CC BY
13
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2018 УДК 616.61-089.881
М. М. Тусупбекова1, Н. Т. Абатов1, К. Р. Абугалиев2, И. Н. Альбертон3, А. Н. Абатова1, Е. М. Асамиданов1
МОРФОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОКРУЖАЮЩЕЙ ТКАНИ ПОЧКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДЕЦЕЛЛЮЛЯРИЗИРОВАННОЙ КСЕНОБРЮШИНЫ И БРЮШИНО-ФАСЦИОНАЛЬНОГО ЛОСКУТА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ НЕФРОПЕКСИИ У КРЫС
карагандинский государственный медицинский университет (Караганда, Казахстан), Национальный научный центр онкологии и трансплантологии (Астана, Казахстан), 3Медицинский центр Шаарей Цедек (Иерусалим, Израиль)
В статье представлен анализ окружающей ткани почки с применением децеллюляризированной ксе-нобрюшины и брюшино-фасционального лоскута при моделировании нефропексии путем проведения морфо-метрического анализа на лабораторных животных. Приведенные в статье результаты наглядно демонстрируют, что наиболее рациональным методом хирургического лечения больных является нефропексия с использованием децеллюляризированной ксенобрюшины.
Ключевые слова: децеллюляризированная ксенобрюшина, морфометрия, имплантат, брюшино-фасцио-нальный лоскут, нефропексия
Нефроптоз является весьма распространенным патологией забрюшинного пространства, выявляется у 1,54% женщин и 0,12% мужчин [4]. Широкое распространение получил метод нефропексии по методу Ривуара -Пытеля - Лопаткина [1]. Однако нефропексия по данному методу имеет свои недостатки, помимо высокой травматизации во время проведения операции пациенты предъявляют жалобы на боли в пояснично-подвздошной области.
Перспективными являются биологические имплантаты, получаемые из донорского материала животного и человека с применением технологий тканевой инженерии, которая представляют собой внеклеточный матрикс (extracellular matrix) (ECM) [7]. Несмотря на прогресс изучения биосовместимых материалов [l, 2] в реконструктивной урологии, остаются открытыми вопросы постимплантацион-ных осложнений, таких как болевой синдром и фиброз. В доступной литературе не встретилось данных о применении децеллюляризиро-ванной ксенобрюшины при нефропексии, что обусловило проведение представленного исследования.
Цель работы - сравнительный анализ морфометрических показателей имплантации децеллюляризированной ксенобрюшины и брю -шино-фасционального лоскута в околопочечную ткань крыс в поздние сроки эксперимента.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Проведен сравнительный анализ результатов экспериментального исследования использования биологического имплантата децеллюляризированной ксенобрюшины крупного рогатого скота и брюшино-фасционального лоскута на экспериментальных животных - 48
белых крысах обоего пола одинаковой массой. Животные были распределены в 2 группы по 24 особи случайным образом, каждая группа соответствовала применяемому имплантату. Внутри каждой группы животных делили на 3 равные подгруппы в зависимости от срока экспозиции и выведения животного из эксперимента - 30, 90 и 180 сут. После завершения эксперимента материал забирался для пато-морфологического исследования и проводился по общепринятой методике для обработки гистологического материала [5, 9]. После проведения парафиновых срезов толщиной 4-5 микрон материал окрашивали гематоксилином и эозином.
Морфометрический анализ клеточного инфильтрата осуществлялся с помощью микроскопа Arcturus XT с лазерным микродиссектором в 300 клетках при 400-кратном увеличении в репрезентативном участке между внеклеточным матриксом ксенобрюшины и тканями почки, вне шовного материала.
Статистическую обработку данных проводили методом вариационной статистики с вычислением для каждого показателя средней величины (М), стандартного отклонение (SD). Значимость различий между исследуемыми группами определена статистическими методами с помощью непараметрическим критериев: однорангового дисперсионного анализа (ANOVA), критерия Манна-Уитни для независимых выборок. Уровень значимости различий -p<0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Как известно, основную массу юной соединительной ткани составляют гранулоцитар-ные лейкоциты, лимфоциты, макрофаги, плаз-
Таблица 1 - Средняя и стандартное отклонение значений в морфометрии децеллюляризованной ксенобрюшины
Срок (сут) Децеллюляризованная ксенобрюшина
гранулоциты (M±SD) лимфоциты ^ ± SD) плазматические клетки ^ ± SD) Макрофаги ^ ± SD) фибробласты /фиброциты (M ± SD) ангиогенез (M ± SD)
30 24,25 ±8,76 58,25 ±1,15 15,37± 5,65 40,625±16,54 123,8±40,2 5,0±2,2
90 7,37±3,37 23,875±8,30 7,75 ±3,88 51±6,78 173,50±12,92 8,0±2,3
180 6,12 ± 3,18 17,125±3,68 3,125±1,88 35,75±8,58 193,37±8,89 11,25±2,12
Таблица 2 - Средняя и стандартное отклонение значений в морфометрии брюшинно-фасциальный лоскут
Срок (сут) Брюшинно-фасциальный лоскут
гранулоциты (M±SD) лимфоциты ^ ± SD) плазматические клетки (M ± SD) Макрофаги (M ± SD) фибробласты /фиброциты (M ± SD) ангиогенез (M ± SD)
30 24,25±8,76 58,25±21,15 13,5±5,23 44,12± 14,9 165,25± 20,91 23,0±5,2
90 7,37±3,37 23,875± 8,30 8,75±1,28 37,12 ±12,9 189,87± 10,73 13,5±4,2
180 6,12±3,18 17,125± 1,30 3,37±2,13 39,50±8,33 194,25±9,88 15,0±4,4
матические клетки и стромальные клетки, также новообразованные сосуды капиллярного типа. Проведен морфометрический анализ результатов оценки средних значений клеточного инфильтрата в репрезентативных участках контакта ткани почки децеллюляризованной ксенобрюшины (ДеКБ) и брюшино-фасцио-нального лоскута (БФ-л) (табл. 1, 2).
При морфометрическом анализе средних значений клеточных инфильтратов в месте контакта использованных материалов с окружающей тканью почек крыс установлено, что в группе с использованием брюшинно-фасци-ального лоскута крыс отмечается незначительное увеличение всех видов клеточных инфильтратов по сравнению с группой животных, у которых применялся гетерогенный биологический имплантат - децеллюляризованная ксе-нобрюшина.
На 30 сут экспозиции в основной группе с применением децеллюляризованной ксенобрюшины происходило увеличение количественного эквивалента стромальных клеток, синтезирующих коллагеновые волокна, с постепенным увеличением количества новообразованных сосудов, отмечена стадийно-специфическая смена этапов регенерации по сравнению с брюшинно-фасциальным лоскутом, что свидетельствует о завершении созревания молодой соединительной ткани на 30 сут экспозиции в группе с имплантацией биологического материала (рис. 1). При морфо-метрическом анализе в двух исследуемых группах достоверных отличий в среднем количестве плазматических клеток (рис. 2) не вы-
явлено.
На 30 сут в контрольной группе регистрировалось достоверное различие средних значений гранулоцитов (рис. 3), лимфоцитов (рис. 4), стромальных клеток (рис. 1) и средних значений количества новообразованных сосудов в месте контакта брюшинно-фасци-ального лоскута и ткани почек крыс (табл. 1, табл. 2), что свидетельствует о прогрессии пролиферативной реакции.
Данный факт свидетельствует, что контакт макрофагов с чужеродным материалом приводит к их aктивации. Макрофаги, помимо противовоспалительных свойств, обладают также репаративными свойствами, вырабатывая VEGF, который стимулирует процесс ан-гиогенеза и образование грануляционной ткани [8]. Соответственно, в группе с применением децеллюляризованной ксенобрюшины наблюдался пик количества средних значений макрофагов на 90 сут экспозиции с последующим их уменьшением (рис. 5), что свидетельствует об окончании пролиферации стромаль-ных клеток, то есть на границе ткань - им-плантат не происходило образования фиброза и не отмечалось процесса инкапсулирования почки крыс. Снижения количества средних значений макрофагов после 90 сут и на 180 сут экспозиции свидетельствует о биодеградации биоимплантата в месте контакта с тканью почек с образованием полноценной соединительной ткани.
По мнению некоторых авторов, макрофаги тормозят активацию и пролиферацию СD4+ лимфоцитов и способствуют элиминации
Рисунок 1 - Среднее значение стромальных клеток в группах сравнения ^=0,00003)
Т-клеток [6]. Соответственно, в группе с применением децеллюляризованной ксенобрюши-ны на 90 сут отмечено перекрестное увеличение инфильтрации макрофагов и снижение лимфоцитарной инфильтрации. Антигенная стимуляция прямо пропорциональна количеству лимфоцитов, другими словами, не генерирует геперэргические иммунные реакции на имплантацию.
В отличие от основной группы с применением биологического имплантата, уже на 180 сут экспозиции с использованием брюшин-но-фасциального лоскута количество стромальных клеток (рис. 1), лимфоцитов (рис. 5) и ангиогенеза (рис. 6) достоверно преобладает над другими клетками инфильтрата, что характерно для хронического процесса и пролиферации стромальных клеток.
Результаты исследования показали, что в группе с применением децеллюляризован-ной ксенобрюшины наблюдался наиболее ранний и равномерный переход с достоверно меньшим количеством клеток воспалительного инфильтрата вокруг ткани почки к 30 сут, в отличие от другого использованного материала - брюшинно-фасциального лоскута, где интенсивность клеточного инфильтрата отмечена к 90 сут. По сравнению с группой, в которой использовался брюшинно-фасциальный лоскут, наибольшее количество новообразованных сосудов регистрировалось на 30 сут экспозиции, что характеризует выраженный процесс регенерации с инфильтрацией стро-мальных клеток.
Рисунок 3 - Среднее значение гранулоцитов в группах сравнения ^=0,00001).
В обеих исследуемых группах отмечены значимые отличия в среднем количестве плазматических клеток и лимфоцитов. Известно, что плазматические клетки продуцирует гамма -глобулины и антитела, участвующие в иммуногенезе, что обусловливает физиологический процесс регенерации. Результаты, полученные в обеих группах свидетельствуют, что имплан-таты являются биосовместимыми и не провоцируют геперэргической иммунной реакции в ткани.
Результаты морфометрического исследования показали, что при использовании биологического имплантата - децеллюляризованной ксенобрюшины - в фиброзной капсуле почки крыс происходит с временно-стадийной сменой этапов регенерации формирование нежной волокнистой ткани с последующим формированием зрелой полноценной соединительной ткани в ее начальных стадиях в отличие от контрольной группы с использованием брюшинно-фасциального лоскута, где эти процессы происходят на 180 сут и характеризуются хроническим процессом пролиферации. Однако как при имплантации брюшинно-фасци-ального лоскута, так и децеллюляризованной ксенобрюшины, не выявлены деструктивные и воспалительные изменения в контакте ткань -имплантат. Результаты исследования свидетельствуют, что имплантаты являются биосовместимыми и не провоцируют процесса геперэргической иммунной реакции у крыс.
Конфликт интересов. Конфликт интересов не заявлен
22 20 18 .0
14 12 10 8 6 4 2 0 -2 S Де КБ 50 ...................................|....................>.ч............................................|........................................................................|................................. —ДеКБ ZH БФ-л
^__тТ-
30 дней 90 дней 180 дней 'Т -ii 30 дней 90 дней 180 дней лим ф оц иты
Рисунок 2 - Среднее значение плазматических Рисунок 4 - Среднее значение лимфоцитов в клеток в группах сравнения ^=0,00000) группах сравнения ^=0,0005).
ЛИТЕРАТУРА
1 Абатов Н. T. Особенности патоморфо-логии окружающей ткани с применением биологических имплантатов в эксперименте /Н. T. Абатов, M. M. Тусупбекова, И. Н. Альбертон // Medical Review. - 2016. - №3 (164). - С. 129.
2 Абугалиев К. Р. Биологическое покрытие ран и ожогов /К. Р. Абугалиев, В. Б. Огай, Г. А. Данлыбаева Патент №30382 от19.08.2015
3 Пытель А. Я. Об операции Rivoir и ее модификации наиболее физиологичных способах нефропексии /А. Я. Пытель, Н. А. Лопат-кин //Урология и нефрология. - 1966. - №1. -С. 3-7.
4 Урология /Под ред. Н. А. Лопаткина. -М.: Медицина, 1995. - 496 с.
5 Тусупбекова М. М. Клиническая пато-морфология.- Алматы:Эверо,2012.- С.115-120.
6 Avdic S. Human cytomegalovirus interleu-kin-10 polarizes monocytes toward a deactivated M2c phenotype to repress host immune responses /S. Avdic, J. Z. Cao, B. McSharry //P. J. vIROL.
- 2013. - V. 87 (18). - P. 10273-10282.
7 Lopez-Cano M. Biological scaffolds in reparative surgery for abdominal wall hernias /M. Lopez-Cano, M. Armengol-Carrasco //Am. J. Surg.
- 2012. - V. 203. - P. 555.
8 Spiller K. L. The role of macrophage phe-notype in vascularization of tissue engineering scaffolds /K. L. Spiller, R. R. Anfang, K. J. Spiller //Biomaterials.-2014.-V.35(15).-P.4477-4488.
9 Tussupbekova M. The morphometric analysis of the decellularized bovine-derived peritoneum in the nephropexy at the early stages of the experiment /M. Tussupbekova, N. Abatov, J. N. Alberton //Eur. Surg. Res.- 2017.-V.58.-P. 45.
REFERENCES
1 Abatov N. T. Osobennosti patomorfolo-gii okruzhajushhej tkani s primeneniem biolog-icheskih implantatov v jeksperimente /N. T. Abatov, M. M. Tusupbekova, I. N. Al'berton //Medical Review. - 2016. - №3 (164). - S. 129.
2 Abugaliev K. R. Biologicheskoe pokrytie ran i ozhogov /K. R. Abugaliev, V. B. Ogaj, G. A. Danlybaeva Patent №30382 ot 19.08.2015
3 Pytel' A. Ja. Ob operacii Rivoir i ee mod-ifikacii naibolee fiziologichnyh sposobah nefro-peksii /A. Ja. Pytel', N. A. Lopatkin //Urologija i nefrologija. - 1966. - №1. - S. 3-7.
4 Urologija /Pod red. N. A. Lopatkina. -M.: Medicina, 1995. - 496 s.
5 Tusupbekova M. M. Klinicheskaja pato-morfologija.- Almaty: Jevero, 2012. - S. 115-120.
6 Avdic S. Human cytomegalovirus inter-leukin-10 polarizes monocytes toward a deactivated M2c phenotype to repress host immune responses /S. Avdic, J. Z. Cao, B. McSharry //P. J. vIROL. - 2013. - V. 87 (18). - P. 10273-10282.
7 Lopez-Cano M. Biological scaffolds in reparative surgery for abdominal wall hernias /M. Lopez-Cano, M. Armengol-Carrasco //Am. J. Surg. - 2012. - V. 203. - P. 555.
8 Spiller K. L. The role of macrophage phenotype in vascularization of tissue engineering scaffolds /K. L. Spiller, R. R. Anfang, K. J. Spiller //Biomaterials.-2014.-V.35(15).-P.4477-4488.
9 Tussupbekova M. The morphometric analysis of the decellularized bovine-derived peritoneum in the nephropexy at the early stages of the experiment /M. Tussupbekova, N. Abatov, J. N. Alberton //Eur. Surg. Res.- 2017.-V.58.-P. 45.
Поступила 24.04.2018
M. M. Tussupbekova1, N. T. Abatov1, K. R. Abugaliyev2,1. N. Alberton3, A. N. Abatova1, Ye. M. Asamidanov1 MORPHOMETRIC ANAL YSIS OF TISSUE OF THE KIDNEY WITH APPLICA TION OF DECELLULARIZED BOVINE-DERIVED PERITONEUM AND PERITONEAL-FASCIAL FLAP AT NEPHROPEXY MODELING IN RATS 1 Karaganda state medical university (Karaganda, Kazakhstan), 2National scientific center of oncology and transplantology (Astana, Kazakhstan), 3Medical center Shaarei Tzedek (Jerusalem, Israel)
The paper presents an analysis of the surrounding tissue of the kidney with the use of a decellularized bovine-derived peritoneum and a peritoneal-fascial flap in modeling nephropexy by performing morphometric analysis on laboratory animals. The results presented in the article clearly demonstrate that the most rational method of surgical treatment of patients is nephropexy with the use of decellularized bovine-derived peritoneum.
Key words: decellularized bovine-derived peritoneum, morphometry, implant, peritoneal-fascial flap, nephropexy
М. М. Тусупбекова1, Н. Т. Абатов1, К Р. Абугалиев2, И. Н. Альбертон3, А. Н. Абатова1, Е М. Асамиданов1 ЕГЕУ<¥ЙРЫ1<ТАР^Ы НЕФРОПЕКСИЯНЫ МОДЕЛДЕУ КЕЗ1НДЕДЕЦЕЛЛЮЛЯРЛЫ КСЕНО1ШПЕРДЕ МЕН ШПЕРДЕ-ФАСЦИОНАЛДЫ КЕС1НД1Н1 <ОЛДАНУМЕН БYЙРЕКМАНЫН^Ы Т1НГЕ МОРФОМЕТРИЯЛЫ< ТАЛДАУ 1<араанды мемлекеттк медицина университетi (l|араFанды, Казахстан), 2Онкология жэне трансплантология ултттын; ылыми ортальгы (Астана, Казахстан), 3Медициналык орталы; Шаарей Цедек (Иерусалим, Израиль)
Макалада зертханалы; жануарларра морфометриялык талдау журпзу жолымен нефропексияны моделдеу кезЫде децеллюляризирлы ксеношперден жэне шперде-фасционалды кеандУ колданумен буйрек манындары тЫге талдау усынылран. Макалада кел^ртген нэтижелер наукастарды хирургиялы; жолмен емдеудеп барынша онтайлы эдю децеллюляризирлы ксеношперден колданумен нефропексия болып табылатынын аны; керсеткен.
Ктт сездер: децеллюлярланран ксенобрюшина, морфометрия, имплантат, брюшино-фасционалды лоскут, нефропексия
