Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Тканевая инженерия уретры. Литературный обзор 11
1.1 Проблема структурной болезни уретры и современные способы решения данного . 11
1.2. Определение понятия тканевая инженерия и краткое ознакомление с принципами тканевой инженерии. 16
1.3 Классификация тканеинженерных конструкций, используемых при уретропластике 17
1.3.1 Классификация по типу матриц 18
1.4 Доклинические и клинические данные применения различных матриц 22
1.5. Заключение 29
Глава 2. Характеристика материалов и методов исследования 29
2.1. Получение матрицы на основе децеллюризированной артериальной стенки 29
2.2 Получение гибридной матрицы на основе сетки из полилактогликолида и реконструированного коллагена 30
2.3 Описание методики имплантации и забора матрицы у крыс 33
2.4 Общие положения проведения операции и ухода за кроликами после операции 34
2.4.1 Технические особенности операции замещения дефекта уретры у кролика при помощи матрицы на основе децеллюризированной артериальной стенки 35
2.4.2 Технические особенности операции дорсальной уретропластики у кроликов при помощи гибридной матрицы на основе сетки из полилактогликолида и реконструированного коллагена 36
2.5 Описание методики проведения ретроградной уретроцистографии у кроликов 38
2.7 Описание методики оценки клеточной адгезии 38
2.8 Описание методики оценки цитотоксичности 39
2.9 Морфологическая оценка изменений тканей в области имплантации 40
Глава 3. Результаты собственного исследования 41
3.1 Описание полученной матрицы на основе децеллюризированной артериальной стенки 41
3.2 Имплантация матрицы на основе децеллюризированной артериальной стенки, биодеградация и биосовместимость 42
3.3 Результаты оценки структурно-функциональных свойств матрицы на основе децеллюризированной артериальной стенки 43
3.4 Морфлогическая оценка результаты уретропластики с использованием матрицы на основе децеллюризированной артериальной стенки 45
3.5 Результаты оценки цитотоксичности и клеточной адгезии матрицы на основе децеллюризированной артериальной стенки 46
3.6 Описание гибридной матрицы на основе сетки из полилактогликолида и реконструированного коллагена 46
3.7 Биодеградации и биосовместимости гибридной матрицы на основе сетки из полилактогликолида и реконструированного коллагена 47
3.8 Результаты оценки структурно-функциональных свойств гибридной матрицы на основе сетки из полилактогликолида и реконструированного коллагена 50
3.9 Морфологическое изучение уретропластики с использованием гибридной матрицы на основе сетки из полилактогликолида и реконструированного коллагена 53
3.10 Результаты оценки цитотоксичности и клеточной адгезии матрицы на основе сетки из полилактогликолида и реконструированного коллагена 60
Глава 4. Обсуждение 62
Заключение. 72
Предложения 77
Библиография. 78
- Проблема структурной болезни уретры и современные способы решения данного
- Доклинические и клинические данные применения различных матриц
- Биодеградации и биосовместимости гибридной матрицы на основе сетки из полилактогликолида и реконструированного коллагена
- Морфологическое изучение уретропластики с использованием гибридной матрицы на основе сетки из полилактогликолида и реконструированного коллагена
Введение к работе
Актуальность проблемы
К сложным урологическим проблемам относятся стриктуры мочеиспускательного канала (выявляемость данного заболевания колеблется от 3,4 до 38 на 100.000 населения, в зависимости от развитости страны), врожденные аномалии уретры и полового члена (гипоспадия: 1 из 300 новорожденных мальчиков), различные стенозы мочеиспускательного канала (врожденные, посттравматические, постлучевые, ятрогенные и др.) [Santucci R.A., Joyce G.F., 2007].
Тканевая инженерия является одним из наиболее перспективных направлений регенеративной медицины. Ведется активная разработка тканеинженерных конструкций (ТИК), состоящих из подложек-носителей, называемых матриксами, матрицами или скаффолдами, и культивируемых на них клеток различных типов. ТИК используются, преимущественно, в качестве пластических материалов для реконструктивной хирургии [AtalaA., 2012]. В частности, в урологии ТИК применяются для хирургического лечения стриктур уретры, увеличения стенки мочевого пузыря и др. [Akbal C., Lee S.D., 2006] [LiuY., Bharadwaj S., 2009]. Особое внимание уделяется структуре и составу матриксов, так как помимо адекватных механических свойств, делающих их пригодными для хирургического применения, они должны обеспечивать прикрепление и рост клеток, быть биосовместимыми (то есть, не иметь токсических, иммуногенных и аллергогенных свойств), обладать биорегулируемой резорбцией, не вызывать воспалительной и дистрофической тканевой реакции, замещаясь, в конечном итоге, собственными тканями организма. Кроме того, желательно, чтобы скаффолды обладали пористой структурой, обеспечивающей быстрое прорастание в него клеток и сосудов реципиента для питания и приживления ТИК.
В настоящее время предложено множество скаффолдов из различных биологических
и синтетических материалов. Важное место среди них занимают коллагеновые материалы, в
значительной степени отвечающие перечисленным выше требованиям. По способу
получения коллагеновые скаффолды подразделяются на два типа: 1)
децеллюляризированные коллагенсодержащие ткани и 2) биоматериалы, полученные из растворов коллагена. Децеллюляризация (ДЦЛ) представляет собой процедуру ферментной, химической или физической обработки тканей, обеспечивающую разрушение клеточных элементов при сохранении внеклеточного матрикса [Gilbert T.W., SellaroT.L., 2006]. Другой подход основан на двух последовательных процессах: растворении коллагена, полученного из различных тканей, и последующей реконструкции коллагеновых фибрилл из раствора.
Биоматериалы (губки, пленки, гидрогели) используются в виде скаффолдов для ТИК или пластических материалов для хирургии [Parenteau-Bareil R., 2010]. Для решения проблемы недостаточной прочности матриксов могут быть использованы гибридные скаффолды, представляющие собой композиты коллагена и синтетических полимеров [Fu W.J., Xu Y.D., 2012].
Тканевая инженерия мочеиспускательного канала является актуальной медицинской проблемой, в которой еще много нерешенных вопросов. Одним из первых вопросов, является следующий: «какие показания для использования тканеинженерных конструкций в заместительной уретропластике?». В настоящее время, слизистая оболочка ротовой полости (щеки в частности) с успехом используется при заместительной уретропластике, позволяя решать сложные задачи при стриктурах уретры и гипоспадиях. Данный материал показывает высокую эффективность не только при первичных операциях, но и при рецидивных стриктурах, а также при слероатрофическом лишае. Утверждения о высокой морбидности в донорской зоне не являются обоснованными. Ряд авторов указывает на крайне низкую морбидность в донорской зоне при заборе слизистой оболочки щеки и нижней поверхности языка [Santucci R.A., Joyce G.F., 2007].
Пациенты достаточно легко переносят данную процедуру. Кроме того, техника забора слизистой оболочки ротовой полсти достаточно проста и легко воспроизводима. Также не вполне убедительны утверждения о нехватке материала для заместительной уретропластики. Используя слизистую оболочку обеих щек, а также с нижней поверхности языка, можно добиться совокупной длины графта 16 см. Если же забор слизистой оболочки ротовой полости, по тем или иным причинам, невозможен или нежелателен, то можно воспользоваться позадиушной кожей. Что также сочетается с низкой морбидностью и простотой хирургической техники.
Тем не менее, использование готовых бесклеточных матриц («offtheshelf»), безусловно, позволяет снизить до нуля морбидность в донорской зоне, уменьшить интраоперационное время, а также позволяет применять графты практически любой протяженности и формы.
Цель исследования:
Оценить безопасность и эффективность матриц для создания тканеинженерных конструкций, используемых при уретропластики в эксперименте.
Задачи:
-
Оценить биосовместимость и биодеградацию матрицы на основе децеллюризированной артериальной стенки в эксперименте на крысах;
-
Оценить структурно-функциональные свойства матрицы на основе децеллюризированной артериальной стенки в эксперименте на кроликах;
-
Изучить цитотоксичность и клеточную адгезию матрицы на основе децеллюризированной артериальной стенки.
-
Оценить биосовместимость и биодеградацию гибридной матрицы на основе сетки из полилактогликолида и реконструированного коллагена;
-
Оценить структурно-функциональные свойства гибридной матрицы на основе сетки из полилактогликолида и реконструированного коллагена;
-
Изучить цитотоксичность и клеточную адгезию гибридной матрицы на основе сетки из полилактогликолида и реконструированного коллагена;
-
Провести сравнительную оценку матриц.
-
Установить критерии оптимальной матрицы для заместительной уретропластики.
Новизна предлагаемой темы и практическая ценность
Впервые изучена безопасность и эффективность матрицы на основе децеллюризированной артериальной стенки.
Впервые изучена цитотоксичность и клеточная адгезия матрицы на основе децеллюризированной артериальной стенки.
Впервые изучена безопасность и эффективность гибридной матрицы на основе сетки из полилактогликолида и реконструированного коллагена.
Впервые изучена цитотоксичность и клеточная адгезия гибридной матрицы на основе сетки из полилактогликолида и реконструированного коллагена.
Впервые выбрана наиболее оптимальная матрица для создания тканеинженерной конструкции для уретропластики.
Практическая значимость
Полученная в результате экспериментов матрица послужит основой для создания полноценной тканеинженерной конструкции и откроет путь для дальнейшего развития регенеративной медицины. Также результаты данной работы являются одним из этапов внедрения в клиническую практику гибридной матрицы и позволят минимизировать морбидность в донорской зоне, избежать технических ограничений при проведении реконструктивных операций на уретре.
Положения, выносимые на защиту
Матрица на основе децеллюризированной артериальной стенки является безопасной, имеет низкую биореактивность, однако, обладает неодинаковыми сроками биодеградации.
Матрица на основе децеллюризированной артериальной стенки обладает удовлетворительными структурно-функциональными свойствами.
Матрица на основе децеллюризированной артериальной стенки обладает низкой цитотоксичностью, имеет удовлетворительную клеточную адгезию.
Гибридная матрица на основе сетки из полилактогликолида и реконструированного коллагена является безопасной, обладает низкой биореактивностью, имеет строго определенные сроки биодеградации.
Гибридная матрица на основе сетки из полилактогликолида и реконструированного коллагена обладает лучшими структурно-функциональными свойствами, чем матрица на основе децеллюризированной артериальной стенки.
Гибридная матрица на основе сетки из полилактогликолида и реконструированного коллагена обладает низкой цитотоксичностью и удовлетворительной клеточной адгезией.
Гибридная матрица на основе сетки из полилактогликолида и реконструированного коллагена является безопасной и более эффективной в эксперименте.
Наиболее оптимальной матрицей для заместительной уретр опластики является гибридная матрица на основе сетки из полилактогликолида и реконструированного коллагена.
Личный вклад
Автору принадлежит ведущая роль в планировании, детальном описании и проведении экспериментов. В работах, выполненных в соавторстве, автором лично проведены эксперименты на животных, рассчитаны дозировки наркотических средств, оперативная техника изменена учитывая технические моменты проведения операции на животных, учтены анатомические особенности. Вклад автора является определяющим и заключается в непосредственном участии на всех этапах исследования: от постановки задач, их теоретической и экспериментальной реализации до обсуждения результатов в научных публикациях и докладах и непосредственного влияния на дальнейшие клинические исследования.
Апробация результатов исследования
VII Всероссийской научно-практической конференции с МУ «Актуальные вопросы онкоурологии. Заболевания предстательной железы. Новые технологии в урологии» Республика Башкортостан, г. Абзаково, 2015 г.
Конкурс молодых ученых в рамках V конгресса урологов Сибири, ГБОУ ВПО «Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого» МЗ РФ, Красноярск, 2016г.
Тезисы и постерный доклад на ежегодном съезде урологов США (AUA), San-Diego, 2016.
Диссертация апробирована на заседании кафедры урологии лечебного факультета ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова (Сеченовский университет) 25 января 2018 года.
Внедрение результатов работы в практику
Проведенная оценка различных матриц для создания тканеинженерной конструкции позволит выбрать лучшую матрицы и начать клинические исследования.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности
Диссертация соответствует шифру специальности 14.01.23 – Урология. Урология – область науки, занимающаяся методами диагностики, лечения и профилактики заболеваний мочеполовой системы (почек, мочеточников, мочевого пузыря, мочеиспускательного канала, предстательной железы, органов мошонки, полового члена), за исключением заболеваний, передающихся половым путем (ЗППП). Совершенствование методов профилактики, ранней диагностики и лечения заболеваний органов мочеполовой системы будет способствовать сокращению сроков временной нетрудоспособности и восстановлению трудоспособности. Результаты проведенного исследования соответствуют области исследования специальности, конкретно пункту 3 – экспериментальная и клиническая разработка методов лечения урологических заболеваний и внедрение их в клиническую практику.
Публикации:
Основные положения диссертации опубликованы в 6 научных работах, в том числе 4 публикации в журналах, рекомендованных ВАК.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 82 страницах машинописного текста и включает введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, главу, в которых изложены результаты собственных исследований, анализ результатов, выводы, предложения, список литературы. Работа иллюстрирована 36 рисунками и 4 таблицами. Список литературы включает в себя 81 источник, из них 6 отечественных и 75 иностранных.
Проблема структурной болезни уретры и современные способы решения данного
Известна лишь приблизительная распространенность стриктур мочеиспускательного канала. В частности, в США стриктуры уретры диагностируют у 0,6% мужского населения, они являются причиной более 5000 госпитализаций в год [52]. Ведущей причиной (33%) развития стриктур передней уретры является ятрогенное повреждение во время медицинских процедур (катетеризация, эндоскопические пособия и т.д.). Далее следуют повреждения уретры травматического характера (19%) (ДТП, падение на промежность и т.д.). На третьем месте (15%) располагаются постинфекционные стриктуры уретры (в частности, постгонорейные) [47].
Выбор метода лечения зависит от локализации стриктуры, её протяженности, сопутствующей патологии, количества ранее перенесенных операций, а также от опыта хирурга [48]. Выделяют следующие виды лечения:
Бужирование уретры
Оптическая уретротомия
Установка уретральных стентов
Промежностная уретростомия
Различные виды реконструктивных методик: анастомотические операции, заместительные пластики уретры, их комбинации.
Следует отметить, что характеристиками радикального лечения стриктур уретры обладают, в основном, реконструктивные оперативные пособия.
Бужирование. Данный метод заключается в последовательном проведении по уретре бужей с возрастающим диаметром, что в итоге приводит к растяжению рубцового кольца в месте сужения. Показанием для данного метода являются стриктуры (как первичные, так и после уретропластики) у соматически отягощенных пациентов, либо у пациентов, которые по тем или иным причинам отказываются от оперативного вмешательства. Частота рецидивов крайне высока [48] с учетом постоянной травматизации области рубца и как следствие прогрессирования рубцового процесса. Бужирование может стать причиной обширного спонгиофиброза.
Оптическая уретротомия. Оптическая уретротомия выполняется под эндоскопическим контролем. Стриктура уретры рассекается «холодным» ножом или лучом лазера на 12 часах условного циферблата. Заживление происходит за счет последующей эпителизации рассеченного стриктурного кольца [47]. Как и при бужировании, довольно часто необходимы повторные операции из-за высокой вероятности рецидива. После оптической уретротомии мочевой пузырь дренируется уретральным катетером от 24 до 48 часов. Длительное дренирование уретральным катетером не приводит к снижению частоты рецидива. Самостоятельное бужирование уретры пациентом, после сеанса оптической уретротомии может увеличить безрецидивный период [34]. Оптическая уретротомия наиболее показана при первичной стриктуре бульбарной уретры протяженностью до 2 см, нетравматической этиологии и без предварительных попыток хирургического лечения. Эффективность достигает более 50%. Как бы то ни было, бужирование и оптическая уретротомия сопряжены с высоким риском рецидива, а также значительно усложняют последующую реконструктивную операцию за счет увеличения протяженность и выраженности рубца [48].
Более того, уретропластическая операция, при короткой стриктуре бульбарной уретры экономически более выгодна, нежели чем повторные оптические уретротомии [56].
Уретропластика. Уретропластика считается золотым стандартом лечения для стриктур передней уретры [40] и может быть выполнена мужчинам различных возрастных групп [7, 51]. Последние 10-15 лет ознаменовались активным развитием реконструктивных техник, что приводит к изменению тактики лечения пациентов со стриктурной болезнью уретры. Существует множество различных техник и направлений в реконструктивной урогенитальной хирургии, которые сравнимы по результатам, техническим особенностям и осложнениям. Однако среди предложенных методик нельзя выбрать лучшую, что является поводом для дискуссий вплоть до настоящего времени [53]. Уретропластика. Виды операций и технические аспекты.
Реконструктивные операции могут быть сгруппированы следующим образом:
Анастомоз конец в конец
Увеличивающая анастомотическая уретропластика
Заместительная уретропластика
Анастомоз конец в конец - это метод выбора в лечении коротких (менее 2-х см) стриктур бульбарной уретры (Рис. №1.).
Суть данной операции заключается в иссечении суженого участка уретры, спатуляции концов мочеиспускательного канала и их анастомозирование между собой. Эффективность анастомотической операции при стриктурах луковичного отдела уретры невоспалительного характера составляет от 82 до 98% [11, 17, 26, 27, 44].
Увеличивающая анастомотическая уретропластика применятся также при стриктурах бульбарной уретры, но при длине стриктуры от 2 до 4 см. При данном виде оперативного вмешательства производится иссечение суженого участка уретры (как правило, по дорсальной поверхности). Дефект уретры в этом месте замещается накладкой, которую фиксируют к подлежащим тканям (белочная оболочка кавернозных тел) – Рис. №2.
Края накладки анастомозируют с краями дорсальной уретры, а вентральную полуокружность уретры сшивают между собой [11]. Этим обеспечивается уменьшение натяжения в зоне анастомоза [53]. В качестве накладки используют либо лоскут (пенильная кожа), либо трансплантат (слизистая щеки или языка и др.). Эффективность варьирует в пределах 90-93 % [6, 57].
Таким образом, заместительная уретропластика это наиболее распространенный и быстро прогрессирующий вид реконструктивных операций на уретре. Показаниями к данному методу является протяженная стриктура бульбарной (более 2-х см) или пенильной (более 1 см) уретры. Суженный участок уретры частично или полностью замещается другой тканью (лоскут или трансплантат) – Рис. №3.
Однако, эффективность различных видов уретропластик неодинакова.
Доклинические и клинические данные применения различных матриц
В 1998 г. Kropp et al. [73] предложили использовать SIS в качестве матрицы для заместительной уретропластики. В группе сравнения, в качестве материала для уретропластики использовалась аутологичная крайняя плоть. Эффективность оказалась одинаковой в обеих группах (100%), но в группе с крайней плотью – в каждом из восьми случаев отмечено образование дивертикулов уретры.
В 1999 году, Chen et al. [60] использовали BAMG (obtained and processed from porcine bladder submucosa) для вентральной onlay уретропластики у 10 кроликов. Полноценный эпителий покрывал матрицу через 2 месяца; упорядоченные мышечные волокна возникали через 6 месяцев. Ни у одного из кроликов не возникла стриктура в зоне операции. Никаких осложнений также отмечено не было.
Nuininga et al, в 2003 [77] проводил эксперимента по оценке тканеинженерной уретропластики на 4 группах в каждой по 6 кроликов. Группы отличались в зависимости от используемой матрицы: 1-я группа – один слой SIS; 2-я групп – четыре слоя SIS; 3-я групп – матрица на основе коллагена, полученная из сухожилия крупного рогатого скота; 4-я группа – контроль (уретра рассекалась по вентральной поверхности, а затем ушивалась). Сроки эпителизации были следующими: в 1-й и 3-й группах – 1 месяц; во 2-й группе –3 месяца. Единичные мышечные клетки появлялись через 3 месяца, однако их количество не увеличивалось к 6-му месяцу. Осложнения были следующими: стриктура уретры – 1 случай в 3-й группе; уретро-кожный свищ – 1 случай во 2-й группе.
В 2004 году Yang et al. [80] использовали в качестве «заплатки» (patch) ACSM (acellular corpus spongiosum matrix), полученный путем децеллюляризации ткани уретры у сакрифицированных животных. Производили заместительную пластику уретры, протяженностью 10-15 мм. Через 3 недели происходила полная эпителизация матрицы; через 6 месяцев отмечено появление пучков гладкомышечных клеток. Никаких осложнений и формирований стриктур уретры отмечено не было.
Huang et al. 2006 [70] применяли SIS для уретропластики у кроликов. Первой группе проводили полное замещение – использовалась тубуляризированная матрица; второй группе животных проводили заместительную уретропластику «заплаткой» (patch) по методике ventral onlay. Окончательная эпителизация матриц наступала в сроки 6 недель.
Интересна работа Kanatani et al. 2007 [72], в которой использовалась два вида тубуляризированных матриц на основе губки из коллагена I типа, армированной нитями Copoly(L-Lactide/e-Caprolactone). В первой группе P(LA/CL) волокна имели конструкцию сосудистого стента, а во второй группе the P(LA/CL) волокна представляли сеть. Производилась уретропластика дефекта уретры длиной 15мм тубуляризированной матрицей. В первой группе – отмечено большое количество осложнений (свищи, стриктуры, образование камней); в то время как во второй группе, таких осложнений отмечено не было. Таким образом, создание матрицы должно учитывать не только состав, но и пространственную организацию матрицы.
Работа Ryan P. Dorin et al 2008 [63] представляет интерес для тканевых инженеров и особенно важна в развитии данной дисциплины. Авторы экспериментальным путем определили расстояние, на которое может регенерировать эпителий хозяина при имплантации тубуляризированного бесклеточного матрица. В эксперимент были включены 4 группы кроликов по 3 животных в каждой. В каждой группе животным создавался дефект уретры определенной протяженности: 0,5см в первой, 1,0 см во второй, 2,0 и 3.0 см соотвественно в третьей и в четвертой группах. Полная эпителизация просвета уретры с формирование гладкомышечного слоя к 4-й неделе исследования отмечена при длине 0,5см. При увеличении длины дефекта, во всех случаях развилась стриктура уретры через 4 неделе после имплантации. Таким образом, данное исследование подтвердило предположение о том, что ацеллюлярные матрицы будут иметь успех только при определенной длине дефекта.
Использование матрицы для заместительной уретропластики, на основе белка натурального шелка (SFM) оценена в работе Chung et al. 2014 [61]. Кроме того, результаты использования SFM сравнивались. В качестве группы сравнения использовались животные, которым выполнялась уретропластика с использованием SIS. Длительность исследования составила 3 месяца. Промежуточные точки отсутствовали. Эффективность SFM и SIS оказалась одинаковой. В обеих группах отсутствовали какие-либо осложнения, стриктуры уретры также не возникали. Более низкой иммуногенностью обладает SFM.
Kajbafzadeh et al. 2014 [71] использовали в качестве бесклеточной матрицы крайнюю плоть (PAM). Крайняя плоть мальчиков, перенесших циркумцизио, после письменного согласия родителей, подвергалась децеллюляризации, затем данную матрицу использовали для вентральной onlay уретропластики. В первой группе была использована лишь PAM, во второй PAM в сочетании с фибриновым клеем (fibrin sealant). Срок наблюдения составил 9 месяцев, эффективность оказалась одинаковой в обеих группах. Авторы отмечают, повышенную степень васкуляризации и формирования гладкомышечного слоя во второй (PAM + fibrin sealant) группе, по сравнению с первой.
При оценке описанных работ, видно, что чаще всего использовали самцов кроликов всего, создавался продольный дефект уретры, протяженностью от 10 до 20 мм; реже - тубуляризированный дефект от 5 до 30 мм. SIS – наиболее часто используемая матрица (4 из 10 работ); на втором месте – BAMG (3 из 10 работ). Важно, что при использовании различных видов матриц, ни одного случая отторжения отмечено не было. Децеллюляризированные матрицы имеют высокую эффективность в модели на животных, но они имеют ограничения, связанные с длиной дефекта уретры. Эпителизация внутренней поверхности матрицы наступает в срок от 4 до 12 недель; формирование гладкомышечного слоя отмечено через 2-12 месяцев после имплантации матрицы. Atala et al.1999 [59] использовал подслизистую мочевой пузыря (BAMG), в качестве свободного графта для заместительной пластики у пациентов с гипоспадией. Данная операция являлась вторичной для всех 4 пациентов по причине рецидива гипоспадии. BAMG использован для создания неоуретры, длиной от 5 до 15 см. Осложнение отмечено лишь в одном случае и проявилось формированием свища. При гистологическом исследовании зоны операции выявлен типичный дифференцированный уроэпителий.
Lin et al. 2005 [75] предложили acellular dermal matrix graft (ADM) для реконструкции уретры. Гомологичный ADM был использован в качестве тубуляризированного графта у 16 пациентов со стриктурами уретры и гипоспадией. Ни одного случая отторжения трансплантата отмечено не было. При срок наблюдения 46 месяцев, только 4 пациента требовали периодического бужирования.
В 2003 году, Mantovani et al. [76] впервые использовали SIS в качестве графта для заместительной уретропластики у 72-летнего пациента с тотальной стриктурой пенильно-луковичного отдела уретры. Была использована дорсальная onlay-техника. При сроке наблюдения 16 месяцев – максимальная скорость мочеиспускания составила 14 мл/с. Каких-либо осложнений во время операции и в послеоперационном периоде отмечено не было.
В том же 2003 году, El-Kassaby et al. [65] использовали BAMG для заместительной уретропластики. В исследовании приняло участие 28 пациентов. Протяженность реконструированной уретры варьировала от 1.5 до 16 см. Была использована вентральная onlay техника Эффективность составила 86%. У одного пациента развился кожно-уретральный свищ, который закрылся самостоятельно через 1 год.
Lin et al. 2005 [75] предложили acellular dermal matrix graft (ADM) для реконструкции уретры. Гомологичный ADM был использован в качестве тубуляризированного графта у 16 пациентов со стриктурами уретры и гипоспадией. Ни одного случая отторжения трансплантата отмечено не было. При срок наблюдения 46 месяцев, только 4 пациента требовали периодического бужирования.
Le Roux et al. 2005 [74] использовали SIS для эндоскопической уретропластики. В исследовании приняло участие 9 пациентов. Перед имплантацией SIS графта выполнялась оптическая уретротомия. Затем, при помощи специальных инструментов для эндоскопической уретропластики тубуляризированный SIS graft был имплантирован в зону стриктуры. Только у двух пациентов сохранился широкий просвет уретры на протяжении 1 и 2 лет наблюдения соответственно. У остальных пациентов, рецидив стриктуры возник в течение 2-3 месяцев после операции. Авторы не рекомендуют использовать SIS для эндоскопической уретропластики.
Donkov et al. 2006 [62] провели исследование для оценки эффективности использования графта на основе SIS для досрасльной onlay уретропластики. Для фиксации трансплантата использовали модифицированную технику Barbagli. Авторы акцентировали внимание на следующем: для лучшей регенерации и распространения уроэпителия по поверхности матрицы необходимо прошивать графт на 2-3 мм внутрь от края слизистой, а также обязательно проводить подшивание спонгиозного тела к краям графта. Успешность операций составила 89% (8 из 9 пациентов) на протяжении 18 месяцев наблюдения.
Биодеградации и биосовместимости гибридной матрицы на основе сетки из полилактогликолида и реконструированного коллагена
На рисунке 12 ( а,б,в,г) мы видим макроскопическую картину имплантированной в межлопаточную область крыс матрицы соответственно на 10, 30, 60 и 90 сутки: а) матрица хорошо визуализируется, фиксирована к мышце нерассасывающимися лигатурами, наблюдается незначительная воспалительная реакция в зоне имплантации матрицы; б) в области имплантации матрицы отсутствуют явления острого и хронического воспаления, область имплантации без признаков инфильтрации; в) матрица практически не определяется, отмечается миграция нитей, фиксировавших матрицу к центру условной области фиксации матрицы; г) матрица не определяется, признаков наличия рубца нет, нерассасывающиеся лигатуры мигрировали к центру условной области фиксации матрицы
Визуализируются лишь нити пролена, матрица не определяется, признаков воспаления нет.
На рисунке 13 отражены результаты биодеградации матрицы на основе полилактогликолида и реконструированного коллагена: а) 10 суток после имплантации, замещение коллагеновой губки грануляционной тканью и прорастание ее через поры викриловой сетки, окраска гематоксилин-эозином, увеличение 100; б) 30 суток после имплантации, прорастание соединительной ткани между филаментами нитей полилактогликолида, начинающаяся резорбция последних, окраска гематоксилин-эозином, увеличение 400; в) 60 суток после имплантации, фиброзирование грануляционной ткани, частичный лизис викриловых нитей, много гигантских клеток, окраска гематоксилин-эозином, увеличение 400; г) 90 суток после имплантации, инволюция фиброзной ткани, пустые ячейки после лизиса полилактогликолида, лимфу-макрофагальная инфильтрация, окраска гематоксилин-эозином, увеличение 400.
Стягивание нитей при фиброзировании соединительной ткани, частичная резорбция макрофагами, многочисленные гигантские клетки инородных тел. Окраска гематоксилином и эозином. 400. в — 60-е сутки после имплантации. Более выраженное стягивание нитей, частичная резорбция последних. Окраска гематоксилином и эозином. 400. г — 90-е сутки после имплантации. Полная резорбция нитей полилактогликолида.
Таким образом, по макроморфлогическим и микроморфлогическим данным матрица на основе сетки из полилактогликолида обладает высокой биосовместимостью, в частности, не вызывает выраженного воспаления и рубцевания. Данная матрица полностью биодеградирует в сроки до 90 дней.
Морфологическое изучение уретропластики с использованием гибридной матрицы на основе сетки из полилактогликолида и реконструированного коллагена
При гистологическом изучении на 10 сутки после операции стенка интактной уретры (вне протеза) имеет обычную структуру, состоит из переходного эпителия (уротелия), собственной пластинки слизистой оболочки, подслизистой основы, относительно толстого слоя плотной соединительной ткани, мышечного слоя и кавернозного тела. В области протезирования на стороне, обращенной к просвету уретры, обнаруживаются нити сетки из полилактогликолида, причем каждая нить состоит из тонких филаментов (рис. 18).
Внутри сетки из полилактогликолида видны отложения фибрина, скопления нейтрофилов, большей частью разрушенных, и макрофагов. Среди фибрина местами видны остатки коллагеновой губки в виде фуксинофильных (при окраске пикрофуксином по Ван-Гизону) волокнистых структур. К этому сроку губка (реконструированный коллаген) почти полностью резорбирована, кроме отдельных элементов на внутренней стороне протеза.
Следует отметить, что нити полилактогликолида также инфильтрированы фибрином и нейтрофилами с проникновением их между филаментами. Среди этого инфильтрата в нити обнаруживаются макрофаги и единичные гигантские клетки инородных тел (рис. 19).
Резорбции филаментов на этот срок не обнаруживается. Местами отмечается образование грануляционной ткани снаружи от слоя фибрина. Эта грануляционная ткань состоит из многочисленных кровеносных сосудов капиллярного типа, тяжей фибробластов (рис. 19) и фуксинофильных по Ван-Гизону коллагеновых волокон (Рис. 20). Рисунок 20. 10-е сутки после уретропластики. Грануляционная ткань кнаружи от имплантата. Окраска гематоксилин-эозином. х400.
На 30 сутки имплантированный материал не обнаружен. Большая часть внутренней поверхности (за исключением середины) бывшего протеза к этому сроку выстлана переходным недифференцированным уроэпителием. Эпителий располагается на рыхлой соединительной ткани, богатой сосудами, с очагами инфильтрации лимфоцитами и макрофагами. Новообразованная соединительная ткань близка к структуре собственной пластинки слизистой оболочки в интактной уретре (рис. 22).
Окраска гематоксилин-эозином. х400. У одного из животных эпителий более зрелый, а подлежащая соединительная ткань также имеет зрелый характер: больше количество коллагеновых волокон, окрашивающихся в красный цвет по Ван-Гизону и в синий цвет по Маллори (рис. 23).
Рисунок 23. 30-е сутки после имплантации матрицы. Окраска по Маллори. х 200. Определяется большое количество коллагеновых волокон, окрашенных в синий цвет. На 60 сутки эпителий, выстилающий внутреннюю поверхность новообразованной на месте ТИК уретры, более дифференцирован, чем на 30-е сутки: он имеет типичную для уротелия многорядную структуру, но базальная мембрана местами еще недостаточно дифференцирована. Подлежащая соединительная ткань близка по структуре к интактной собственной пластинки слизистой оболочке уретры (рис. 24).
Окраска гематоксилин-эозином. х400. Эпителий более зрелый имеет типичную для уротелия многорядную структуру. На 90 сутки уротелий имеет нативную структуру с полностью восстановленной базальной мембраной, четко видны сосочки регенерировавшей слизистой оболочки (рис. 25). Новообразованная слизистая оболочка практически не отличается от слизистой оболочки интактной уретры, причем она прочно соединена с мышечной оболочкой и кавернозным телом.
Таким образом, матрица на основе сетки из полилактогликолида и реконструированного начинает замещаться уроэпителием с 30 дня. Данный процесс полностью завершается к 90-м суткам. Интересно отметить, что уже на 30-е сутки волокна полилактогликолида перестают определяется в месте имплантации, которое покрывается соединительной тканью, близкой к структуре собственной пластинки слизистой оболочки в интактной уретре.