CC BY
29
УДК 617.77-001-089.844
Л.А. МУСИНА, А.Б. НУРАЕВА
Всероссийский центр глазной и пластической хирургии МЗ РФ, 450075, г. Уфа, ул. Р. Зорге, д. 67/1
Морфологический анализ биоптатов у пациентов после пластики посттравматических дефектов век с применением биоматериала Аллоплант
Мусина Ляля Ахияровна — доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник отдела морфологии, тел. (347) 293-42-35, e-mail: [email protected]
Нураева Айгуль Булатовна — кандидат медицинских наук, заведующая отделением офтальмохирургии, тел. (347) 293-42-28, е-mail: [email protected]
В статье представлены результаты морфологического анализа биопсий от пациентов после реконструктивных операций с применением биоматериала Аллоплант при посттравматических дефектах век и их рубцовой деформации. Для операций были использованы аллотрансплантаты для каркасной пластики век, аллосухожильные нити для фиксирующей пластики и диспергированная форма «Стимулятор регенерации» (производятся в ФГБУ ВЦГПХ МЗ России под маркой АЛЛОПЛАНТ®). Цель исследования — выявление морфологических признаков проти-ворубцового действия биоматериала Аллоплант для пластики деформаций и дефектов век, сформировавшихся после различных травм. Исследования биопсийного материала, взятого при повторных корригирующих операциях у пациентов с ранее проведенной пластикой век, проводили стандартными гистологическими и электронно-микроскопическими методами. Биопсия была произведена у 9 пациентов в сроки 6 месяцев, 1, 1,5, 2 и 3,5 года после операции. Установлено, что Аллоплант для каркасной пластики век, диспергированный биоматериал «Стимулятор регенерации» и аллосухожильные нити для фиксирующей пластики, имплантированные пациентам при устранении посттравматических рубцовых деформаций и дефектов век, замещаются без выраженной воспалительной реакции окружающих тканей. Трансплантаты ингибируют грубое рубцевание новообразованных тканей и замещаются структурно-функциональным регенератом. Соединительнотканный регенерат на месте аллотрансплантатов формируется в результате восстановительных процессов, в которых главную роль играют макрофаги, постепенно резорбирующие не только аллогенный биоматериал, но и рубцовую соединительную ткань.
Ключевые слова: дефекты век, рубцовая деформация, пластика век, биоматериал Аллоплант, ингибитор рубцевания.
1_.А. MUSINA, А.В. NURAEVA
All-Russian Eye and Plastic Surgery Center, 67/1 Zorge Str., Ufa, Russian Federation, 450075
Morphological analysis of the patients' biopsies following the plasty of the eyelid posttraumatic defects with the use of Alloplant biomaterials
Musina LA — D. Biol. Sc., Leading Researcher of the Morphology Department, tel. (347) 293-42-35, е-mail: [email protected] Nuraeva A.B. — Cand. Med. Sc., Head of the Ophthalmology Department, tel. (347) 293-42-28, е-mail: [email protected]
The article presents the results of the morphological analysis of patients' biopsy after reconstructive operations with the use of Alloplant biomaterials for eyelid posttraumatic defects and cicatricial deformations. To perform the surgeries, allografts were used for eyelid skeleton plasty, allotendinous sutures for the fixing plasty and the dispersed form of biomaterials «Stimulator of regeneration» (all produced in All-Russian Eye and Plastic Surgery Centre under the trademark ALLOPLANT®). The purpose of the research was to reveal the morphological signs of the anticicatricial effect of Alloplant biomaterials for the plasty of eyelid deformations and defects which had been formed after different traumas. The research of the bioptic material taken during the repeated correcting operations in patients with earlier performed eyelid plasty were carried out by the standard histological and
| ОФТАЛЬМОЛОГИЯ
electron-microscopic methods. The biopsy was performed in 9 patients 6 months, 1, 1.5, 2 and 3.5 years after the surgery. It was found that the Alloplant biomaterial for the eyelid skeleton plasty, dispersed «stimulator of regeneration» and allotendinous sutures for fixing plasty implanted in patients when removing the eyelid posttraumatic cicatricial deformations and defects were being substituted without an apparent inflammatory reaction of the surrounding tissues. The grafts inhibit rough scarring of the newly-formed tissues and are substituted by a structural and functional regenerate. The connective tissue reclaim was formed on the site of the allografts as a result of the restorative processes in which the macrophages play an important role by gradually resorbing not only the allogeneic biomaterial but also a cicatricial connective tissue.
Key words: eyelid defects, cicatricial deformation, eyelid plasty, Alloplant biomaterial, inhibitor of scarring.
Травматические повреждения век часто приводят к рубцовым деформациям, укорочению и рубцовым выворотам. Поэтому восстановление каркасных свойств и анатомического положения века после травм является одной из актуальных проблем в офтальмохирургии. Для решения данных задач в клинике ФГБУ «Всероссийский центр глазной и пластической хирургии» МЗ РФ многие годы используются аллогенные биоматериалы, изготавливаемые в лаборатории консервации тканей под маркой Аллоплант®: «Аллоплант для каркасной пластики век», «Аллосухожильные нити» для фиксирующей пластики, диспергированная форма «Стимулятор регенерации» [1, 2].
Установлено, что аллотрансплантаты обладают низкой антигенностью, легко моделируются, могут выдерживать биомеханические нагрузки, что особенно важно при фиксирующих операциях. Являясь ингибитором рубцевания тканей, аллогенные биоматериалы замещаются адекватным по структурно-функциональным характеристикам регенератом [3, 4]. Ранее нами был изучен биопсийный материал от пациентов с послеожоговыми дефектами и деформациями век, прооперированных при помощи биоматериалов Аллоплант [5].
Цель исследования — выявление морфологических признаков противорубцового действия ал-логенных биоматериалов для пластики деформаций и дефектов век, сформировавшихся после различных травм не ожоговой этиологии.
Материал и методы исследования
Морфологические исследования проводили на биопсийном материале, взятом при выполнении повторных корригирующих операций при деформациях и дефектах век и глазной щели, образовавшихся у пациентов после различных травм не ожоговой этиологии. Биопсия была произведена у 9 пациентов в сроки 6 месяцев, 1, 1,5, 2 и 3,5 года после операции с использованием аллогенных биоматериалов. Материал фиксировали в 10%-ном нейтральном формалине и заливали в парафин по общепринятым стандартным методикам. Парафиновые срезы окрашивали гематоксилином и эозином по методу Ван Гизону и по Маллори.
Микроскопические исследования и фотографирование проводили с использованием светового микроскопа JENAVAL фирмы Carl Zeiss (Германия). Для электронной микроскопии маленькие кусочки тканей фиксировали в 4%-ном растворе глута-ральдегида на какодилатном буфере (рН 7,2-7,4) с дофиксацией в 1%-ном OsO4, на том же буфере и заливали в эпон-812 по общепринятой методике [6]. Ультратонкие срезы контрастировали 2%-ным водным р-ром уранилацетата и цитратом свинца по Рейнольдсу и изучали в трансмиссионном микроскопе Jeol-100XB (Япония) при увеличениях 400010 000.
Результаты исследования и обсуждение
Аллотрансплантат для каркасной пластики век, изготовленный из дермы кожи, представляет собой малососудистую соединительнотканную пластинку, основу которой составляет волокнистый каркас из пучков плотно упакованных коллагеновых и эластических волокон, погруженных в основное вещество. Пучки коллагеновых волокон переплетаются сложнопетлистой вязью, образуют густую сеть трехмерной организации, широко варьируют по толщине и длине.
Главным компонентом аллосухожильных нитей для фиксирующей пластики являются толстые пучки параллельных, плотно упакованных, мало извилистых коллагеновых волокон, ориентированных в одном направлении. Несколько пучков первого порядка, окруженные тонкими прослойками рыхлой волокнистой соединительной ткани, составляют пучки второго порядка. Из пучков второго порядка состоят пучки третьего порядка, разделенные толстыми прослойками рыхлой соединительной ткани с небольшим содержанием эластических волокон.
Сухожилие почти не имеет солитарных пучков, переходящих из одних пучков в другие. Диспергированная форма Аллопланта «Стимулятор регенерации» представляет собой порошок из мелко-измельченных кусочков соединительной ткани. На гистологических препаратах самих аллотрансплан-татов, окрашенных по методу Ван Гизона, выявляется интенсивная фуксинофилия коллагеновых волокон (окрашивание в красный цвет), что свидетельствует об их сохранности после технологической обработки.
Через шесть месяцев после операции биоматериал для каркасной пластики век был плотно спаян с окружающими тканями. Признаков выраженной воспалительной реакции вокруг аллотранспланта-тов отмечено не было, в окружающем ложе выхода большого количества клеток из кровеносных сосудов не наблюдалось (рис. 1). Одним из морфологических признаков низкой антигенности биоматериалов был факт отсутствия большого количества лимфоцитов. Среди макрофагов и клеток фибробла-стического ряда встречались лишь единичные лимфоциты. Слабо выраженной клеточной инфильтрации подвергались только периферические участки аллотрансплантатов. Встречались в основном крупные фагоцитарные макрофаги, лизирующие и ре-зорбирующие коллагеновые волокна биоматериала и веретеновидные фибробласты, внедряющиеся вслед за макрофагами между пучками волокон.
Электронно-микроскопические фибробласты были с признаками умеренного синтеза коллагена (рис. 2). Они были некрупные, веретеновидной формы, с умеренным количеством расширенных каналов гранулярного эндоплазматического рети-кулюма в цитоплазме. В биоматериале отмечалось слабое мукоидное набухание. В таких участках биоматериала выявлялось наибольшее количество
Рисунок 1. Плотное срастание аллотрансплан-тата для каркасной пластики век (АТ) с окружающими тканями (ОТ). Биоптат больного В. через 6 месяцев после операции. Окраска гематоксилином и эозином. Увел. х200
Рисунок 2. Фибробласт (Ф) с признаками умеренного синтеза коллагена (|). Биоптат больного В. через 6 месяцев после операции. Электронная микрофотография. Увел. х8000
Рисунок 3. Лизис и резорбция плотной рубцовой ткани (РТ) фагоцитарным макрофагом (М). Биоптат больного В. через 6 месяцев после операции. Электронная микрофотография. Увел. х8000
Рисунок 4. Плотное срастание аллосухожиль-ной нити с окружающими тканями. Биоптат больного С. через 1,5 года после операции. Окраска по Ван Гизону. Увел. x200
макрофагов и фибробластов. Примерно такая же картина наблюдалась непосредственно на границе с биоматериалом в окружающей ткани, где в небольшом количестве определялись остатки рубцовой ткани реципиента. Она также подвергалась лизису и фагоцитозу крупными макрофагальными клетками (рис. 3). В глубоких слоях аллотранс-плантатов структура оставалась неизмененной. Между отдельными участками биоматериала вглубь врастали соединительнотканные тяжи с макрофагами, фибробластами и новообразованными мелкими тонкостенными кровеносными сосудами, разделяя трансплантат на отдельные фрагменты.
Позднее (от 6 месяцев до 1,5 года) биоматериал спокойно, без признаков воспалительных реакций, продолжал подвергаться резорбции макрофагами и постепенному медленному замещению новообразованными коллагеновыми волокнами. Формирующийся плотный соединительнотканный регенерат по общей структуре как бы повторял таковую имплантированного аллотрансплантата. В отдельных
участках пучки коллагеновых волокон были более однонаправленной ориентации. Между плотными волокнистыми пучками регенерата были видны новообразованные тонкостенные кровеносные сосуды.
Спустя 2-3,5 года после пластической операции на месте аллотрансплантата для каркасной пластики век обнаруживалась хорошо васкуляризирован-ная оформленная плотная соединительная ткань, которая при окрашивании пикрофуксином по методу Ван Гизона окрашивалась в ярко-красные тона, что свидетельствовало о полном замещении коллагено-эластического каркаса аллотрансплантата зрелым структурным соединительнотканным регенератом, по плотности близким к тарзальной пластинке века. Вокруг сформировавшегося регенерата морфологические признаки воспаления или рубцевания окружающей ткани отсутствовали.
При использовании аллосухожильных нитей для фиксирующих целей при пластике век у пациентов с посттравматическими дефектами в биопсийном материале также отсутствовали признаки выраженной воспалительной реакции со стороны окружающих тканей, которая обычно наблюдается вокруг нитей
Оф
синтетического происхождения [6]. Через шесть месяцев после имплантации вокруг аллосухожиль-ной нити выявлялось незначительное количество макрофагов, крупных малодифференцированных клеток и веретеновидной формы фибробластов. По периферии нитей между отдельными концевыми волокнистыми элементами внедрялись макрофаги и фибробластические клетки.
Спустя 1-1,5 года в отдельных участках нити выявлялись признаки резорбции биоматериала ма-крофагальными клетками и замещения их новообразованными волокнистыми пучками. Нить очень плотно срасталась с окружающими тканями (рис. 4). В центральных зонах нить сохраняла свою первоначальную структуру, признаки замещения отсутствовали. Через 2-3,5 года имплантированные ал-лосухожильные нити почти полностью замещались пучками оформленной плотной соединительной ткани. В окружающих тканях признаков воспалительных реакций и рубцевания не обнаруживалось.
Частицы использованного во время реконструктивных операций «Стимулятора регенерации» через 6 месяцев в биопсийных кусочках не обнаруживались. Наш многолетний опыт показал, что частицы диспергированного биоматериала в любой ткани полностью рассасываются в течение одного месяца. При этом резорбирующийся макрофагами биоматериал способствует заживлению ран, инги-бирует послеоперационное рубцевание, а также способствует рассасыванию уже имеющейся рубцовой ткани [4]. Это утверждение относится и к механизму действия выше описанных аллотранспланта-тов для каркасной пластики век и аллосухожильных нитей для фиксирующей пластики.
Кроме того, что объемные аллотранспланта-ты, создавая «биологический протез», заполняют дефекты век, а аллосухожильные нити надежно фиксируют элементы вспомогательного аппарата глаза, они так же, как «Стимулятор регенерации», опосредованно, через клетки мононуклеарно-фа-гоцитарной системы, стимулируют полноценную регенерацию тканей, ингибируя при этом грубое рубцевание [4, 7, 8]. За счет продуктов экстракции и лизиса биоматериалов макрофагами происходит нормализация микроокружения клеток, выделяющиеся факторы роста при этом регулируют процессы пролиферации и дифференциации клеток (фибробластов, эндотелиоцитов и др.), синтез компонентов внеклеточного матрикса и их структурное оформление в виде волокнистых структур.
Таким образом, в биоптатах, полученных от пациентов после реконструктивно-пластических операций с применением биоматериала Аллоплант по поводу устранения деформаций и дефектов век, сформировавшихся в результате различных травм, грубого рубцевания тканей в проекции аллотран-сплантатов и в окружающей их ткани мы не выявили. К морфологическим признакам, свидетельствующих о противорубцовом действии биоматериалов, в первую очередь можно отнести отсутствие признаков выраженных воспалительных процессов в окружающих трансплантаты тканях.
Известно, что грубая рубцовая ткань формируется именно после выраженных воспалительных реакций в поврежденных тканях, в том числе и хронического воспаления, характеризующихся обычно обилием и разнообразием воспалительных клеток,
экспрессирующих большой набор различных биологически активных цитокинов, медиаторов воспаления [9-11]. В противовес этому пересаженные аллотрансплантаты в силу их биосовместимости и низкой антигенности вызывали в тканях очень слабое воспаление, которое выражалось в привлечении в очаг трансплантации большей частью макрофагов и фибробластов. Макрофаги постепенно лизировали и резорбировали биоматериалы. Являясь регуляторами тканевого гомеостаза, макрофаги в отсутствие лимфоцитов стимулировали процесс регенерации в более физиологичном направлении [4, 7, 8].
Другим установленным нами фактом является то, что островки рубцовой ткани, оставшейся после рассечения рубцовых сращений на веках пациентов, также подвергались лизису и фагоцитозу крупными макрофагальными клетками, привлеченными аллогенными биоматериалами, и на их месте формировались пучки новообразованных коллаге-новых волокон, без стягивающих эффектов вплетающиеся в окружающую ткань.
Заключение
Исследования показали, что аллотранспланта-ты для каркасной пластики век, аллосухожильные нити для фиксирующей пластики, диспергированный «Стимулятор регенерации», использованные для реконструктивно-пластических операций у пациентов с посттравматическими дефектами век и их рубцовой деформацией, замещаются структурно-функциональным регенератом без выраженной воспалительной реакции окружающих тканей, ин-гибируя при этом грубое рубцевание новообразованных тканей и способствуя резорбции рубцовой ткани, оставшейся после рассечения рубцовых сращений на веках.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мулдашев Э.Р., Нураева А.Б., Галимова В.У., Салихов А.Ю. Способ хирургического лечения рубцового выворота нижнего века // Авторское свидетельство на изобретение № 2248193. — 2005.
2. Галимова В.У., Кульбаев Н.Д., Нураева А.Б. Реконструктивные операции при посттравматических деформациях век // Вестник ОГУ. — 2011. — №14. — C. 86-87.
3. Мулдашев Э.Р. Теоретические и прикладные аспекты создания аллотрансплантатов серии «Аллоплант» для пластической хирургии лица: автореф. дис. ... док. мед. наук. — Санкт-Петербург, 1994. — 40 с.
4. Муслимов С.А. Морфологические аспекты регенеративной хирургии. — Уфа: Башкортостан, 2000. — 168 с.
5. Нураева А.Б., Мусина Л.А. Структурные изменения биоматериалов Аллоплант при пластике послеожоговых дефектов век // Практическая медицина. — 2016. — № 6. — С. 126-129.
6. Уикли Б. Электронная микроскопия для начинающих. — М.: Мир. — 1975. — 324 с.
7. Мусина Л.А., Муслимов С.А., Лебедева А.И., Зыков О.В. Роль макрофагов в регенерации соединительной ткани при имплантации биоматериалов // Здравоохранение Башкортостана. — 2004. — №4. — С. 146-149.
8. Muldashev E.R., Muslimov S.A., Musina L.A. et al. The role of macrophages in the tissues regeneration stimulated by the biomaterials // Cell Tissue Bank. — 2005. — Vol. 6, №2. — P. 99-107.
9. Воспаление. Руководство для врачей / под ред. В.В. Серова, В.С. Паукова. — М.: Медицина, 1995. — 640 с.
10. Лебедева А.И., Муслимов С.А., Мусина Л.А. Экспериментальное моделирование процесса хронического воспаления и фиброза // Биомедицина. — 2013. — №4. — С. 114-123.
11. Соловьева Е.П., Муслимов С.А., Мусина Л.А., Лебедева А.И. Реакция на аллогенный и синтетический шовный материалы: результаты морфологического исследования // Медицинский вестник Башкортостана. — 2014. — T. 9, №5. — С. 90-91.
