Репаративная регенерация глазной поверхности при моделировании щелочного ожога в эксперименте


На экспериментальной модели щелочного ожога роговицы применен новый биопластический материал «гиаматрикс». Результаты лечения по новой методике сравнивались с консервативным лечением щелочного ожога (контрольная группа). Клинические наблюдения показали, что в опытной группе отмечалась полная эпителизация роговицы. Гистологически в опытной группе установлена значительная оптимизация репаративных гистогенезов, что требует дальнейшего изучения.

Reparative regeneration of ocular surface at alkalotic burn modelling in experiment

On the experimental model of corneal alkalotic burn a new bioplastic material «hyamatrix» was applied. The results of treatment according to the new method were compared with alkalotic burn conservative treatment (control group).Clinical observation showed that there was full cornea epithelialization in the experimental group. Histologically in the experimental group there was established great optimization of reparative histogenesis that needs further study.

По данным литературы, ожоги глаз составляют 6,1-38,4% всех глазных повреждений, а более 40% пострадавших становятся инвалидами, не способными вернуться к своей прежней профессии [1]. В результате ожога в глазу развивается сложный, многокомпонентный процесс, захватывающий все структуры глаза: роговицу, конъюнктиву, склеру, сосудистый тракт и приводящий во многих случаях к ряду тяжелых осложнений и неблагоприятным исходам, несмотря на активную патогенетически направленную терапию [2]. Роговицу, слезную пленку, тарзальную и бульбарную конъюнктиву и интермаргинальный край век обозначают термином глазная поверхность [3]. Глазная поверхность — это наружная интегральная система глаза [4], особенности регенерации которой в условиях ожога полностью не изучены и требуют экспериментальных и гистологических исследований.

Чувствительность тканей роговицы к повреждающему действию многих веществ обусловлена отсутствием слоя ороговевших клеток эпителия, которые могли бы создать механическую защиту ткани, постоянным увлажнением роговицы слезой, в совокупности приводящим к созданию интимного контакта между роговицей и попавшим на ее поверхность химическими агентами. Повреждение клеток эпителия при контакте с большинством известных химических веществ приводит к нарушению обменных процессов [5]. Это касается не только роговицы, не менее значимыми являются повреждения конъюнктивы, ведь доказано ее важнейшее значение, особенно лимбальной части, в жизнеспособности роговицы [1].

Совокупность взаимодействия физиологических и биохимических преобразований при ожогах глаз приводит к нарушению репаративно–регенераторных процессов в роговице, что, в свою очередь, является причиной возникновения рецидивирующих эрозий, а впоследствии — грубых, интенсивно васкуляризованных бельм [6]. В связи с этим проблема ожогов глаз не теряет своей актуальности, и различные ее аспекты требуют дальнейшей разработки и совершенствования [2]. Независимо от характера вещества, причинившего химический ожог, для правильной оценки тяжести повреждения и выработки адекватного лечения необходимо понимание комплексной взаимосвязи между процессами регенерации эпителия глазной поверхности и восстановления стромального каркаса [7].


В научно-производственной лаборатории клеточных технологий Оренбургского государственного университета методом фотохимического наноструктурирования исходного гидроколлоида гиалуроновой кислоты создан новый биопластический материал «Гиаматрикс» (регистрационное удостоверение № ФСР 2011/10313). После успешного завершения доклинических и клинических исследований данного биопластического материала получено разрешение на применение материала в общей и пластической хирургии. Новый биопластический материал хорошо зарекомендовал себя при восстановлении различных дефектов кожи, в том числе и ожогов [8].

Цель исследования: экспериментально-гистологическое обоснование использования биопластического материала «гиаматрикс» для лечения химического (щелочного) ожога роговицы.

Материал и методы

Экспериментальное моделирование щелочного ожога средней степени тяжести выполнено на 14 кроликах (28 глаз) весом 3,5-4,0кг. Щелочной ожог был вызван аппликацией фильтровальной бумаги в виде круга диаметром10 мм, смоченного 2,5%-ным раствором гидрооксида натрия с экспозицией 5 секунд на роговицу под местной анестезией 0,4%-ным инокаином. Экспериментальные животные были разделены на две группы — опытную и контрольную. Через 3 дня после нанесения ожога проводилась аппликация «гиаматрикса» (В.Н. Канюков, 2011) в опытной группе, в то время как животные из контрольной группы получали консервативную терапию (0,01%-ный раствор цитраля + облепиховое масло 3 раза в день). С целью профилактики развития вторичной инфекции на всех глазах проводили инстилляцию 0,25%-ного раствора левомицетина 3 раза в день.


Основной компонент биопластического материала «гиаматрикс» — гиалуроновая кислота. Она представляет собой линейный несульфатированный гликозаминогликан, неразветвленный полисахарид, содержащий от 2000 до 25000 дисахаридных единиц D-глюкуроновой кислоты и N-ацетил-D-люкозамина, соединенных между собой β-1,3 и β-1,4-гликозидными связями. Являясь полианионом, гиалуроновая кислота гигроскопична, эффективно связывает молекулы воды и образует вязкий гидрогель. В гидрогель включено рецептурное количество пептидной фракции (обозначенной как матричные пептиды), который подвергали воздействию ультрафиолетового облучения, данный процесс завершался фотохимической сшивкой макромолекул. Подобное структурно-ячеистое построение макромолекул придает биоматериалу эластичность, повышенную адгезию и дренажные качества [8].

Клиническое исследование включало осмотр переднего отрезка глаз с помощью фокального и бокового освещения и фоторегистрацию. Животные наблюдались ежедневно в течение первых 14 дней, затем один раз в три дня. Оценку состояния глаз проводили по следующим признакам: степень выраженности воспалительной реакции, величина и глубина дефекта роговицы, степень неоваскуляризации и интенсивность помутнения роговицы. На 6-е, 15-е и 30-е сутки после ожога животные выводились из эксперимента для проведения гистологического исследования материала на световом и электронно-микроскопическом уровне. Для светооптического исследования полученный материал фиксировали в 10% водном растворе нейтрального формалина, спирт-формоле, жидкости Буэна при комнатной температуре в течение суток. После стандартной гистологической проводки материал был залит в парафин. Серии срезов толщиной 5-6 мкм изготавливали с помощью ротационного микротома МПС-2. Депарафинированные срезы окрашивались гематоксилином Майера с использованием других гистохимических методик. Для электронно-микроскопического исследования материал фиксировали в охлажденном 2,5%-ном растворе глютарового альдегида на S-коллединовом буфере с последующей дополнительной фиксацией по G. Millonig. После дальнейшей обработки приготовленные срезы были просмотрены и сфотографированы при помощи электронного микроскопа ЭВМ 100АК, при увеличении×6000-40000.

Результаты

В результате проведенных нами экспериментальных исследований были установлены особенности течения репаративных процессов при химическом (щелочном) ожоге роговицы. Степень выраженности воспалительной реакции в опытной и контрольной группах была различной. В течение первых 5 суток после ожога в опытной группе сохранялась инъекция конъюнктивы, на 6 сутки отмечалась положительная динамика — инъекция конъюнктивы уменьшалась. В то время как в контрольной группе инъекция конъюнктивы уменьшалась в течение первых 6 суток и исчезала к 15-м суткам. Протяженность дефекта эпителиального ожога роговицы определялась по площади окрашивания глазной поверхности в желтовато-зеленый цвет 1,0%-ным раствором флюоресцеина натрия, характерного для отсутствия эпителиального покрова. Дефект ткани роговицы оставался глубоким на протяжении всего периода наблюдения и незначительно уменьшался в размерах (контрольная группа), напротив, в опытной группе уже на 6 сутки после ожога роговица отмечалась полная эпителизация. При этом у 4 кроликов (4 глаза) в опытной группе и у 3 кроликов (3 глаза) в контрольной группе отмечалась неоваскуляризация. Помутнения роговицы в опытной группе было интенсивнее чем в контрольной. Гистологические исследования, проведенные на световом уровне в сроки 6, 15, 30 суток показали, что первоначально на клеточном уровне, развиваются пролиферативные и регенераторные процессы. В ходе регенерации участки некроза ткани роговицы заполняются соединительной тканью с формированием рубца. При использовании «гиаматрикса» репарация дефекта роговицы протекала с формированием эпителиального регенерата.

Заключение

При сравнении течения процессов регенерации в опытной и контрольной группах установлена значительная оптимизация репаративных гистогенезов в опытной группе, что требует дальнейшего изучения влияния нового биопластического материала на течение раневого процесса роговицы, как в раннем, так и в отдаленном периоде.

 

 

В.Н. Канюков, А.А. Стадников, О.М. Трубина, О.М. Яхина 

Оренбургский филиал МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» МЗ РФ

Оренбургская государственная медицинская академия 

 Яхина Ольга Михайловна — аспирант

 

Литература:

1. Пучковская Н.А. Патогенез и лечение ожогов глаз / Н.А. Пучковская, С.А. Якименко, В.М. Непомнящая // М.: Медицина, 2001. — 256 с.

2. Дадашева З. Р. Хирургическая тактика при лечении тяжелой и особо тяжелой ожоговой травмы глаз: автореф. дис. … канд. мед. наук. — М., 2004.— 22 с.

3. Кондакова О.И. Алгоритм подготовки пациентов с индуцированными изменениями глазной поверхности к кераторефракционным операциям: автореф. дис. … канд. мед. наук. — М., 2011. — 26 с.

4. Майчук Ю.Ф. Оптимизация фармакотерапии воспалительных болезней глазной поверхности / Ю.Ф. Майчук // Российский офтальмологический журнал. — № 3. — 2008. — С. 18-25.

5. Пучковская Н.А. Патогенез и лечение ожогов глаз и их последствий / Н.А. Пучковская, Н.С. Шульгина, В.М. Непомнящая. — М.: Медицина, 1973. — 192 с.

6. Pfister R.K. Chemical corneal burns / R.K. Pfister // Int. Ophthalmol. Clin. — 1984. — V. 24, № 2. — P. 157-168.

7. Черныш В.Ф. Ожоги глаз — состояние проблемы и новые подходы / В.Ф. Черныш, Э.В. Бойко. — СПб: ВМедА, 2008. — 135 с.

8. Рахматуллин Р.Р. Биопластический материал на основе гиалуроновой кислоты: биофизические аспекты фармакологических свойств / Р.Р. Рахматуллин // Фармация. — № 4. — 2011. — С. 36-39.