CC BY
27
УДК 612.017.1:617.7-08:615.37
ПАТОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТРАВМАТИЧЕСКОГО ВОСПАЛЕНИЯ И РЕПАРАТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ В РОГОВИЦЕ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ПРОНИКАЮЩЕМ РАНЕНИИ ГЛАЗА В УСЛОВИЯХ ИММУНОМОДУЛИРУЮЩЕЙ ТЕРАПИИ
В. А. Черешнев, Т. В. Гаврилова, Р. Р. Файзрахманов, Н. Б. Крохина, С. Ю. Медведева, М. В. Черешнева, Ю. И. Шилов, С. Ю. Родионов
Первое место среди причин первичной инвалидности вследствие патологии органа зрения принадлежит травме глаза [4, 5, 8]. При проникающем ранении глаза (ПРГ) развивается комплекс типовых изменений в иммунной системе, в том числе системных [1, 2, 10], являющихся общими для травмы в целом, несмотря на ограниченный по объему характер повреждения. Одним из подходов к иммунокоррекции является включение наряду с антибиотиками, стероидными и нестероидными противовоспалительными средствами современных отечественных иммуномодуляторов [1]. Среди них перспективен отечественный препарат «Профеталь» (далее - профеталь), действующее вещество которого - сывороточный белок альфа-фе-топротеин [7, 9].
В результате ранее проведенных исследований, характеризующих особенности морфофункционального состояния структур глаза при различных схемах терапии проникающего ранения глаза с включением профеталя, установлено, что его применение в варианте монотерапии и в составе комплексного лечения блокирует развитие процессов рубцевания раны роговицы и индуцирует процессы восстановления тканевых
дефектов через репаративную регенерацию [3, 6].
Цель работы - исследование интенсивности воспалительной реакции и репаратив-ных процессов в роговице в позднем травматическом периоде после проникающего ранения глаза у животных, получавших про-феталь в различных схемах терапии.
Материалы и методы
Эксперимент выполнен на 36 крысах-самцах популяции ^Маг массой 237,7+3,6 г в соответствии с рекомендациями международных этических комитетов по гуманному обращению с лабораторными животными. Под местной анестезией 2% раствором новокаина в специально сконструированном приспособлении-фиксаторе микролезвием наносили проникающее ранение правого глаза. Сформированы экспериментальные группы по 9 животных в каждой: 1-я группа -ПРГ и введение 0,85% раствора №С1 в течение 29 суток; 2-я - ПРГ со стандартной терапией, экстраполированной со схем, используемых в клинике (ампициллин 12,5 мг/кг массы тела, гентамицин 1,5 мг/кг, диклофенак натрия 0,5 мг/кг - два раза в день, дексаметазон
0,1 мг/кг - один раз в день) в течение 13 суток; 3-я - ПРГ со стандартной терапией в течение 13 суток и введением профеталя в течение 29 суток; 4-я - ПРГ с введением профеталя в течение 29 суток. Профеталь вводили в дозе
1 мкг/кг массы тела один раз в день. Введение всех препаратов подкожно начинали через 365 мин после нанесения травмы. Животных всех групп выводили из эксперимента методом декапитации под эфирным наркозом на 30-е сутки эксперимента. Макропрепараты глазного яблока получали путем энуклеации. После фиксации в 10%-ном нейтральном формалине проводили гистологическое исследование препаратов с окраской гематоксилином и эозином, на коллагеновые волокна - по Ван-Гизону, на эластические волокна - по Вейгерту.
Выполнено электронно-микроскопическое исследование зон повреждения - по
2 образца из каждой группы (совместно с канд. мед. наук А. В. Клейном и Л. Г. Тулаки-ной). Для проведения исследования участки поврежденных тканей измельчали до размеров 1 мм3 и фиксировали в 2,5%-ном глютаральдегиде, затем в четырехокиси осмия. Материал проводили по спиртам возрастающей концентрации и заливали в аралдит. Приготовленные на ультрамикротоме (фирмы «ЛКБ») срезы контрастировали цитратом свинца и ура-нилацетатом по Рейнольдсу и изучали на электронном микроскопе (фирмы «Дже-нол-200») при ускоряющем напряжении 100 кВ.
Результаты и обсуждение
При макроскопическом и гистологическом исследованиях нетравмированных глаз во всех группах животных структурные изменения отсутствуют.
При гистологическом исследовании глаз животных с ПРГ (1-я группа) в травмиро-
ванных глазах отмечается краевая эпители-зация рубца роговицы, сохраняется к 30-м суткам эксперимента воспалительная гранулема (очаг формирования соединительной ткани с лейкоцитарной инфильтрацией) в зоне повреждения, осложненная развитием спаечного процесса в передней камере глаза (рис. 1, а).
а б
Рис. 1. Патоморфологические изменения зоны повреждения при проникающем ранении глаза животных 1-й группы: а - гистологическое исследование. Фрагмент гранулемы передней камеры глаза с выраженной инфильтрацией нейтрофилами и лимфоцитами. Окраска гематоксилином и эозином, У-400; б - электронная микроскопия. Деструктивная зона с беспорядочно расположенными фрагментами коллагеновых волокон, эритроцитов и лимфоцитов, х7300
При электронной микроскопии зоны повреждения выявляется обширный очаг деструкции с беспорядочно располагающимися коллагеновыми волокнами, эритроцитами и лимфоцитами, что соответствует результатам светооптического анализа (рис. 1, б).
При гистологическом исследовании глаз животных, которым наносилась травма и проводилась стандартная терапия (2-я группа), зона повреждения представлена рубцом, состоящим из кол-лагеновых волокон с продольной ориентацией, которая более выражена в области эпителия. Отмечаются полная эпителизация роговицы в зоне повреждения, и умеренная экссудативная воспалительная реакция в виде лимфогранулоцитарной инфильтрации (рис. 2, а).
Результаты электронно-микроскопического исследования указывают на сохраняющиеся деструктивные изменения роговицы в зоне травмы и преобладание в воспали-
Рис. 2. Патоморфологические изменения зоны повреждения при проникающем ранении глаза животных 2-й группы: а - гистологическое исследование. Рубец представлен коллагеновыми волокнами с продольной ориентацией, зона повреждения роговицы инфильтрирована лимфоцитами, плазматическими клетками, небольшим количеством гранулоцитов. Окраска гематоксилином и эозином, х400; б - электронная микроскопия. Разрыхленные коллаге-новые волокна. Лимфоцит на границе зоны деструкции и регенерации, х7300
Рис. 3. Патоморфологические изменения зоны повреждения при проникающем ранении глаза животных 3-й группы: а - гистологическое исследование. Рубец представлен ръх-лой соединительной тканью с преобладанием клеточного компонента, область шварты рубца инфильтрирована плазматическими клетками, включая бластные клетки, и лимфоцитами. Окраска гематоксилином и эозином, х400; б - электронная микроскопия. Плазматическая клетка с хорошо развитым ГЭР и митохондриями, как проявление повышенной пролиферативной активности в пограничной зоне (некроз-регенерация), х7300
тельном инфильтрате лимфоидных клеток (рис. 2, б).
При исследовании глаз животных, которым наносилось ПРГ и проводилась стандартная терапия в сочетании с профеталем (3-я группа), во всех случаях рубец закрыт малодифференцированным незрелым эпителием без сформированной мембраны, с признаками митотической активности. Рубец представлен коллагеновыми волокнами, лежащими рыхло, преобладает клеточный компонент рубца по сравнению с волокнистыми структурами, включающий фибро-бласты, плазматические клетки, лимфоциты, гемосидерофаги (рис. 3, а).
Электронно-микроскопичесое исследование свидетельствует о наличии очаговых некробиотических изменений роговицы в зоне травмы с васкуляризацией, фиксируются признаки пролиферативной активности фибробластов, преобладание в воспалительном инфильтрате лимфоидных и плазматических клеток (рис. 3, б).
При исследовании глаз животных, которым наносилась травма и проводилась монотерапия профеталем (4-я группа), во всех случаях рубцы эпителизированы утолщенным эпителием с признаками пролиферативной активности клеток базального слоя. Рубцы представлены волокнистой соединительной
тканью, коллагеновые волокна с продольной ориентацией. Сохраняется васкуляризация рубца. В большинстве случаев выявляются круговые шварты с грубыми коллагеновыми волокнами, которые инфильтрированы лимфоцитами, плазматическими клетками, определяется значительное количество гемосиде-рофагов (рис. 4, а).
При электронно-микроскопическом исследовании в зоне повреждения присутствуют фибробласты с признаками проли-феративной активности, воспалительная инфильтрация зоны повреждения рогови-
а б
Р и с. 4. Патоморфологические изменения зоны повреждения при проникающем ранении глаза животных 4-й группы: а - гистологическое исследование. Рубец представлен волокнистой соединительной тканью, формируется шварта, в состав которой входят разрушенные структуры передней камеры глаза, инфильтрирована лимфоцитами и плазматическими клетками, определяется значительное количество гемосидерофагов. Окраска гематоксилином и эозином, х100; б - электронная микроскопия. Фибробласт и фрагмент цитоплазмы плазматической клетки среди коллагеновых волокон, х7300
цы носит лимфоплазмоцитарный характер (рис. 4, б).
В целом анализ морфологических данных свидетельствует, что у экспериментальных животных при проникающем ранении глаза в отдаленные сроки (30-е сутки) введение препаратов стандартной терапии снижает интенсивность воспаления в рубце и перифокальных тканях. В поздние сроки после проникающего ранения глаза введение профеталя как в варианте монотерапии, так и совместно с препаратами стандартной терапии, оказывает существенное влияние на репарацию роговицы: индуцируется про-лиферативная и синтетическая активность фибробластов; при подавлении формирования волокнистых структур стимулируются процессы образования компонентов основного вещества роговицы, что препятствует ее рубцеванию и нарушению функций. Исследование перифокальной воспалительной реакции указывает на способность профета-ля изменять соотношение клеток иммунной системы в зоне повреждения и регулировать процессы регенерации.
Данные электронной микроскопии можно суммировать следующим образом: у животных с ПРГ без лечения, а также получавших препараты стандартной терапии, ультраструктура наряду с деструктивными изменениями отражает репаративные процессы в виде эпителизации и коллагенизации. При введении профеталя в варианте монотерапии при наличии деструктивных изменений имеют место репаративные процессы, но с более выраженной активацией дифференциров-ки В-лимфоцитов в плазматические клетки. При совместном применении профеталя и препаратов стандартной терапии выявляется сочетание деструктивных процессов с репа-ративными, но в более замедленном темпе, о чем свидетельствует формирование рубца из рыхлой соединительной ткани и эпителиза-
ция роговицы в зоне повреждения малодиф-
ференцированным многослойным плоским
эпителием.
Библиографический список
1. Архипова, Л. Т. Симпатическая офтальмия как аутоиммунное заболевание/Л. Т. Ар-хипова_//Вестн. офтальмол.- 2000.- № 5.-С. 37-39.
2. Архипова, Л. Т. Симпатическая офтальмия как аутоиммунное заболевание/Л. Т. Архипова.- М.; Тверь, 2006.- 248 с.
3. Влияние «Профеталя» ® в разных схемах терапии проникающего ранения глаза на процессы репаративной регенерации роговицы в поздний травматический пе-риод/Р Р. Файзрахманов, Т. В. Гаврилова, М. В. Черешнева и др.//Вестник Уральской медицинской академической науки.-2007.- № 2.- С. 87-90.
4. Гундорова, Р. А. Повреждения органа зрения. Вопросы, требующие дальнейших разработок/Р А. Гундорова//Вестн.. офтальмол.- 2006.- № 1.- С. 24-26.
5. Гундорова, Р. А. Приоритетные направления в проблеме глазного травматиз-ма/Р А. Гундорова//Вестн. офтальмол.-2001.- № 1.- С. 12-15.
6. Иммуномодулирующее действие профе-таля в экспериментальной модели проникающего ранения глаза/Р Р. Файзрах-манов, Т. В. Гаврилова, М. В. Черешнева, Ю. И. Шилов//Вестник Уральской медицинской академической науки.- 2006.-№ 3(1).- С. 251-253.
7. К вопросу о механизмах противоопухолевой активности альфа-фетопротеина человека in vitro/C. Ю. Родионов, О. В. Лебединская, М. В. Киселевский и др. //Сибирский онкологический журнал.- 2006.- Т. 19.-№ 3.- С. 41-47.
8. Либман, Е. С, Шахова, Е. В.//Ликвидация устранимой слепоты: всемирная инициа-
тива ВОЗ: мат-лы Российского международного симпозиума.- М., 2003.- С. 38.
9. Применение иммунокорригирующего препарата «Профеталь» в комплексном лечении казеозной пневмонии/А А Че-решнев, В. А. Черкасов, С. Ю. Родионов и dp.//Russ. J. Immun.- 2004.- Vol. 9.-P. 264.
10. Слепова, О. С. Нарушения в иммунной системе организма при заболеваниях глаз. Основные принципы иммунологических исследований в офтальмологической практике/О. С. Слепова//Вест-ник Уральской медицинской академической науки.- 2005.- № 1.- С. 24-30.
V. A. Chereshnev, T. V. Gavrilova,
R. R. Faizrakhmanov, N. В. Krokhina, S. Yu. Medvedeva, M. V. Chereshneva, Yu. I. Shilov, S. Yu. Rodionov
PATHOMORPHOLOGICAL CHARACTERISTICS OF TRAUMATIC INFLAMMATION AND REPARATIVE PROCESSES OF CORNEA IN PENETRATING INJURY OF THE EYE IN CONDITIONS OF IMMUNOMODULATING THERAPY
The study of the effect of novel native immune modulator profetal (alphafetoprotein) as an active substance on the course of traumatic
inflammation and reparative processes has been performed with experimental-biological model of penetrating wound of the eye in 36 Wistar rats. Histological and morphometric methods were used in this work. Profetal was applied alone and in combination with conventional therapy including glucocorticoids, antibiotics and non-steroid anti-inflammatory preparations. It was determined that the use of profetal both as monotherapeutic variant and in combined treatment suppressed the development of wound scarring and induced the processes of tissue defect recovery via reparative regeneration.
Keywords: penetrating eye injury, humoral and cell-mediated immune response.
Пермская государственная медицинская академия им. ак. Е. А. Вагнера, Институт иммунологии и физиологии УрО РАН, г. Екатеринбург, Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН, г. Пермь
Материал поступил в редакцию 15.05.2008
© Черешнев В. А., Гаврилова Т. В., Файзрахманов Р. Р., Крохина Н. Б., Медведева С. Ю., Черешнева М. В., Шилов Ю. И., Родионов С. Ю., 2008
