновых волокон в 7,9 раза (р=0,048) превышал данные показатели у животных группы сравнения. При этом, волокна имели продольную исчерченность. На 14 сутки - объём стромы в культе глаза крыс основной группы достигал наибольшего значения по сравнению с таковым в группе сравнения. В группе сравнения на 14 сутки в культе глаза определялись тонкие, хаотично расположенные пучки коллагеновых волокон, между которыми обнаруживались тонкостенные капилляры, единичные артериолы и венулы. На 21 сутки в основной группе наблюдалось уменьшение объема стромы опорно-двигательной культи глаза в 1,2 раза в сравнении с показателем на 14 сутки (р=0,0019), что обусловлено созреванием соединительной ткани. Численная плотность новообразованных сосудов на 21 стуки в основной группе в 4,0 раза (р=0,001) превышала таковую в группе сравнения, что также указывает на созревание соединительной ткани.
Заключение. По результатам исследования можно сделать вывод, что дополнительное введение аутологичных мононуклеарных клеток крови в структуру имплантата из никелида титана при формировании орбитальной культи после эвисцероэнуклеации у крыс в эксперименте in vivo обеспечивает ускоренное формирование соединительной ткани. В результате происходит прочное укрепление имплантата в склеральной полости и эффективное формирование опорно-двигательной культи глаза.
* Сведения об авторах:
Гаврилова Дарья Ивановна, e-mail: [email protected], федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации, кафедра офтальмологии, 634050, Российская Федерация, г. Томск, тракт Московский, 2
Горбунова Евгения Александровна, e-mail: [email protected], федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования " Сибирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации, кафедра офтальмологии, 634050, Российская Федерация, г. Томск, тракт Московский, 2
SPIN 3234-7249, ORCID 0000-0002-6462-8185, SCOPUS 57211352526
Ключевые слова: никелид титан, орбитальный имплантат, мононуклеарные клетки, опорно-двигательная культя
USE OF TITANIUM NICKELIDE IMPLANT AND SUSPENSION OF AUTOLOGOUS BLOOD MONONUCLEAR CELLS FOR THE FORMATION OF THE OCULAR MUSCULOSKELETAL
STUMP IN AN IN VIVO EXPERIMENT
GAVRILOVA D.I, GORBUNOVA E.A. Siberian State Medical University, Tomsk, Russia
Abstract
In ophthalmology, in severe pathologies and traumas of the organ of vision, there are often situations when the patient needs to remove the eyeball. In the majority of cases, during enucleation, the formation of the orbital stump is not performed. This leads to the development of anophthalmic syndrome, which significantly worsens the patient's socialisation.
Objective: to study the peculiarities of the morphological reaction course during the formation of the locomotor stump of the eye with the use of titanium nickelide implant and suspension of autologous blood mononuclear cells in an in vivo experiment in rats.
Materials and Methods. The study was carried out on 36 sexually mature Wistar rats, which were divided into 2 groups. In the main group the orbital stump was formed with the use of titanium nickelide implant and blood mononuclear cells, the comparison group the orbital stump was formed without blood mononuclear cells. The total duration of the experiment was 21 days.
Results. According to the results of the study in the animals of the main group, starting from the 7 day after the operation and throughout the whole experiment, the specific volume of collagen fibres was 7,9 times (p=0,048) higher than in the animals of the comparison group. At the same time, the fibres had longitudinal striation. On the 14th day - the volume of stroma in the orbital stump of the rats of the main group reached the highest value in comparison with that in the comparison group. In the comparison group on the 14th day thin, chaotically arranged bundles of collagen fibres, between which thin-walled capillaries, single arterioles and venules were detected in the stump of the eye. On the 21st day in the main group there was a 1,2 times decrease in the volume of the stroma of the ocular stump in comparison with the index on the 14 day (p=0,0019), which was caused by the maturation of the connective tissue. The numerical density of newly formed vessels on the 21st day in the main group was 4,0 times (p=0,001) higher than in the comparison group, which also indicates the maturation of connective tissue.
Conclusion. According to the results of the study we can conclude that additional introduction of autologous blood mononuclear cells into the structure of the implant from titanium nickelide during the formation of the orbital stump after evisceroenucleation in rats in the in vivo experiment provides accelerated formation of the connective tissue. As a result there is a strengthening of the implant in the scleral cavity and effective formation of the orbital stump.
Keywords: titanium nickelide, orbital implant, mononuclear cells, orbital stump
Актуальность. В офтальмологии при тяжелых патологиях и травмах органа зрения нередко возникают ситуации, когда пациенту необходимо удалить глазное яблоко [1]. В большинстве случаев, во время проведения энуклеации не производят формирования опорно-двигательной культи глаза. Это, в свою очередь, приводит к развитию
анофтальмического синдрома, который проявляется западением орбито-
пальпебральной борозды, птозом верхнего века, неполным смыканием глазной щели. Все это
ведет к значительному ухудшению социализации пациентов. Для профилактики и лечения данного синдрома, а также восстановления объема конъюнктивальной полости и других анатомических структур, необходимо поместить в орбиту имплантат из инертного биосовместимого материала [2]. Однако, при использовании различных материалов, особенно в отдаленные сроки после операции, вероятно развитие таких осложнений, как обнажение, отторжение имплантата, присоединение вторичной инфекции.
Возможное решение проблемы - использование клеточных технологий при внутриорбитальной имплантации, которые в последние десятилетия активно применяются в медицине, в том числе для лечения офтальмологических заболеваний
[3].
Цель работы. В эксперименте in vivo у крыс изучить особенности течения морфологической реакции при формировании опорно-двигательной культи глаза с использованием имплантата никелида титана и суспензии аутологичных мононуклеарных клеток крови
Материалы и методы. Выполнена серия экспериментов на 36 половозрелых крысах породы Wistar весом 200-250 г, полученных из вивария ФГБОУ ВО СибГМУ Минздрава России, которые были разделены на 2 группы: -основную (n=18 крыс, 18 глаз) - животным после эвисцероэнуклеации опорно-
двигательную культю глаза формировали путем имплантации в склеральный мешок никелида титана с последующим введением свежевыделенной суспензии аутологичных мононуклеаров крови в структуру имплантата; -сравнения (n=18 крыс, 18 глаз) - опорно-двигательную культю глаза у крыс формировали путем имплантации в склеральный мешок никелида титана без использования мононуклеаров крови.
В условиях операционной под эфирным наркозом животным обеих групп проведена эвисцероэнуклеация одного из глаз с последующим помещением имплантата в склеральный мешок глазного яблока. Животным основной группы в структуру имплантата из никелида титана вводили 0,1 мл свежевыделенной суспензии аутологичных мононуклеаров крови. В послеоперационном периоде всем животным в конъюнктивальную полость оперированного глаза закапывали раствор Тобрамицина 6 раз в день.
Имплантат был изготовлен из нити пористого никелида титана марки ТН-10 толщиной 100 мкм и имел округлую форму в виде клубка, диаметром 4-5 мм. Мононуклеарные клетки выделяли из крови экспериментального животного методом фракционирования в градиенте плотности. Общая
продолжительность эксперимента - 21 сутки. Забор материала для гистологического исследования осуществляли на 7, 14, 21 сутки после операции. Препараты окрашивали гематоксилином и эозином, по методу Ван-Гизона. В ходе морфометрии срезов с
использованием программы ImageJ 1.50i производили подсчет клеток, определяли объем стромы и численную плотность новообразованных сосудов. Статистический анализ результатов проводили с использованием статистического пакета IBM SPSS Statistics 20. Анализ переменных осуществляли с помощью t-критерия Стьюдента и теста Манна-Уитни (рЦ). Статистически значимыми различия считали при уровне значимости р<0,05.
Результаты исследования. По данным осмотра с применением световой микроскопии удельный объём соединительной ткани в опорно-двигательной культе глаза у животных основной группы, начиная с 7-х суток после операции и на протяжении всего эксперимента, значительно превышал данные показатели у животных группы сравнения. На 7 сутки в ткани культи глаза в основной группе животных отмечалось преобладание клеток (моноциты, лимфоциты, плазмоциты) по сравнению с материалом группы сравнения. Подобная тенденция наблюдалась также на 14 и 21 сутки. На 7 сутки после операции в культе глаза крыс основной группы обнаруживались пучки коллагеновых фибрилл с продольной исчерченностью, которые по удельному объему в 7,9 раза превышали показатели группы сравнения (р=0,048). На 14 сутки - объём стромы в культе глаза крыс основной группы достигал наибольшего значения по сравнению с таковым в группе сравнения. При этом, в основной группе коллагеновые волокна располагались более упорядоченно, чем на 7 сутки. В группе сравнения на 14 сутки в ткани культи глаза определялись тонкие коллагеновые волокна, расположенные хаотично, между ними обнаруживались тонкостенные капилляры, единичные артериолы и венулы. На 21 сутки в основной группе наблюдалось уменьшение объема стромы опорно-двигательной культи глаза в 1,2 раза в сравнении с показателем на 14 сутки (р=0,0019), что обусловлено созреванием соединительной ткани (рис. 1). Численная плотность новообразованных сосудов в ткани культи основной группы на 21 сутки превышала таковую в группе сравнения в 4,0 раза (р=0,001), что также указывает на созревание соединительной ткани (рис. 2). В послеоперационном периоде в обеих группах не выявлено ни одного случая осложнения в виде обнажения или отторжения имплантата.
Выводы. Дополнительное введение аутологичных мононуклеарных клеток крови в
структуру имплантата из никелида титана при формировании опорно-двигательной культи глаза после эвисцероэнуклеации у крыс в эксперименте in vivo обеспечивает ускоренную смену клеточных фаз воспаления с последующим переходом в фазу регенерации. В
результате происходит прочное укрепление никелида титана в орбитальной полости с эффективным формированием опорно-двигательной культи глаза, что снижает риск развития осложнений в виде обнажения и отторжения имплантата.
Удельный объем стромы, %
100 -
90 -
80 -
70 -
60 -
50 -
40 -
30 -
20 -
10
0 -
7 сутки 14 сутки
■ Основная группа ■ Группа сравнения Рис. 1. Удельный объем стромы, % в основной группе и группе сравнения
21 сутки
25
Удельный объем сосудов, %
20
15
10
7 сутки 14 сутки
■ Основная группа ■ Группа сравнения
21 сутки
Рис. 2. Удельный объем сосудов, % в основной группе и группе сравнения
5
0
Список литературы
1. Бараш А.Н. Медицинская, социальная и экономическая эффективность метода формирования опорно-двигательной культи для глазного протеза при эвисцерации /А.Н. Бараш, Т.М. Шаршакова, Г.Ф. Малиновский //Вопросы организации и информатизации здравоохранения. - 2018. - №1. - С. 102-106.
2. Лузьянина В.В. Изучение свойств имплантатов для пластики опорно-двигательной глазной культи /В.В. Лузьянина, В.В. Егоров, Г.П. Смолякова //Вестник ОГУ. - 2009. - №12. - С. 84-87.
3. Мельникова Е.В. От клеточных технологий к биомедицинским клеточным продуктам:
опыт использования препаратов на основе жизнеспособных клеток человека в Российской Федерации / Е.В. Мельникова, О.В. Меркулова и др. //Цитология. - 2018. - Т. 60, №4. - С. 231-240.
