Оптимальный срок фиксации комбинированной биоконструкции с клетками буккального эпителия при лимбально-клеточной недостаточности в эксперименте

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Актуальность. Поиск эффективного метода лечения недостаточности стволовых клеток лимба различной этиологии, приводящей к интенсивному помутнению и васкуляризации роговицы с последующим значительным снижением остроты зрения, остаётся важной и актуальной темой в офтальмологии. Результаты проведённых исследований показали, что трансплантация буккальных эпителиальных клеток может значительно улучшить прогноз лечения данной категории пациентов.

Цель — в эксперименте определить оптимальный срок фиксации комбинированной биоконструкции с клетками буккального эпителия при лечении лимбально-клеточной недостаточности.

Материалы и методы. На первом этапе на глазах экспериментальных животных (12 глаз) удаляли скребцом эпителий роговицы и по всей окружности лимб. Далее для выделения эпителиальных буккальных клеток и изготовления комбинированной биоконструкции, состоящей из буккальных клеток, коллагенового носителя и мягкой контактной линзы, со щеки кроликов забирали лоскут слизистой оболочки 5 × 5 мм. На втором этапе после формирования на роговице фиброваскулярного паннуса его иссекали до прозрачных слоёв роговицы, сверху размещали комбинированную биоконструкцию. Далее на границе внутренней и наружной трети век накладывали один П-образный шов. Временная блефарорафия сохранялась в течение 3 (6 глаз) и 5 сут (6 глаз), по истечении указанного времени снимали швы с век и удаляли биоконструкции. Удалённые с глаз лабораторных животных биоконструкции окрашивали витальным (прижизненным) флуорохромным красителем на основе трипафлавина и акридинового оранжевого, с последующим анализом во флуоресцентном микроскопе. Оценивали структуру клеточных ядер, общую целостность цитоплазмы, наличие секреторных везикул. Через 7 и 14 сут после трансплантации биоконструкции оценивали площадь эрозии, выраженность новообразованных сосудов и прозрачность роговицы. После завершения наблюдения кроликов выводили из эксперимента, глаза энуклеировали и подвергали гистологическому исследованию.

Результаты. На поверхности всех экспериментальных образцов биоконструкций, удалённых через 5 сут, выявлялись только лейкоциты. В то же время на образцах коллагенового носителя биоконструкций, удалённых через 3 сут, помимо лейкоцитов присутствовали и клетки буккального эпителия с нормальной структурой ядра и топографией хроматина в его составе, а также с секреторными везикулами. На 7-е и 14-е сутки зарегистрировано уменьшение площади эрозии в обеих группах, однако в группе с фиксацией биоконструкции в течение 5 сут отмечалась более выраженная тенденция к восстановлению глазной поверхности.

Заключение. По результатам прижизненного окрашивания флуорохромным красителем комбинированных биоконструкций, удалённых с роговицы экспериментальных животных через 3 и 5 сут после поверхностной кератэктомии, а также клинической картины в послеоперационном периоде и данным гистологического исследования установлен оптимальный срок фиксации биоконструкции равный 5 сут.

Об авторах

Екатерина Валериановна Ченцова

Национальный медицинский исследовательский центр глазных болезней им. Гельмгольца

Email: chentsova27@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8394-1038
SPIN-код: 8191-8338

д-р мед. наук, профессор, начальник отдела травматологии и реконструктивной хирургии

Россия, Москва

Наталья Валерьевна Боровкова

Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского

Email: borovkovanv@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8897-7523
SPIN-код: 9339-2800

д-р мед. наук, заведующая отделением биотехнологий и трансфузиологии

Россия, Москва

Татьяна Валерьевна Целая

Национальный медицинский исследовательский центр глазных болезней им. Гельмгольца

Автор, ответственный за переписку.
Email: tatyana.tselaya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3013-685X

аспирант отдела травматологии и реконструктивной хирургии

Россия, Москва

Майя Викторовна Сторожева

Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского

Email: mayya.storozheva@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1927-2404
SPIN-код: 7789-3277

научн. сотр. отделения биотехнологий и трансфузиологии

Россия, Москва

Максим Сергеевич Макаров

Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского

Email: mcsimmc@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2184-2982
SPIN-код: 3543-5800

канд. биол. наук, ст. научн. сотр. отделения биотехнологий и трансфузиологии

Россия, Москва

Алексей Александрович Чурилов

Национальный медицинский исследовательский центр глазных болезней им. Гельмгольца

Email: churilov_aa@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1018-8257
SPIN-код: 8648-0654

мл. научн. сотр. отдела патологической анатомии и гистологии

Россия, Москва

Иван Николаевич Пономарёв

Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского

Email: rzam@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2523-6939
SPIN-код: 4705-9314

канд. мед. наук, ст. научн. сотр. отделения биотехнологий и трансфузиологии

Россия, Москва

Список литературы

  1. Van Buskirk E.M. The anatomy of the limbus // Eye (Lond). 1989. Vol. 3, No. 2. P. 101–108. doi: 10.1038/eye.1989.16
  2. Davanger M., Evensen A. Role of the pericorneal papillary structure in renewal of corneal epithelium // Nature. 1971. Vol. 229, No. 5286. P. 560–561. doi: 10.1038/229560a0
  3. Попандопуло А.Г., Кавелина А.С., Иванова О.Н., Дрожжина Г.И. Роль лимбальных клеток в регенерации роговицы // Таврический медико-биологический вестник. 2013. T. 16, № 1–2. С. 158–160.
  4. Daniels J.T., Dart J.K., Tuft S.J., Khaw P.T. Corneal stem cells in review // Wound Repair Regen. 2001. Vol. 9, No. 6. P. 483–494. doi: 10.1046/j.1524-475x.2001.00483.x
  5. O’Sullivan F., Clynes M. Limbal stem cells a review of their identification and culture for clinical use // Cytotechnology. 2007. Vol. 53, No. 1–3. P. 101–106. doi: 10.1007/s10616-007-9063-6
  6. Ramos T., Deborah S., Ahmad S. An update on ocular surface epithelial stem cells: cornea and conjunctiva // Stem Cells Int. 2015. Vol. 2015. ID601731. doi: 10.1155/2015/601731
  7. Dua H.S., Saini J.S., Azuara-Blanco A., Gupta P. Limbal stem cell deficiency: Concept, aetiology, clinical presentation, diagnosis and management // Indian J Ophthalmol. 2000. Vol. 48, No. 2. P. 83–92.
  8. Shapiro M.S., Friend J., Thoft R.A. Corneal re-epithelialization from the conjunctiva // Investig Ophthalmol Vis Sci. 1981. Vol. 21, No. 1–1. P. 135–142.
  9. Deng S., Sejpal K., Bakhtiari P. Presentation, diagnosis and management of limbal stem cell deficiency // Middle East Afr J Ophthalmol. 2013. Vol. 20, No. 1. P. 5–10. doi: 10.4103/0974-9233.106381
  10. Дубовиков А.С., Гаврилюк И.О., Куликов А.Н., и др. Лимбальная недостаточность: этиология, патогенез, принципы и перспективы хирургического лечения // Российский офтальмологический журнал. 2019. T. 12, № 1. С. 103–111. doi: 10.21516/2072-0076-2019-12-1-103-111
  11. Kenyon K.R., Tseng S.C. Limbal asutograft transplantation for ocular surface disorders // Ophthalmology. 1989. Vol. 96, No. 5. P. 709–723. doi: 10.1016/S0161-6420(89)32833-8
  12. Tsai R.J.-F., Tseng S.C. Human allograft limbal transplantation for corneal surface reconstruction // Cornea. 1994. Vol. 13, No. 5. P. 389–400. doi: 10.1097/00003226-199409000-00003
  13. Kwitko S., Marinho D., Barcaro S., et al. Allograft conjunctival transplantation for bilateral ocular surface disorders // Ophthalmology. 1995. Vol. 102, No. 7. P. 1020–1025. doi: 10.1016/S0161-6420(95)30918-9
  14. Nakamura T., Inatomi T., Sotozono C., et al. Ocular surface reconstruction using stem cell and tissue engineering // Prog Retin Eye Res. 2016. Vol. 51. P. 187–207. doi: 10.1016/j.preteyeres.2015.07.003
  15. Nakamura T., Inatomi T., Sotozono C., et al. Successful primary culture and autologous transplantation of corneal limbal epithelial cells from minimal biopsy for unilateral severe ocular surface disease // Acta Ophthalmologica Scandinavica. 2004. Vol. 82, No. 4. P. 468–471. doi: 10.1111/j.1395-3907.2004.00285.x
  16. Макаров П.В., Гундорова Р.А., Чернетский И.С, Оганесян О.Г. Лимбальная трансплантация в хирургической реабилитации пациентов, перенесших тяжёлые ожоги глаз // Вестник офтальмологии. 2007. Т. 123, № 3. С. 9–12.
  17. Yang J., Yamato M., Nishida K., et al. Corneal epithelial stem cell delivery using cell sheet engineering: Not lost in transplantation // J Drug Target. 2006. Vol. 14, No. 7. P. 471–482. doi: 10.1080/10611860600847997
  18. Nakamura T., Inatomi T., Cooper L.J., et al. Phenotypic investigation of human eyes with transplanted autologous cultivated oral mucosal epithelial sheets for severe ocular surface diseases // Ophthalmology. 2007. Vol. 114, No. 6. P. 1080–1088. doi: 10.1016/j.ophtha.2006.09.034
  19. Nakamura T., Inatomi T., Sotozono C., et al. Transplantation of cultivated autologous oral mucosal epithelial cells in patients with severe ocular surface disorders // Br J Ophthalmol. 2004. Vol. 88, No. 10. P. 1280–1284. doi: 10.1136/bjo.2003.038497
  20. Nishida K., Yamato M., Hayashida Y., et al. Corneal reconstruction with tissue-engineered cell sheets composed of autologous oral mucosal epithelium // N Engl J Med. 2004. Vol. 351, No. 12. P. 1187–1196. doi: 10.1056/NEJMoa040455
  21. Satake Y., Dogru M., Yamane G.-Y., et al. Barrier function and cytologic features of the ocular surface epithelium after autologous cultivated oral mucosal epithelial transplantation // Arch Ophthalmol. 2008. Vol. 126, No. 1. P. 23–28. doi: 10.1001/archopht.126.1.23
  22. Безушко А.В., Дубовиков А.С., Куликов А.Н., и др. Модификация механической модели лимбальной недостаточности // Офтальмология. 2018. T. 15, № 1. С. 51–57. doi: 10.18008/1816-5095-2018-1-51-57
  23. Inatomi T., Nakamura T., Koizumi N., et al. Midterm results on ocular surface reconstruction using cultivated autologous oral mucosal epithelial transplantation // Am J Ophthalmol. 2006. Vol. 141, No. 2. P. 267–275. doi: 10.1016/j.ajo.2005.09.003
  24. Войно-Ясенецкий В.В. Разрастание и изменчивость тканей глаза при его заболеваниях и травмах. Киев: Вища школа, 1979.
  25. Егорова Н.С., Ченцова Е.В., Боровкова Н.В., и др. Репаративный эффект биоконструкции на основе коллагена I типа и клеток буккального эпителия при лечении глубоких дефектов роговицы в эксперименте // Трансплантология. 2017. Т. 9, № 3. С. 226–236. doi: 10.23873/2074-0506-2017-9-3-226-235

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Поверхность роговицы кролика сразу после лимбэктомии и деэпителизации (витальное окрашивание флюоресцеином)

Скачать (148KB)
3. Рис. 2. Фиброваскулярный паннус — модель лимбально-клеточной недостаточности (1 мес. после деэпителизации и лимбэктомии)

Скачать (149KB)
4. Рис. 3. Глаз кролика после кератэктомии и уложенной поверх роговицы комбинированной биоконструкции (указана стрелкой)

Скачать (150KB)
5. Рис. 4. Комбинированная биоконструкция: а — удалённая через 3 сут после кератэктомии; b — удалённая через 5 сут после кератэктомии. Витальное окрашивание трипафлавином акридиновым-оранжевым. Увеличение ×200

Скачать (186KB)
6. Рис. 5. Глаз кролика на 7-е сутки после кератэктомии и трансплантации комбинированной биоконструкции (витальное окрашивание флуоресцеином): a — 1-я группа (биоконструкция удалена через 3 сут после операции); b — 2-я группа (биоконструкция удалена через 5 сут после операции)

Скачать (188KB)
7. Рис. 6. Глаз кролика на 14-е сутки после кератэктомии и трансплантации комбинированной биоконструкции (витальное окрашивание флуоресцеином): a — 1-я группа (биоконструкция удалена через 3 сут после операции); b — 2-я группа (биоконструкция удалена через 5 сут после операции)

Скачать (157KB)
8. Рис. 7. Гистологическая картина роговицы через 14 сут после кератэктомии и трансплантации комбинированной биоконструкции: a — 1-я группа, роговица покрыта многослойным плоским эпителием с расслоением собственного вещества эпителия. На 1/4 толщины роговицы в строме субэпителиально видны тонкие волокна с нарушением параллельности, с образованием пустых щелей и отёком; b — 2-я группа, роговица покрыта двух-трёхслойным плоским эпителием с изменениями стромы, пролиферацией капилляров и фибробластов. Окраска гематоксилином и эозином. Увеличение ×200

Скачать (328KB)

© Эко-Вектор, 2023


 


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах