CC BY
8Научные статьи
12. Human defensins and LL-37 in mucosal immunity / M. Doss [et al.] // J. Leukoc. Biol. - 2010. - Vol. 87. - P. 79-92.
13. Inhibition of neutrophil elastase prevents cathelicidin activation and impairs clearance of bacteria from wounds / A. M. Cole [et al.] // Blood. - 2001. - Vol. 97. - P. 297-304.
14. Multiple roles of antimicrobial defensins, cathelicidins, and eosinophil-derived neurotoxin in host defense / D. Yang [et al.] // Annu. Rev. Immunol. - 2004. - Vol. 22. - P. 181-215.
15. Phenylbutyrate induces antimicrobial peptide expression / J. Steinmann [et al.] // Antimicrob. Agents Chemother. -2009. - Vol. 53, N 12. - P. 5127-5133.
16. Sorensen O. E., Borregaard N., Cole A. M. Antimicrobial peptides in innate immune responses P. 61-77 // Trends in innate immunity. Contrib. Microbiol. Ed. A. Egesten, A. Schmidt, H. Herwald. Basel, Karger, 2008. - Vol. 15. - 211 p.
17. The human gene FALL39 and processing of the cathelin precursor to the antibacterial peptide LL-37 in granulocytes / G. H. Gudmundsson [et al.] // Eur. J. Biochem. - 1996. - Vol. 238. - P. 325-332.
18. The peptide antibiotic LL-37/hCAP-18 is expressed in epithelia of the human lung where it has broad antimicrobial activity at the airway surface / R. Bals [et al.] // Proc. Natl Acad. Sci. USA. - 1998. - Vol. 95. - P. 9541-9546.
19. Wang G. Structural studies of antimicrobial peptides provide insight into their mechanisms of action Chapter 9 // Antimicrobial peptides: discovery, design and novel therapeutic strategies (Series: Advances in molecular and cellular microbiology) / Ed. G. Wang. Chippenham UK, CPI Antony Rowe, CAB International, 2010. - 230 p.
20. Zanetti M. The role of cathelicidins in the innate host defenses of mammals // Curr. Iss. Mol. Biol. - 2005. - Vol. 7. -P. 179-196.
Тырнова Елена Валентиновна - канд. мед. наук, ст. н. с. лабораторно-диагностического отдела Санкт-Петербургского НИИ уха, горла, носа и речи. Россия, 190013, Санкт-Петербург, ул. Бронницкая, д. 9; тел.: 8-812317-84-43, e-mail: 7101755@mail.ru, tyrnovaev@mail.ru
Алешина Галина Матвеевна - канд. биол. наук, ст. н. с. отдела общей патологии и патологической физиологии НИИ экспериментальной медицины СЗО РАМН. Россия. 197376, Санкт-Петербург, ул. акад. И. П. Павлова, д. 12; тел.: 8-812-234-07-64, e-mail: galina_aleshina@mail.ru
Янов Юрий Константинович - засл. врач РФ, член-корр. РАМН, докт. мед. наук, профессор, директор Санкт-Петербургского НИИ уха, горла, носа и речи. Россия, 190013, Санкт-Петербург, ул. Бронницкая, д. 9; тел.: 8-812316-22-56, e-mail: 316-22-56@mail.ru
Кокряков Владимир Николаевич - докт. биол. наук, профессор, руководитель лаборатории общей патологии отдела общей патологии и патологической физиологии НИИ экспериментальной медицины СЗО РАМН. Россия. 197376, Санкт-Петербург, ул. акад. И. П. Павлова, д. 12; тел.: 8-812-234-07-64, e-mail: kokryak@yandex.ru
УДК 616.716.1-084-089.168.1-06
ИМПЛАНТАЦИЯ ПОРИСТОГО ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
Ю. В. Тюкин, А. Г. Волков
IMPLANTATION POROUS POLYTETRAFLUOROETHYLENE FOR REPLACEMENT BONE DEFECTS IN THE EXPERIMENT
Y. V. Tyukin, A. G. Volkov
ГБОУ ВПО «Ростовский государственный медицинский университет» МЗ РФ, г. Ростов-на-Дону, Россия
(Зав. каф. болезней уха, горла и носа - засл. врач РФ, проф. А. Г. Волков)
У 5 беспородных белых крыс произведена имплантация пористого политетрафторэтилена (ПТФЭ) в лобные кости. Животные выведены из опыта через 100 дней. Проведено сравнение микрофотографий после имплантации деминерализованных костных трансплантатов (ДКТ) и пористого ПТФЭ. Имплантаты из пористого ПТФЭ к 100-му дню частично восстанавливают структуру и форму дефектов кости.
Ключевые слова: имплантат, пористый политетрафторэтилен, замещение дефектов костной ткани.
Библиография: 9 источников.
From 5 inbred albino rats made porous implant polytetrafluoroethylene (PTFE) in the frontal bone. Animals removed from the experience of 100 days. A comparison of photomicrographs after implantation of demineralized bone grafts and the porous PTFE. Implants of porous PTFE to 100 day partially reduced form and structure of bone defects.
Key words: implants, porous polytetrafluoroethylene, plastic defects of bone defects.
Bibliography: 9 sources.
Проблема замещения дефектов костной ткани в ринохирургии остается актуальной. В качестве материала для пластики костных дефектов авторы предлагают различные материалы и способы их использования. Многие десятилетия ри-нохирурги пытаются найти материал, способный полноценно заменить или восстановить поврежденную стенку той или иной околоносовой пазухи (ОНП).
В настоящее время ряд клиницистов придерживается мнения о необходимости закрытия послеоперационных дефектов в передних стенках верхнечелюстных пазух после хирургического вмешательства (Дискаленко В. В., 1994; Пискунов С. З. и соавт., 1996). Обязательным является закрытие костных дефектов в той или иной стенке лобной пазухи, полученных в результате травмы или хирургического вмешательства, и эта позиция поддерживается абсолютным большинством ринохирургов.
Достаточно широко в медицине в качестве имплантатов стали использовать синтетические материалы, например пористый ПТФЭ. Политетрафторэтилен (ПТФЭ) - синтетический продукт полимеризации тетрафторэтилена, состоящий из фторуглеродной цепочки. Благодаря своей уникальной химической инертности большой молекулярной массе, отсутствию сложно-эфирных связей и углеродных соединений ПТФЭ устойчив ко всем наиболее значимым путям биодеструкции полимерных материалов.
ПТФЭ относится к высококристаллизован-ным полимерам с большой молекулярной массой, не подвергается размягчению при повышении температуры, разрушение его пространственной решетки начинается при температуре свыше 250 °С, что позволяет применять любой метод термической стерилизации. Полимер с монолитной структурой прошел токсикологические испытания, обладает достаточной химической стабильностью, не имеет общетоксического, раздражающего и сенсибилизирующего действия. ПТФЭ не вызывает отложения фибрина, активацию тромбоцитов, адгезии белка, воспалительных и бактериальных клеток, т. е. является биосовместимым материалом.
Естественно, широкое внедрение в ринохи-рургию новых возможностей политетрафторэтилена должно быть предварено доклиническими и клиническими испытаниями.
Цель исследования. Провести сравнение морфологического материала у экспериментальных животных через 100 дней после пластики ПТФЭ и ДКТ.
Ранее подобное исследование на беспородных крысах было проведено с использованием для пластики костных послеоперационных дефектов деминерализованного костного транс-
плантата (ДКТ), который обладает упругостью, легкостью моделирования формы, минимальной антигенной активностью, способностью интенсивно индуцировать остеогенез. ДКТ удобны для проведения восстановительных и заместительных пластических операций, они упруги, гнутся, легко режутся, вяжутся узлом, в измельченном виде принимают задаваемую им форму (Ромашевская И. И., 2012). Результаты исследований показали, что после 100 дней имплантации фрагментов ДКТ в области плоских лобных костей экспериментальных животных, проведенной в условиях асептики и антисептики, без применения антибактериальных препаратов (т. е. -в условиях стерильной раны), завершается формирование полноценной кости, макроскопически - с исчезновением границ между собственной костью и трансплантатом, а микроскопически -с образованием отчетливо видимых гаверсовых каналов и полноценным костным мозгом.
Экспериментальное исследование имплантации пористого ПТФЭ. Нами проведено исследование на 5 беспородных белых крысах, которое уточнило сроки репаративных процессов в лобных костях черепа в течение 100 дней.
Всех животных оперировали в один день. Под эфирным наркозом в стерильных условиях в области лобных костей крысы проводили разрез мягких тканей, которые отсепаровывали от кости и с помощью фрезы накладывали отверстие диаметром 30 мм. Имплантируемый фрагмент пористого политетрафторэтилена формировали соответственно костному дефекту и укладывали на место резецированного костного фрагмента лобных костей крысы без фиксации. Мягкие ткани ушивали наглухо. Швы у всех животных обрабатывали 1% спиртовой настойкой йода. Через 100 дней крысы были выведены из эксперимента.
После выведения из опыта экспериментальных животных через 100 дней после имплантации пористого ПТФЭ были проведены разрезы мягких тканей по средней линии в межлобном пространстве. Мягкие ткани отсепарованы от кости и обнаружено, что отсутствуют видимые границы между собственной костью животного и установленным 100 дней назад трансплантатом пористого ПТФЭ. Участки кости с имплантированным пористым ПТФЭ отправлены на гистологическое исследование.
Результаты гистологического исследования. Материалом нашего исследования явилась серия белых крыс, которым после травматического повреждения лобных костей была выполнена имплантация пористой политетрафторэтилено-вой пластины. Основу морфологического строения имплантируемого материала составляли альвеолярно-пористые структуры различного
Научные статьи
Рис. 1. Морфологическая структура политетрафтор-этиленового имплантата с очаговыми отложениями солей извести (х80).
размера (рис. 1) с щелевидными и кистозно-рас-ширенными просветами, которые разделены узкими и широкими гомогенными прослойками, мелкими буроватыми вкраплениями точечного и мелкоглыбчатого вида.
Через 100 дней на месте имплантации мы наблюдали обширные участки замещения структуры имплантата новообразованной тканью, обладающей высоким остеогенным потенциалом. Основу этой ткани составляли рыхлая волокнистая основа, представленная созревающей грануляционной тканью. Характерной особенностью последней явилась богатая васкуляризация, обусловленная пролиферацией сосудов артериального, капиллярного и венозного типа, при наличии как экта-зированных сосудов, заполненных форменными элементами крови, так и спавшихся, запустевших.
Выраженный ангиогенез подтверждает особое функциональное значение формирующейся ткани, он обеспечивает морфологический субстрат процесса репаративной регенерации поврежденной ткани лобной кости крыс с появлением в сосудах клеточных элементов крови, эритроцитарных сладжей в их просветах. Межклеточное вещество новой ткани представлено волокнистой основой в виде как эластических, так и коллагеновых волокон в небольшом количестве, среди которых рассеяны клеточные элементы гистиогенного и гематогенного происхождения, наиболее многочисленные из которых фибробласты, лимфоциты, гистиоциты, плазматические клетки, одиночные мононуклеары, фиброциты, тканевые макрофаги.
Прослойки рыхлой волокнистой ткани на обширных участках заместили к 100-дневному сроку более 90% площади пористого ПТФЭ. Структуры последнего отмечались в виде единичных пор, небольших щелевидных вкраплений либо комплексов до 15 пористо-ячеистых структур. Наличие лишь изолированных пористых структур позво-
Рис. 2. Одиночный участок политетрафторэтиленового имплантата среди обильно васкуляризованной рыхлой волокнистой соединительной ткани через 100 дней (х80).
ляет говорить о высокой степени процесса имплантации политетрафторэтиленовой пластины в ткани подопытных животных (рис. 2).
Среди клеток новообразованной ткани встречаются остеобласты, наиболее близко прилежащие к остаточным пористым структурам имплан-тата, циркулярно обрастающие их, окруженные узкой зоной слабоминерализованных костных прослоек. В соединительной ткани регистрируются мелкие фокусы кальцификации в виде рассеянных мелких глыбок. Появление остеобластов в новообразующейся ткани подтверждает остео-генный, в морфофункциональном значении, характер ткани, обрастающей пластину по периферии и заполняющей пустоты полимерного имплантата. Таким образом, усиленный ангио-генез сочетался с пролиферацией клеток мезен-химального происхождения (остеобластов, гистиоцитов, фибробластов), появлением мелких
Рис. 3. Одиночный фрагмент ПТФЭ, замурованный в созревающую грануляционную ткань. Мелкие пылевидные петрификаты среди остаточных компонентов имплантата. Полное отсутствие гигантоклеточной инфильтрации по периферии (х200).
очагов незрелых остеоидных масс, омелотворе-ния. Кальцификация носила очагово-сливной характер, будучи изолированной от клеточных реакций. Сопоставив эти результаты, мы пришли к выводу, что все описанные изменения представляют звенья единого репарационно-интегратив-ного процесса заживления с участием структур полимера, приводящего к формированию новообразованной костной ткани (рис. 3).
При изучении гистологических срезов изучаемых образцов мы не встретили признаков воспалительной инфильтрации экссудативно-альте-ративного характера, выраженных нарушений кровообращения, что подтверждает химическую и биологическую инертность ПТФЭ, отсутствие сенсибилизирующего, токсического и раздражающего действия. Не обнаружили мы признаков продуктивного воспаления с активацией тканевых макрофагов, образованием скоплений гигантских многоядерных клеток инородных тел, наличие которых можно предположить, учитывая как характер проводимого экспериментального исследования, так и данные других авторов. Проведение имплантации синтетического ПТФЭ, являющегося по своей сущности инородным телом, к 100-дневному сроку после вмешательства привело к успешному процессу интеграции исследуемого материала с биологическими тканями реципиента без демаркационно-воспалительных изменений, что и объясняет отсутствие гиганто-клеточной реакции (рис. 4).
Остаточные пористые структуры ПТФЭ оказались окружены прослойками созревающей грануляционной ткани, богатой клеточными элементами и функционирующими сосудами с выраженной пролиферацией. Просветы сосудов оказались заполнены набухшими клетками эн-
дотелия, к которым прилежали форменные элементы крови, наиболее многочисленные - эритроциты. Периваскулярно визуализировались в отечном основном веществе множественные гистиоциты, фибробласты, лаброциты, плазматические клетки. Регистрировались периваску-лярные пустоты, фокальный диапедез красных кровяных клеток. Наружные остаточные элементы имплантата были крупнее участков, замурованных в центральных зонах. Периферические поры ПТФЭ обрастали остеогенной субстанцией, которая обладала хорошей способностью к замещению зрелой, пластинчатой костной тканью, что подтверждает высокие остеиндуктивные и остеоинтегративные свойства применяемого материала в проведенном экспериментальном исследовании. Основу этой субстанции составляла созревающая грануляционная ткань, наименее дифференцированная часть которой обеспечивала демаркацию пористого имплантата, а наиболее дифференцированная, зрелая, - граничила с костными структурами. Среди сохранившихся элементов имплантата отмечались дальнейшая пролиферация остеобластов, враставших по ходу синтетических мембран, появление очагов ос-сификации. Грануляционная ткань по мере созревания также продолжала процесс метаплазии в костную ткань с появлением остеобластов и продолжением минерализации (рис. 5).
Созревание новообразованных костных структур сопровождалось появлением костномозговых каналов, заполненных миелоидными элементами функционирующего костного мозга, происходило вызревание грануляционной ткани, замещавшейся фиброзно-волокнистыми структурами, менее васкуляризованными, которые составляли зону демаркации на значительном протяжении. Менялся и клеточный состав ткани - основу его составляли фибробласты, фиброциты, гистиоциты (рис. 6).
Рис. 4. Пролиферация остеобластов среди пористых структур полимера, окруженного созревающей грануляционной, рыхлой волокнистой соединительной и пластинчатой костной тканью. Образованная костная ткань с большим количеством остеобластов, остеоци-тов, наличием гаверсовых каналов (х80).
Рис. 5. Новообразовавшаяся пластинчатая костная ткань с наличием костно-мозговых каналов, заполненных костным мозгом (х80).
Рис. 6. Клеточный состав костного мозга представлен преимущественно клетками миелоидного ряда. В костных пластинках остеоциты, окруженные мелкими пе-рицеллюлярными пустотами (х200).
За 100 дней произошло замещение основной массы имплантата новообразованной тканью, обладающей высокими остеогенными свойствами, потенциалом, который проявлялся прежде всего по периферии имплантируемого материала, приводя к появлению пластинчатой костной ткани с наличием гаверсовых каналов, появлением кост-но-мозговых элементов. Репарационный эффект закреплялся прочной мышечной фиксацией, обусловленной рабочей гипертрофией поперечнополосатых мышечных волокон (рис. 7).
Выводы экспериментального исследования. Таким образом, изучив в ходе проведенного эксперимента тканевые реакции в области имплантации синтетического материала, оценив гистологические изменения, мы получили доказательство высоких остеоинтегративных свойств синтетического материала - политетрафторэтилена, обладающего химической и биологической инертностью к тканям реципиента - костной ткани белых крыс.
Мы провели сравнение с экспериментальным исследованием имплантации ДКТ, где доказано, что через 100 дней полностью завершено формирование полноценной кости, макроскопически - с исчезновением границ между собственной костью и трансплантатом, а микроскопически -
л
Рис. 7. Регенерация мышечной ткани в области имплантации (х80).
с образованием отчетливо видимых гаверсовых каналов и полноценным костным мозгом.
Через 100 дней после имплантации пластины из ПТФЭ отсутствовала воспалительная инфильтрация мягких и костной тканей, не было отмечено альтеративно-некротических и гнойно-воспалительных изменений. На месте имплантации сформировался обширный участок грануляционной ткани с признаками созревания, развитием рыхлой волокнистой соединительной ткани с выраженным ангиогенезом, пролиферацией новообразованных сосудов, появлением обширных фокусов остеогенеза. Произошло врастание элементов этой ткани в пористые структуры ПТФЭ с развитием очагов остеогенеза, петрификации и оссифи-кации. Более 90% площади имплантата оказалось замещено структурами новообразованной ткани, наиболее выраженные процессы заживления оказались в центральных участках синтетической пластины. По периферии ПТФЭ оказался окружен плотными фрагментами обильно васкуляризован-ной ткани с наличием остеобластов, покрытой пластинчатым костным веществом.
Описанные положительные результаты процесса регенерации в области имплантации позволяют рекомендовать применение политетрафторэтиле-нового материала для замещения костных дефектов, закрытия дефектов стенок околоносовых пазух.
ЛИТЕРАТУРА
1. Астахов Ю. С., Николаенко В. П. Использование орбитальных имплантатов из пористого политетрафторэтилена: техника, результаты и осложнения / Междунар. конф. «Пластическая, реконструктивная и эстетическая хирургия», посвященная юбилею проф. Аллы А. Лимберг: тез. докл. - СПб., 2005. - С. 13-14.
2. Астахов Ю. С., Николаенко В. П., Дьякова В. Е. Использование политетрафторэтиленовых имплантатов в оф-тальмохирургии. - СПб.: Фолиант, 2007.
3. Трезубов В. Н., Галяпин И. А. Экспериментальное исследование остеоитеграции синтетического материала полифторэтилена, эмплантируемого в кость «Актуальные вопросы патологической анатомии опорно-двигательной системы» // Травматология и ортопедия России. - 2010. - № 1 (55). - С. 21-23.
4. Бариков И. М. Использование пористых материалов при лечении посттравматических деформаций лицевого скелета // Сб. мат. национального конгресса « Пластическая хирургия». - М., 2011 - 140 с.
5. Волков А. Г. Деминерализованные костные трансплантаты на этапе хирургического лечения осложнений гнойных фронтитов // Сб. мат. национального конгресса «Пластическая хирургия». - М., 2011. - С. 67-68.
6. Ромашевская И. И. Остеогенез лобной кости при имплантации деминерализованного костного трансплантата у экспериментальных животных// Рос. оторинолар. - 2012. - № 1 (56). - С. 144-148.
7. Тюкин Ю. В., Тюкина М. И. Возможности пластики костных и хрящевых дефектов в ринохирургии // Мат. V межрег. науч.-практ. конф. оториноларингологов Южного и Северо-Кавказского федеральных округов с междунар. участием: сб. ст. - Ростов-на-Дону, 2012. - С. 427-432.
8. Тюкин Ю. В. Использование пористого политетрафторэтилена для восстановления костных структур околоносовых пазух // Мат. межрег. науч.-практ. конф. оториноларингологов Сибири и Дальнего Востока с междунар. участием «Актуальные вопросы оториноларингологии». - Благовещенск, 2013. - С. 97-102.
9. Тюкин Ю. В. Использование пористого политетрафторэтилена для замещения костных дефектов околоносовых пазух // Рос. оторинолар. - 2013. - № 1. - С. 204-207.
Тюкин Юрий Владимирович - аспирант каф. болезней уха, горла и носа Ростовского ГМУ. Россия, 344010, г. Ростов-на-Дону, пер. Ворошиловский, д. 105; тел.: +7-928-229-22-33, e-mail: tyukin@lor.ru
Волков Александр Григорьевич - засл. врач РФ, докт. мед. наук, зав. каф. болезней уха, горла и носа Ростовского ГМУ. Россия, 344000, г. Ростов-на-Дону, Ворошиловский пер., д. 105; тел.: +7-918-555-28-35, e-mail: vag@aaanet.ru
УДК 616.216.379-008.64.053.3:612.017.1
КЛИНИКО-ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ТЕЧЕНИЯ ХРОНИЧЕСКИХ ГНОЙНЫХ СИНУСИТОВ У ДЕТЕЙ С САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 1 ТИП
Н. Ж. Хушвакова, Н. О. Истамова
CLINICAL AND IMMUNOLOGICAL ASPECTS OF THE COURSE OF CHRONIC PURULENT SINUSITIS IN CHILDREN WITH DIABETES 1 FILE
N. J. Hushvakova, N. O. Istamova
ГУ «Самаркандский медицинский институт», г. Самарканд, Узбекистан
(Зав. каф. оториноларингологии - доц. Н. Ж. Хушвакова )
Хронические гнойные синуситы являются частым заболеванием детского возраста и наблюдаются во всех возрастных группах, начиная с первых месяцев жизни ребенка. Данное исследование проведено в целях определения особенностей клинического течения хронических гнойных синуситов и характера иммунных расстройств у детей, страдающих сахарным диабетом (СД). Обследовано 40 больных. Определены концентрации иммуноглобулинов А, М, J в крови детей. Иммунологический анализ крови позволил установить, что у детей, болеющих СД, при гнойно-воспалительных синуситах наблюдается тенденция к повышению концентрации IgG и понижению концентрации IgM, IgA.
Ключевые слова: хронический гнойный синусит, иммунитет, сахарный диабет.
Библиография: 6 источников.
Chronic purulent sinusitis are common disease in children and are observed in all age groups, starting from the first months of life. The study was performed in order to determine the characteristics of the clinical course of chronic purulent sinusitis and nature of immune disorders in children who suffered from diabetes. 40 patients were observed. The concentrations of A, M, J immunoglobulin in the blood of children were determined. Immunological blood analysis allowed establish that children who suffered from diabetes, purulent sinusitis tend to increase the concertracion of IgG concertracion and decrease IgM, IgA.
Key words: chronic purulent sinusitis, immunity, diabetes.
Bibliography: 6 sources.
Учитывая высокую распространенность сахарного диабета (СД), неудивительно, что с данной проблемой приходится сталкиваться специалистам разного профиля. Общепризнано, что при СД вследствие развивающихся метаболических расстройств происходят изменения практически во всех тканях организма. Так, поражения сетчатки, сосудов нижних конечностей, почек, сердца и головного мозга достаточно хорошо изучены и описаны, однако состоянию ЛОРорганов при СД
уделено не так много внимания [1]. У пациентов с СД инфекции ЛОРорганов протекают наиболее тяжело. Для этих больных характерны вовлечение в воспалительный процесс орбиты и полости черепа, поражение сосудов слизистой оболочки околоносовых пазух [3].
Согласно данным патология ЛОРорганов встречается у 59% больных диабетом [6]. Несмотря на огромное число консервативных и хирургических методов лечения, гнойные вос-
