Пластика мочевого пузыря с применением тканеинженерной конструкции (экспериментальное исследование)
|
Список сокращений и условных обозначений 4
Введение 5
Глава 1. Обзор литературы 8
1.1. Основные особенности микроцистиса 8
1.2. Консервативная терапия микроцистиса 10
1.3. Хирургическое лечение микроцистиса 13
1.4. Пластика мочевого пузыря в рамках тканевой инженерии 15
1.5. Биоматериалы, подходящие для реконструкции мочевого пузыря.. 16
1.5.1. Выбор скаффолда 16
1.5.2. Выбор клеточного компонента 17
Глава 2. Материалы и методы 20
2.1. Общая характеристика материалов и методов исследования 20
2.2. Характеристика лабораторных животных 21
2.3. Первый этап: 22
2.3.1. Выбор материалов и создание скаффолдов 22
2.3.2. Выделение, культивирование стволовых клеток, создание меток
для последующей их идеитификации: 23
2.3.3. Формирование тканеинженерной конструкции 25
2.4. Второй этап 26
2.4.2. Период наблюдения и эфтаназии 28
2.4.3. Методы оценки эффективности 29
2.5. Статистическая обработка данных 31
Глава 3. Результаты 32
3.1. Оценка выживаемости и динамики массы тела кроликов перед
операцией и в конце периода наблюдения: 32
3.2. Оценка анестетической емкости мочевого пузыря 33
3.3. Результаты мскт мочевого пузыря кролика в послеоперационном
периоде 34
3.4. Оценка зоны имплантации 36
3.4.1. Макроскопическое исследование 36
3.4.2. Гистологическое исследование 37
Заключение 42
Выводы 45
Список литературы 46
Введение 5
Глава 1. Обзор литературы 8
1.1. Основные особенности микроцистиса 8
1.2. Консервативная терапия микроцистиса 10
1.3. Хирургическое лечение микроцистиса 13
1.4. Пластика мочевого пузыря в рамках тканевой инженерии 15
1.5. Биоматериалы, подходящие для реконструкции мочевого пузыря.. 16
1.5.1. Выбор скаффолда 16
1.5.2. Выбор клеточного компонента 17
Глава 2. Материалы и методы 20
2.1. Общая характеристика материалов и методов исследования 20
2.2. Характеристика лабораторных животных 21
2.3. Первый этап: 22
2.3.1. Выбор материалов и создание скаффолдов 22
2.3.2. Выделение, культивирование стволовых клеток, создание меток
для последующей их идеитификации: 23
2.3.3. Формирование тканеинженерной конструкции 25
2.4. Второй этап 26
2.4.2. Период наблюдения и эфтаназии 28
2.4.3. Методы оценки эффективности 29
2.5. Статистическая обработка данных 31
Глава 3. Результаты 32
3.1. Оценка выживаемости и динамики массы тела кроликов перед
операцией и в конце периода наблюдения: 32
3.2. Оценка анестетической емкости мочевого пузыря 33
3.3. Результаты мскт мочевого пузыря кролика в послеоперационном
периоде 34
3.4. Оценка зоны имплантации 36
3.4.1. Макроскопическое исследование 36
3.4.2. Гистологическое исследование 37
Заключение 42
Выводы 45
Список литературы 46
Одним из инвалидизирующих заболеваний в урологии является малый мочевой пузырь (МП), к основным причинам которого относят интерстициальный цистит/ синдром болезненного мочевого пузыря, лучевой цистит, туберкулез мочевого пузыря и др. Качество жизни таких пациентов резко снижено и хирургическое лечение остается незаменимым.
Для аугментационной цистопластики или формирования неоцистиса применяют различные отделы желудочно-кишечного тракта, в основном - сегмент подвздошной кишки (Sharma S. et al., 2022). К основным осложнениям относят инфекции верхних мочевых путей, впоследствии приводящие к хронической почечной недостаточности, метаболические нарушения, недержание или задержка мочи, а также и осложнения, связанные с несостоятельностью анастомозов (Комяков Б.К., 2017). Создание и внедрение в клиническую практику тканеинженерной конструкции (ТИК) для аугментации мочевого пузыря может стать альтернативой для лечения больных с микроцистисом (Wang X. et al., 2022).
Довольно много опубликовано экспериментальных работ, ряд клинических исследований, посвященных тканевой инженерии мочевого пузыря. Зарубежные ученые давно предпринимают успешные попытки создания тканевых аналогов стенки МП (Pariente J.L. et al., 2002), применение «биоинженерных тканей» для трансплантации опробовано в экспериментальных условиях. В опыте in vivo МП у 14 собак успешно замещён резервуаром, выращенным in vitro (Oberpenning F. et al., 1999). После удачного эксперимента на лабораторных животных сгенерированный in vitro резервуар трансплантирован человеку (A. Atala, 2006; Yoo J.J. et al., 2011). Однако, дальнейших публикаций не последовало, а тканеинженерные конструкции не заменили илеоцистопластику.
В недавно проведенном экспериментальном исследовании на базе ФГБУ «СПб НИИФ» Минздрава России впервые в мировой практике на экспериментальной модели парциальной резекции мочевого пузыря выполнена имплантация тканеинженерного лоскута мочевого пузыря, содержащего мезенхимные стволовые клетки (МСК) кролика, и изучена жизнеспособность in situ введенных в область дефекта мочевого пузыря клеток (Орлова Н. В., 2022). Применение тканеинженерной конструкции, состоящей из композитной матрицы и МСК кролика, оказалось эффективным для реконструкции небольших дефектов мочевого пузыря. Восстановление морфологической структуры стенки МП подтверждено гистологически. Полученные результаты диктуют необходимость дальнейших исследований в области реконструкции стенки МП.
Цель: изучить возможность замещения участков мочевого пузыря тканеинженерной конструкцией разного диаметра.
Задачи:
1. Оценить анестетическую емкость (АЕ) мочевого пузыря до и после имплантации тканеинженерной конструкции.
2. Оценить морфологические характеристики места имплантации тканеинженерной конструкции через 1 и 3 месяца после операции.
3. Сравнить морфо-функциональные результаты имплантации тканеинженерной конструкции при замещении 5 мл и 10 мл объема мочевого пузыря.
Научная новизна
В экспериментальных условиях доказана возможность замещения различного объема мочевого пузыря при использовании созданной тканеинженерной конструкции в качестве материала для заместительной цистопластики.
Теоретическая и практическая значимость
В исследовании экспериментально обоснована возможность применения тканеинженерной конструкции на основе поли-Ь,Ь-лактида и фиброина шелка для лечения различных патологических состояний мочевого пузыря, сопровождающихся уменьшением емкости.
Для аугментационной цистопластики или формирования неоцистиса применяют различные отделы желудочно-кишечного тракта, в основном - сегмент подвздошной кишки (Sharma S. et al., 2022). К основным осложнениям относят инфекции верхних мочевых путей, впоследствии приводящие к хронической почечной недостаточности, метаболические нарушения, недержание или задержка мочи, а также и осложнения, связанные с несостоятельностью анастомозов (Комяков Б.К., 2017). Создание и внедрение в клиническую практику тканеинженерной конструкции (ТИК) для аугментации мочевого пузыря может стать альтернативой для лечения больных с микроцистисом (Wang X. et al., 2022).
Довольно много опубликовано экспериментальных работ, ряд клинических исследований, посвященных тканевой инженерии мочевого пузыря. Зарубежные ученые давно предпринимают успешные попытки создания тканевых аналогов стенки МП (Pariente J.L. et al., 2002), применение «биоинженерных тканей» для трансплантации опробовано в экспериментальных условиях. В опыте in vivo МП у 14 собак успешно замещён резервуаром, выращенным in vitro (Oberpenning F. et al., 1999). После удачного эксперимента на лабораторных животных сгенерированный in vitro резервуар трансплантирован человеку (A. Atala, 2006; Yoo J.J. et al., 2011). Однако, дальнейших публикаций не последовало, а тканеинженерные конструкции не заменили илеоцистопластику.
В недавно проведенном экспериментальном исследовании на базе ФГБУ «СПб НИИФ» Минздрава России впервые в мировой практике на экспериментальной модели парциальной резекции мочевого пузыря выполнена имплантация тканеинженерного лоскута мочевого пузыря, содержащего мезенхимные стволовые клетки (МСК) кролика, и изучена жизнеспособность in situ введенных в область дефекта мочевого пузыря клеток (Орлова Н. В., 2022). Применение тканеинженерной конструкции, состоящей из композитной матрицы и МСК кролика, оказалось эффективным для реконструкции небольших дефектов мочевого пузыря. Восстановление морфологической структуры стенки МП подтверждено гистологически. Полученные результаты диктуют необходимость дальнейших исследований в области реконструкции стенки МП.
Цель: изучить возможность замещения участков мочевого пузыря тканеинженерной конструкцией разного диаметра.
Задачи:
1. Оценить анестетическую емкость (АЕ) мочевого пузыря до и после имплантации тканеинженерной конструкции.
2. Оценить морфологические характеристики места имплантации тканеинженерной конструкции через 1 и 3 месяца после операции.
3. Сравнить морфо-функциональные результаты имплантации тканеинженерной конструкции при замещении 5 мл и 10 мл объема мочевого пузыря.
Научная новизна
В экспериментальных условиях доказана возможность замещения различного объема мочевого пузыря при использовании созданной тканеинженерной конструкции в качестве материала для заместительной цистопластики.
Теоретическая и практическая значимость
В исследовании экспериментально обоснована возможность применения тканеинженерной конструкции на основе поли-Ь,Ь-лактида и фиброина шелка для лечения различных патологических состояний мочевого пузыря, сопровождающихся уменьшением емкости.
Представленная работа подтверждает, что использование тканеинженерной конструкции на основе поли-Ь,Ь-лактида с фиброином шелка, содержащая мезенхимные стволовые клетки, эффективна в плане восстановления дефектов стенки МП кроликов при замещении 5 и 10 мл объема мочевого пузыря.
Произведено двухэтапное экспериментальное контролируемое исследование, на первом этапе которого выполнялось формирование тканеинженерной конструкции, на втором этапе осуществлена экспериментальная заместительная цистопластика лабораторным животным с последующим мониторингом их состояния, оценкой полученных результатов при использовании методов наблюдения, лабораторной и инструментальной диагностики, статистической обработке данных.
На первом этапе in vitro при использовании мощностей института цитологии РАН синтезирован скаффолд на основе поли-Ь,Ь-лактида с фиброином шелка (1:1), впоследствии матрица заселена предварительно выделенными и культивированными МСК для получения искомой тканеинженерной конструкции.
На втором этапе in vivo произведена экспериментальная заместительная цистопластика лабораторным животным (кроликам породы «шиншилла», n=12), разделенным на 2 группы в зависимости от планируемого объема замещения (5 и 10 мл объема МП соответственно) с последующим мониторингом состояния и выведением из эксперимента через 1 и 3 месяца с оценкой полученных результатов.
Для оценки результатов экспериментальной цистопластики использовались:
1) Контроль состояния животных с динамической оценкой массы тела животных;
2) Контроль выживаемости животных;
3) Измерение анестетической емкости МП до операции и после произведенного оперативного вмешательства;
4) МСКТ органов брюшной полости и малого таза;
5) Морфологическое исследование;
6) Статистическая обработка данных.
Выбор данных методов обусловлен необходимостью: оценить состояние животных на протяжении всего периода исследования, оценить анестетическую емкость МП до и после экспериментальной цистопластики, оценить морфологические характеристики места имплантации ТИК и сравнить морфо-функциональные результаты имплантации тканеинженерной конструкции при замещении 5 и 10 мл объема мочевого пузыря.
Полученные результаты позволили сформировать описанное выше заключение о возможности замещения участков мочевого пузыря тканеинженерными конструкциями диаметрами, соответствующими 5 и 10 мл объема МП на основании:
• Незначительного нарастания массы тела кроликов и 100%
выживаемости их в послеоперационном периоде;
• Отсутствия значимых различий между АЕ МП до и после
произведенного оперативного вмешательства;
• Положительных характеристик динамики регенераторных процессов в области замещения дефекта стенки МП;
• Сопоставимости результатов замещения 5 и 10 мл объема мочевого пузыря с сохранением герметичности и возможности выполнять функцию резервуара для мочи.
На сегодняшний день в изучении применения ресурсов регенераторной медицины, в частности в аспекте урологии, остаются нерешенные вопросы - о дальнейшем поиске новых возможностей и ресурсов для замещения дефектов / полного замещения мочевого пузыря, о разработке альтернатив пластике с применением участков желудочно-кишечного тракта, грозящей пациентам не только рядом послеоперационных осложнений, но и отсутствием искомой возможности повышения качества жизни впоследствии, о изучении применения различных методик восстановления морфологических и функциональных характеристик мочевого пузыря человека. Изучение применения разработок тканевой биоинженерии имеет многообещающий потенциал не только в вопросе замещения дефектов мочевого пузыря, но и в превенции послеоперационных осложнений, как грозящих отсутствием улучшения качества жизни пациентов после операции, так и подвергающих риску саму жизнь людей, страдающих такими инвалидизирующими патологиями мочевого пузыря, остро нуждающимися в разрешении, как, например, микроцистис.
Произведено двухэтапное экспериментальное контролируемое исследование, на первом этапе которого выполнялось формирование тканеинженерной конструкции, на втором этапе осуществлена экспериментальная заместительная цистопластика лабораторным животным с последующим мониторингом их состояния, оценкой полученных результатов при использовании методов наблюдения, лабораторной и инструментальной диагностики, статистической обработке данных.
На первом этапе in vitro при использовании мощностей института цитологии РАН синтезирован скаффолд на основе поли-Ь,Ь-лактида с фиброином шелка (1:1), впоследствии матрица заселена предварительно выделенными и культивированными МСК для получения искомой тканеинженерной конструкции.
На втором этапе in vivo произведена экспериментальная заместительная цистопластика лабораторным животным (кроликам породы «шиншилла», n=12), разделенным на 2 группы в зависимости от планируемого объема замещения (5 и 10 мл объема МП соответственно) с последующим мониторингом состояния и выведением из эксперимента через 1 и 3 месяца с оценкой полученных результатов.
Для оценки результатов экспериментальной цистопластики использовались:
1) Контроль состояния животных с динамической оценкой массы тела животных;
2) Контроль выживаемости животных;
3) Измерение анестетической емкости МП до операции и после произведенного оперативного вмешательства;
4) МСКТ органов брюшной полости и малого таза;
5) Морфологическое исследование;
6) Статистическая обработка данных.
Выбор данных методов обусловлен необходимостью: оценить состояние животных на протяжении всего периода исследования, оценить анестетическую емкость МП до и после экспериментальной цистопластики, оценить морфологические характеристики места имплантации ТИК и сравнить морфо-функциональные результаты имплантации тканеинженерной конструкции при замещении 5 и 10 мл объема мочевого пузыря.
Полученные результаты позволили сформировать описанное выше заключение о возможности замещения участков мочевого пузыря тканеинженерными конструкциями диаметрами, соответствующими 5 и 10 мл объема МП на основании:
• Незначительного нарастания массы тела кроликов и 100%
выживаемости их в послеоперационном периоде;
• Отсутствия значимых различий между АЕ МП до и после
произведенного оперативного вмешательства;
• Положительных характеристик динамики регенераторных процессов в области замещения дефекта стенки МП;
• Сопоставимости результатов замещения 5 и 10 мл объема мочевого пузыря с сохранением герметичности и возможности выполнять функцию резервуара для мочи.
На сегодняшний день в изучении применения ресурсов регенераторной медицины, в частности в аспекте урологии, остаются нерешенные вопросы - о дальнейшем поиске новых возможностей и ресурсов для замещения дефектов / полного замещения мочевого пузыря, о разработке альтернатив пластике с применением участков желудочно-кишечного тракта, грозящей пациентам не только рядом послеоперационных осложнений, но и отсутствием искомой возможности повышения качества жизни впоследствии, о изучении применения различных методик восстановления морфологических и функциональных характеристик мочевого пузыря человека. Изучение применения разработок тканевой биоинженерии имеет многообещающий потенциал не только в вопросе замещения дефектов мочевого пузыря, но и в превенции послеоперационных осложнений, как грозящих отсутствием улучшения качества жизни пациентов после операции, так и подвергающих риску саму жизнь людей, страдающих такими инвалидизирующими патологиями мочевого пузыря, остро нуждающимися в разрешении, как, например, микроцистис.
Подобные работы
- Пластика мочевого пузыря с применением тканеинженерной конструкции (экспериментальное исследование)
Дипломные работы, ВКР, лечебное дело. Язык работы: Русский. Цена: 4650 р. Год сдачи: 2023