Введение к работе
Актуальность проблемы. Проблема профилактики и коррекции ин-сулиновой недостаточности (ИН) в абдоминальной хирургии, в частности при тяжелых сочетанных повреждениях двенадцатиперстной кишки (ДПК) и поджелудочной железы (ПЖ), а также в тяжелых случаях хронического диффузного панкреатита, что предполагает тотальное удаление данных органов в комплексе с селезенкой, все еще не решена [Карагюлян РГ, 1989, Стойко ЮМ, 2000, Плечев В В с соавт, 2002, ВМ Тимербулатов с соавт , 2006, С В Готъе с соавт, 2006, Gruessner A, Sutherland DER., 1998] Предложенные способы аутотрансплантации микрофрагментов эндокринной ткани ПЖ из-за отсутствия ощутимого эффекта широкого клинического применения не нашли [Шумаков ВИ с соавт, 1985, Скалецкий НИ с соавт , 1994, Shapiro AM, et ей, 2000]. Используемые в настоящее время методы коррекции ИН путем алло- и ксенотрансплантации культур островко-вых клеток и введения больших доз инсулина не приводят к желаемым результатам, т.е не позволяют достичь строгой компенсации углеводного обмена и тем самым замедлить или остановить прогрессирование поздних сосудистых осложнений сахарного диабета (СД) [Скалецкий НИ, 1999, Шумаков ВИ, Тоиевицкий А Г., 1999, Привалов В А с соавт 2003, Diem Р et al, 1990, Bohnger J et al, 1991] Выход из создавшейся ситуации видится в обнадеживающих исследованиях по применению стволовых клеток при лечении СД, а также в подтверждении факта наличия пролифирации р-клеток у взрослого человека [Онищенко НА с соавт, 1999, Берсенев А В, 2005, Шевченко ЮЛ, 2006, Ramia VK etal, 2000]
В свою очередь вынужденная спленэктомия при тотальной дуодено-панкреатэктомки приводит к выраженному постспленэктомическому иммунодефициту [Сафаров СЮ, 1981, Бордуновский ВН, 1997, Григорьев ЕГ с соавт, 2001, УсейновЭБ с соавт, 2006, SeufertR etal, 1986] Широко применяемый при повреждениях селезенки способ аутотрансплантации селезеночной ткани (ACT) в данных ситуациях не используется, хотя в большинстве случаев не имеет противопоказаний. С позиции современных исследований в области клеточных технологий ACT и изученные ее результаты можно рассматривать как вариант восстановительной терапии стро-мальными стволовыми клетками селезенки [Апарцин К А, 2001, Тимербулатов MB с соавт, 2004, Hofstetter С et al, 2002]. Подтверждением этому является появившиеся в печати сообщения ряда исследователей о том, что для регуляции восстановительных процессов в поврежденных органах и тканях различного фенотипа можно использовать селезеночную ткань, которой присуща не только иммуногенетическая, но и морфогенетическая функция [Онии;енко НА с соавт, 1997, Цыпин А Б с соат, 2000, Про-копьев МВ, 2001].
Следовательно, с большой верояїностью можно утверждать с существовании взаимосвязи между ACT и возможностью дифференцировки стволовых клеток имплантата в необходимые организму клеточные структуры, а после тотальной панкреатэктомии в иисулинопродуцирующие клетки. Данное предположение подтверждается сообщением группы ученых из Massachusetts General Hospital (Бостон, США), обнаруживших, что селезенка может быть источником взрослых стволовых клеток, которые способны восстанавливать инсулинопродуцирующие участки поджелудочной железы Они выявили, что эти взрослые стволовые клетки продуцируют протеин НохП, который, как предполагалось ранее, присутствует у млекопитающих лишь в период эмбрионального развития По предположениям ученых стволовые клетки селезенки способны развиваться в большее число разновидностей тканей, чем другие взрослые клетки, и в экстремальной ситуации грансплантация клеток селезеночной ткани может позволить осуществить регенерацию селезеночных и Р-клеток с их помощью [MusaroA et al, 2004, KodamaS etal, 2004, 2005]
В профилактике и коррекции нарушенных функций организма, в том числе постпанкреатэктомической ИН, определенную роль помимо ACT, могут сыграть другие варианты трансплантации селезеночной ткани Как известно, врожденные добавочные селезенки обнаруживаются у 14-30% больных и выявляются в воротах и связках селезенки, а также в большом сальнике [Григорьев ЕГ с соавт, 1996, Попов MB с соавт, 2001, Arzoumaman A , Rozenthall L , 1995, Grechus S et al, 2003] Эктопичная селезеночная ткань обнаруживается в гистологических препаратах, взятых у больных из различных отделов слизистой желудочно-кишечного тракта во время кровотечения или же при резекции, а также в составе тканей различных органов и систем [Hayward 1 et al, 1992, Al-Ahmadi et al, 1998, Deutsch J С et al, 1999] Эктопичная селезеночная ткань, получившая развитие после спленэктомии, в литературе обозначаемая как спленоз, представляет собой очаги регенерации селезеночной ткани, диссеменированной во время травмы и кровотечения в брюшную полость, или остаток фрагмента ткани на своем месте как неудаленный участок [Апарцин КА, 2001, Урман МГ, 2003, Фаязов РР с соавт, 2003, Garamella J J, Hay L, 1954, Expert J J, 2001] С позиции современных клеточных технологий перспективным направлением может явиться спленоз, получаемый путем трансплантации культивированных клеток селезеночной ткани в различных вариантах Но, работ, посвященных изучению роли и значимости спленоза в коррекции нарушенных функции организма, в том числе ИН, нет
Наличие актуальной проблемы в абдоминальной хирургии и возможность решения некоторых ее задач с позиций современных клеточных технологий явились основанием для проведения экспериментально-клинического исследования.
Цель исследования:
Улучшить результаты профилактики и лечения больных с инсулино-вой недостаточностью в хирургической практике.
Задачи исследования:
1. Разработать оптимальные модели экспериментальной панкреатэкто-мической и аллоксановой инсулиновой недостаточности
Изучить возможности профилактики и коррекции экспериментальной панкреатэкгомической инсулиновой недостаточности путем аутотранс-плантации селезеночной ткани
Разработать методы использования клеточных культур фетальной селезенки для коррекции экспериментальной аллоксановой инсулиновой недостаточности
4 Обосновать технологию использования соматических стволовых
клеток селезенки аллогенной линии для коррекции экспериментальной ин
сулиновой недостаточности.
5. Разработать и внедрить в клиническую практику методы трансплантации клеточных культур селезеночной ткани (спленоза) для профилактики и коррекции нарушенных функции организма, в том числе инсулиновой недостаточности
6 Изучить результаты клинического исследования
Научная новизна:
Впервые изучена возможность проведения профилактических и лечебных мероприятий при экспериментальной ИН путем использования клеточных культур селезеночной ткани в различных вариантах. Доказана эффективность использования ACT для профилактики экспериментальной панкреатэкгомической ИН Обоснована возможность и показана эффективность использования клеточных культур фетальной и соматической селезенки при лечении экспериментальной аллоксановой ИН. Впервые в хирургической практике при проведении дуоденопанкреатэктомии показана эффективность профилактики ИИ путем ACT Впервые в клинической практике изучена роль спленоза, представлена его классификация и исследовано возможное участие различных его вариантов для коррекции нарушенных функции организма, в том числе ИН
Практическая ценность работы: Полученная в эксперименте возможность профилактики и коррекции панкреатэктомической ИН с использованием ACT и ее клеточных культур в послеоперационном периоде имеет практическую ценность в абдоминальной хирургии. Изученная в эксперименте возможность коррекции аллоксановой ИН с использованием трансплантации клеточных культур фетальной селезеночной ткани и аллотранс-плантации культивированных клеток соматической селезеночной ткани имеет практическую ценность в эндокринологии Разработанный способ ACT при тотальной дуоденпанкреатэктомии в случаях травмы и хронического диффузного псевдотуморозного панкреатита позволит провести профилактику постспленэктомического синдрома и ИН в раннем и отдаленном послеоперационном периодах. Исследование роли спленоза и его классифициро-
вание имеет практическое значение в клинике и позволяет научно обосновывать возможность их участия в коррекции нарушенных функций организма
Основные положения, выносимые на защиту:
Экспериментальная аллоксановая и панкреатэктомическая ИН в настоящее время является наиболее удобной моделью СД человека и продолжает сохранять значение в научных исследованиях.
ACT при выполнении дуоденопанкреатэктомии в эксперименте способствует профилактике ИН
Аутотрансплантация клеточных культур селезеночной ткани после вьшолнения дуоденопанкреатэктомии в эксперименте приводит к коррекции ИН в отдаленном послеоперационном периоде
Трансплантация клеточных культур фетальной аллогенной селезеночной ткани приводит к коррекции экспериментальной аллоксановой ИН
В клеточных культурах селезеночной ткани присутствуют функционально активные родоначальные клетки крови (гемопоэтические и мезенхи-мальные), которые участвуют в восстановлении инсулинопродуцирующих клеток организма
Спленоз является одним из компенсаторных механизмов организма и в послеоперационном периоде участвует в профилактике и коррекции нарушенных функции организма, в том числе ИН
Внедрение в практику. Тема работы входила в план научных исследований ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет» Результаты проведенных исследований внедрены в отделениях хирургических болезней БСМП г. Уфы, ГКБ №21 и №8 г Уфы
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на заседаниях Ассоциации хирургов РБ (Уфа, 2004, 2005, 2006, 2007), научно-практической конференции, посвященной 15-летию кафедры хирургии и медицины катастроф ИПО БГМУ (Уфа, 2004), Всероссийской конференции молодых ученых (Казань, май 2005), международном хирургическом конгрессе «Новые технологии в хирургии» (Ростов-на-Дону, 2005), Всероссийской конференции хирургов (Махачкала, 2005), XII международной конференции хирургов-гепатологов России и стран СНГ (Ташкент, 2005), Межрегиональной конференции «Достижения и проблемы современной клинической и экспериментальной хирургии» (Уфа, 2006), XIII международной конференции хирургов - гепатологов России и стран СНГ (Алматы, 2006)
Объем и структура работы. Диссертация состоит из 165 страниц машинописного текста, включает в себя введение, обзор литературы, 3 главы собственных клинико-экспериментальных исследований, заключения, выводов, практических рекомендации и списка литературы В работе использованы 143 отечественных и 107 зарубежных печатных публикаций
Публикации. По материалам диссертации опубликованы 20 печатных работ и получен патент на изобретение