Периневральная склеропластика при глаукоме. Часть

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
УДК 617.7-007.681-089
Периневральная склеропластика при глаукоме.
Часть 2. Явление интеграции со склерой материала
ксенопласт на основе костного ксеноколлагена
как обоснование этого типа операций
С.И. Анисимов, С.Ю. Анисимова, Г.А. Дроздова1, Е.В. Ларионов2,
О.С. Озорнина, И.И. Горошко, Н.С. Анисимова
Глазной Центр «Восток-Прозрение», Москва;
1
Кафедра патофизиологии РУДН, Москва;
2
Научно-производственная компания «Витаформ», Москва
Резюме
Abstract
Цель: изучение процесса интеграции с тканями глаза
специализированного для периневральной склеропластики биоматериала ксенопласт.
Материал и методы: в эксперименте на 9 кроликах
было описано явление биоинтеграции костного ксеноколлагена ксенопласт с тканями глазного яблока.
Результаты: как в самом материале, так и в окружающих тканях отмечено увеличение толщины склеры
и стимуляция ангиогенеза.
Выводы: коллагеновый склеропластический материал ксенопласт способен к биоинтеграции с фиброзной оболочкой глаза. Процесс биоинтеграции имплантированного коллагенового материала обеспечивается
за счет врастания в него клеток и сосудов из теноновой
капсулы и конъюнктивальной ткани, а также гипертрофии эписклеры с внедрением новообразованных
коллагеновых пластов эписклеры в ячейки (лакуны)
костного ксеноколлагена.
Ключевые слова: периневральная склеропластика,
лечение глаукомы, склеропластический материал, костный ксеноколлаген, интеграция коллагена с глазными
тканями.
S.I. Anisimov, S.Y. Anisimova, G.A. Drozdova, E.V. Larionov,
O.S. Ozornina, I.I. Goroshko, N.S. Anisimova.
Perineural scleroplasty in glaucoma treatment.
Part 2. The phenomenon of integration of the
material Xenoplast made on the basis of bone
xenocollagen with sclera, as a justification for
this type of operation
Aim: to assess the process of integration of the specialized biomaterial Xenoplast with the eye tissues in perineural scleroplasty.
Material and methods: We describe biointegration phenomenon of bone xenocollagen Xenoplast with the tissues
of the eyeball, observed in the experiment in 9 rabbits.
Results: we observed the increase in thickness of the
sclera with stimulation of angiogenesis both in the material and in the surrounding tissues.
Conclusions: collagen scleroplastic material Ksenoplast
is capable of biointegration with fibrous capsule of the
eyeball. The process of biointegration of the implanted
collagen material is provided by its intussusception with
cells and blood vessels of the Tenon capsule and conjunctival tissue, as well as hypertrophy of episclera with the
introduction of newly formed collagen episcleral layers in
a cell (lacunae) of bone ksenokollagen.
Keywords: perineural scleroplasty, treatment of glaucoma, scleroplastic material, bone xenokollagen, xenoplast, the integration of collagen with eye tissues.
Для корреспонденции:
Анисимов Сергей Игоревич – научный директор Глазного Центра «Восток-Прозрение», Москва.
Адрес: 123557, Москва, Б. Тишинский пер., д. 38. Е-mail: xen3744@yandex.ru
Анисимова Светлана Юрьевна – профессор, генеральный директор Глазного Центра «Восток-Прозрение».
Дроздова Галина Александровна – профессор кафедры патофизиологии РУДН, Москва,
Ларионов Евгений Викторович – генеральный директор научно-производственной компании «Витаформ», Москва.
Озорнина Ольга Сергеевна – врач-офтальмолог Глазного Центра «Восток-Прозрение».
Горошко Ирина Игоревна – врач-офтальмолог Глазного Центра «Восток-Прозрение».
Анисимова Наталья Сергеевна – лаборант, врач-офтальмолог Глазного Центра «Восток-Прозрение».
46
4/2010 ГЛАУКОМА
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
П
редшествующие работы в области моделирования биомеханической модели глаза [3-6]
показали, что увеличение механической
прочности в периневральной области заднего отрезка глаза позволяет повысить устойчивость
диска зрительного нерва (ДЗН) к воздействию внутриглазного давления (ВГД). Это является одним из
обоснований проведения периневральной склеропластики (ПС) при лечении глаукомы. Однако успех
такой операции возможен только при использовании склеропластического материала, который обладает способностью к быстрой и выраженной интеграции с фиброзной оболочкой глазного яблока.
При этом материал должен обладать высокой биосовместимостью и стойкостью к биодеструкции.
Цель работы — изучение процесса интеграции
с тканями глаза специализированного для ПС биоматериала ксенопласт.
Операцию проводили под местной анестезией 1% инокаином эпибульбарно и 1,0 мл 2,0% р-ра
лидокаина – ретробульбарно. Внутримышечно вводили гексенал 1,0% из расчета 0,5 мл на 1 кг веса.
После рассечения конъюнктивы и теноновой капсулы в 5-7 мм от лимба шпателем периневрально имплантировали лоскут ксенопласта размером
10 10 1 мм (рис. 2). Конъюнктивальную рану ушивали шелковым швом 8-0.
В послеоперационном периоде осуществляли
динамическое наблюдение за всеми животными.
Выведение из эксперимента проводили в сроки 14
дней, 1, 2 и 3 мес. после операции воздушной эмболией под внутривенным гексеналовым наркозом.
Морфологические препараты готовили по стандартной рутинной методике с окраской гематоксилинэозином. Результаты исследований документировали с помощью цифрового фото-микроскопа при
140-240-кратных увеличениях.
Материалы и методы
Уникальная пористо-ячеистая структура материала для склеропластики (рис. 1) обеспечивает его
надежный контакт с подлежащей склерой. Пористая структура позволяет новообразованным сосудам прорастать в строму материала. Этот материал
уже нашел успешное применение в качестве склеропластического имплантата при лечении прогрессирующей близорукости у детей, и имеются первые
сообщения о положительных результатах его применения в хирургии глаукомы [1, 2]. Ксенопласт
серийно производится фирмой «Дубна-Биофарм»,
г. Дубна.
В опытах на 9 животных было изучено течение
послеоперационного периода после проведения
экспериментальной ПС.
Рис. 1. Материал ксенопласт для склеропластики. Хорошо заметна пористо-ячеистая структура материала
Результаты
Динамическое наблюдение за животными
показало, что весь период наблюдения животные
оставались здоровыми, послеоперационных осложнений отмечено не было. Раны заживали первичным натяжением без нагноения или отторжения
имплантатов.
На рис. 3 представлены глаза животных после
операции. На 1-е сутки воспалительная реакция
глаза соответствовала I-II степени.
Через 1 неделю послеоперационная реакция
глазного яблока у экспериментальных животных
полностью разрешалась. Рана конъюнктивы заживала первичным натяжением (рис. 3Б).
К 1 мес. после операции глаза кроликов были
совершенно спокойны, отмечали некоторую избыточную васкуляризацию коньюнктивы в зоне
имплантации исследуемого материала. Под конъюнктивой начинает просвечиваться характерная
ячеистая поверхность ксенопласта (рис. 3В).
Гистоморфологические исследования материала показали, что в срок 14 дней после операции
имплантированный материал начинает постепенно
интегрироваться с тканями глаза в области контакта
с фиброзной оболочкой глазного яблока (рис. 4 А, Б).
Рис. 2. Этапы операции. Лоскут ксенопласта имплантируют шпателем периневрально в субтеноново пространство
ГЛАУКОМА 4/2010
47
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
А
Б
В
Рис. 3. Глазное яблоко после имплантации склеропластического материала на основе ксеноколлагена: А — 1 сутки;
Б — 1 неделя; В — 1 мес. после операции
А
Б
Рис. 4. Участок ксеноколлагена, имплантированного в зону эписклеры, через 14 дней после операции:
А — ув. 140; Б — ув. 200. Окраска гематоксилин-эозин
В зоне операции заживление конъюнктивы
первичным натяжением, обнаруживались умеренные признаки воспалительной реакции вокруг
имплантата. Явлений отторжения материала не
наблюдали.
При более высоком увеличении на гистологическом препарате между склерой и имплантатом видна умеренная воспалительная реакция, что
является характерным для этого срока имплантации (рис. 4Б).
К месячному сроку наблюдения все животные были здоровы и активны. Отмечалось полное
заживление ран конъюнктивы первичным натяжением.
Гистоморфологическая картина зоны имплантации через 1 мес. после операции представлена на
рисунке (рис. 5).
Имплантат плотно прилегает к эписклере,
отсутствуют выраженные фиброзные образования
и явления воспаления.
А
Б
Рис. 5. Участок имплантата и прилегающей склеры через 1 мес. после операции: А — имплантат плотно прилегает к склере, ув. 140; Б — развитие сосудов вблизи имплантата, ув. 200.
Окраска гематоксилин-эозин
48
4/2010 ГЛАУКОМА
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
А
Б
Рис. 6. Участок имплантата и прилегающей склеры через 2 мес. после операции: А — имплантат плотно
прилежит к склере, ув. 140; Б — развитие сосудов в пористой структуре имплантата, ув. 200. Окраска
гематоксилин-эозин
Рис. 7. Участок имплантата через 2 мес.
после имплантации. Развитие клеток эписклеры и активных зон формирования
сосудов вблизи имплантата и эпиклеры.
Окраска гематоксилин-эозин, ув. 240
Рис. 8. Участок имплантата через 3 мес. после имплантации. Окраска гематоксилин-эозин, ув. 140
Лакуны стромы имплантата прорастают соединительной тканью конъюнктивы и теноновой капсулы без значительных фиброзных разрастаний и
явления инкапсуляции.
При большем увеличении видно, что вокруг
имплантата обнаруживаются новообразованные
кровеносные сосуды (рис. 5Б).
В самом имплантате нет явлений деструкции
и фиброзного замещения. Сосуды обнаруживаются
как вокруг имплантата, так и начинают проникать
в его ячейки. В зоне эписклеры видны участки с
активными клетками (коллагенобластами) и вновь
образованные волокна коллагена, менее плотно
упакованные, чем основной склеральный матрикс.
Гистоморфологическая картина через 2 мес.
после операции представлена на рис. 6.
Через 2 мес. после операции наблюдали дальнейшую интеграцию имплантата в зону эписклеры с участием теноновой капсулы и конъюнктивы.
Волокна коллагена имплантата окружены соединительной тканью без фиброза и воспаления (рис.
6А). Сосуды разной степени зрелости расположены
как внутри лакун имплантата, так и вблизи склеры
ГЛАУКОМА 4/2010
и эписклеры. Число волокон эписклеры увеличено,
ее клеточная активность высокая. Развитие сосудов наблюдается также и внутри лакун имплантата
(рис. 6Б).
Сосудистая стенка имеет эндотелиальную
выстилку, что свидетельствует о зрелости сформированных сосудов. Зрелые сосуды видны также и в
зоне склеры, что хорошо заметно при большем увеличении этих участков (рис. 7).
На рис. 7 также видно увеличение активности
клеток эписклеры и формирование новых коллагеновых волокон и сосудов.
Увеличение толщины эписклеры, возможно,
объясняет частичную стимуляцию клеток за счет
так называемой индукции после имплантации костного коллагена, имеющего высокую аффинность к
склеральным коллагеновым волокнам реципиента.
К 3-ему мес. после операции все животные
были здоровы и подвижны.
Гистоморфологическая картина через 3 мес.
после операции представлена на рис. 8.
Через 3 мес. после имплантации материал
имплантата прилежит к склере и хорошо интегрирован в окружающие его ткани. Вблизи имплантата
хорошо развиты сосуды.
49
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
А
Б
Рис. 9. Участок имплантата через 3 мес. после имплантации: А — «языки»
колагеновых волокон со стороны эписклеры проникают в лакуны ксенопласта, ув. 140; Б — активное формирование новых коллагеновых волокон эписклеры и сосудов, ув. 240. Окраска гематоксилин-эозин
В области эписклеры между имплантатом и
собственно склерой различим хорошо развитый
слой коллагеновых волокон и активных клеток без
фиброзной перестройки (рис. 9А,Б). По-прежнему
полностью отсутствуют признаки инкапсуляции
склеропластического материала.
В отдельных зонах видна частичная деструкция
имплантата с явлениями ремоделирования конъюнктивы, теноновой капсулы и зоны эписклеры. Под
имплантатом волокна коллагена вдоль всей эписклеры плотно упакованы и расположены линейно параллельно плоскости склеры. Часть волокон эписклеры
«языками» проникает в лакуны имплантата. Сосуды
разной степени зрелости и разного калибра обнаруживаются в зоне эписклеры вблизи и вокруг имплантата, что хорошо видно при большем увеличении.
На рис. 9Б видно, что в непосредственной близости от склеры формируется значительное количество кровеносных сосудов, которые имеют разную
степень зрелости и разный калибр. Усиливается слой
новых волокон коллагена эписклеральной зоны,
которые уложены в параллельные склере слои.
В строме и лакунах имплантата идут активные
процессы ремоделирования соединительной ткани,
мигрировавшей из конъюнктивы и теноновой капсулы (рис. 10).
На представленном рисунке видна активная
перестройка соединительной ткани (ремоделирование) в лакунах и частичная перестройка имплантата. В большом количестве обнаруживаются новообразованные сосуды с эндотелиальной выстилкой.
Через 3 мес. после имплантации материал
имплантата прилегает к склере и хорошо интегрирован в окружающие его ткани. Обильно ветвятся
сосуды как вблизи имплантата, так и в его ячейках,
заполненных соединительной тканью. Такая картина, на наш взгляд, однозначно говорит об определенном положительном влиянии имплантата на
основе костного коллагена на трофику склеры и
других окружающих его тканей глаза. Морфология
интегрированного ксеноколлагена может свидетельствовать о прочном механическом соединении
ксенопласта со склерой.
50
Рис. 10. Участок лакун имплантата
через 3 мес. после операции. Окраска гематоксилин-эозин, ув. 200
Выводы
1. Коллагеновый склеропластический материал
ксенопласт способен к биоинтеграции с фиброзной
оболочкой глаза.
2. Процесс биоинтеграции имплантированного коллагенового материала обеспечивается за
счет врастания в него клеток и сосудов из теноновой капсулы и конъюнктивальной ткани, а также
гипертрофии эписклеры с внедрением новообразованных коллагеновых пластов эписклеры в ячейки
(лакуны) костного ксеноколлагена.
Литература
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Анисимов С.И., Анисимова С.Ю., Рогачева И.В. Хирургическое лечение глаукомы с использованием биологических имплантатов на основе костного коллагена
ксенопласт // Глаукома: теории, тенденции, технологии: Сб. научн. тр. – 2009. – С. 46-55.
Анисимов С.И., Анисимова С.Ю., Рогачева И.В., Курышева Н.И. и др. Непосредственные результаты изменения биомеханических свойств склеры заднего
отдела глаза с помощью склеропластики при лечении
далеко зашедшей глаукомы // Глаукома: реальность,
перспективы: Сб. научн. тр. – 2008. – С. 107-109.
Belezza A.J., Hart R.T., Burgoyne C.F. The optics head as a
biomechanical structure initiale finite element modeling
// Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. – 2000. – 41. – P. 29913000.
Sigal I.A., Flanagan J.G., Terting I., Etier C.R. Finite element modeling of optic nerve head biomechanics //
Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. – 2004. – Vol. 45. – P. 43784387.
Sigal I.A., Flanagan J.G., Etier C.R. Factors influencing
optic nerve head biomechanics // Invest. Ophthalmol.
Vis. Sci. – 2005. – Vol. 46. – P. 4189-4199.
Yablonski M.E., Asamoto A. Basic sciences in clinical glaucoma: hipotesis concerning the pathophisiology of optic
nerve damage in open-angle glaucoma // J. Glaucoma.–
1993. – No. 2. – P. 119-127.
Поступила в печать 23.02.2010
4/2010 ГЛАУКОМА