Оценка общего токсического действия материала на основе модифицированной подслизистой тонкой кишки свиньи
|
ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10
1.1. Материалы, используемые в трансплантологии. Преимущества ксеноматериалов 10
1.2 Требования, предъявляемые к имплантируемым материалам 15
1.3 Бесклеточный коллагеновый матрикс на основе подслизистой тонкой
кишки свиньи 16
1.3.1 Состав и строение бесклеточного матрикса на основе
подслизистой тонкой кишки свиньи 16
1.3.2 Области применение бесклеточного коллагенового матрикса на
основе подслизистой основы тонкой кишки свиньи 18
1.3.3 Иммунный ответ 20
1.3.4 Тканевая реакция на имплантат 21
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 28
2.1 Материал и условия проведения эксперимента 28
2.2 Методы исследования биохимических показателей 30
2.3 Методы гистологического исследования 34
2.3.1 Окраска гематоксилин-эозином 34
2.3.2 Окраска по методу Вейгерт-Ван-Гизона 35
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 36
3.1 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на основе подслизистой тонкой кишки свиньи на биохимические параметры сыворотки крови крыс 36
3.1.1 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на
основе подслизистой тонкой кишки свиньи на активность аспартатминотрансферазы в сыворотке крови крыс 36
3.1.2 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на
основе подслизистой тонкой кишки свиньи на активность аланинаминотрансферазы в сыворотке крови крыс 38
3.1.3 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на
основе подслизистой тонкой кишки свиньи на активность щелочной фосфатазы в сыворотке крови крыс 39
3.1.4 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на
основе подслизистой тонкой кишки свиньи на активность гамма- глутамилтрансферазы в сыворотке крови крыс 41
3.1.5 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на
основе подслизистой тонкой кишки свиньи на содержание глюкозы в сыворотке крови крыс 42
3.1.6 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на
основе подслизистой тонкой кишки свиньи на содержание альбумина в сыворотке крови крыс 44
3.1.7 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на
основе подслизистой тонкой кишки свиньи на концентрацию холестерина в сыворотке крови крыс 45
3.1.8 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на
основе подслизистой тонкой кишки свиньи на концентрацию триглицеридов в сыворотке крови крыс 46
3.1.9 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса наоснове подслизистой тонкой кишки свиньи на концентрацию
креатинина в сыворотке крови крыс 48
3.1.10 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса наоснове подслизистой тонкой кишки свиньи на концентрацию мочевины
в сыворотке крови крыс 49
3.1.11 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на
основе подслизистой тонкой кишки свиньи на концентрацию общего белка в сыворотке крови крыс 50
3.1.12 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на
основе подслизистой тонкой кишки свиньи на концентрацию калия в сыворотке крови крыс 51
3.1.13 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на
основе подслизистой тонкой кишки свиньи на концентрацию натрия в сыворотке крови крыс 52
3.1.14 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса наоснове подслизистой тонкой кишки свиньи на концентрацию фосфатов
и хлоридов в сыворотке крови крыс 53
3.1.15 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на основе подслизистой тонкой кишки свиньи на концентрацию фосфатов и хлоридов в сыворотке крови крыс 54
3.2 Гистологическое исследование образов до операции 55
3.3 Гистологическое исследование образцов после по истечении 2 и 4-недельного срока 57
3.3.1 Морфологические изменения в зоне имплантации бесклеточного
матрикса подслизистой основы тонкой кишки свиньи по истечении 2 недель 57
3.3.2 Морфологические изменения в зоне имплантации бесклеточного
матрикса подслизистой основы тонкой кишки свиньи по истечении 4 - недельного срока 58
ВЫВОДЫ 60
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 61
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 62
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10
1.1. Материалы, используемые в трансплантологии. Преимущества ксеноматериалов 10
1.2 Требования, предъявляемые к имплантируемым материалам 15
1.3 Бесклеточный коллагеновый матрикс на основе подслизистой тонкой
кишки свиньи 16
1.3.1 Состав и строение бесклеточного матрикса на основе
подслизистой тонкой кишки свиньи 16
1.3.2 Области применение бесклеточного коллагенового матрикса на
основе подслизистой основы тонкой кишки свиньи 18
1.3.3 Иммунный ответ 20
1.3.4 Тканевая реакция на имплантат 21
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 28
2.1 Материал и условия проведения эксперимента 28
2.2 Методы исследования биохимических показателей 30
2.3 Методы гистологического исследования 34
2.3.1 Окраска гематоксилин-эозином 34
2.3.2 Окраска по методу Вейгерт-Ван-Гизона 35
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 36
3.1 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на основе подслизистой тонкой кишки свиньи на биохимические параметры сыворотки крови крыс 36
3.1.1 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на
основе подслизистой тонкой кишки свиньи на активность аспартатминотрансферазы в сыворотке крови крыс 36
3.1.2 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на
основе подслизистой тонкой кишки свиньи на активность аланинаминотрансферазы в сыворотке крови крыс 38
3.1.3 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на
основе подслизистой тонкой кишки свиньи на активность щелочной фосфатазы в сыворотке крови крыс 39
3.1.4 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на
основе подслизистой тонкой кишки свиньи на активность гамма- глутамилтрансферазы в сыворотке крови крыс 41
3.1.5 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на
основе подслизистой тонкой кишки свиньи на содержание глюкозы в сыворотке крови крыс 42
3.1.6 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на
основе подслизистой тонкой кишки свиньи на содержание альбумина в сыворотке крови крыс 44
3.1.7 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на
основе подслизистой тонкой кишки свиньи на концентрацию холестерина в сыворотке крови крыс 45
3.1.8 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на
основе подслизистой тонкой кишки свиньи на концентрацию триглицеридов в сыворотке крови крыс 46
3.1.9 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса наоснове подслизистой тонкой кишки свиньи на концентрацию
креатинина в сыворотке крови крыс 48
3.1.10 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса наоснове подслизистой тонкой кишки свиньи на концентрацию мочевины
в сыворотке крови крыс 49
3.1.11 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на
основе подслизистой тонкой кишки свиньи на концентрацию общего белка в сыворотке крови крыс 50
3.1.12 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на
основе подслизистой тонкой кишки свиньи на концентрацию калия в сыворотке крови крыс 51
3.1.13 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на
основе подслизистой тонкой кишки свиньи на концентрацию натрия в сыворотке крови крыс 52
3.1.14 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса наоснове подслизистой тонкой кишки свиньи на концентрацию фосфатов
и хлоридов в сыворотке крови крыс 53
3.1.15 Влияние подкожной имплантации бесклеточного матрикса на основе подслизистой тонкой кишки свиньи на концентрацию фосфатов и хлоридов в сыворотке крови крыс 54
3.2 Гистологическое исследование образов до операции 55
3.3 Гистологическое исследование образцов после по истечении 2 и 4-недельного срока 57
3.3.1 Морфологические изменения в зоне имплантации бесклеточного
матрикса подслизистой основы тонкой кишки свиньи по истечении 2 недель 57
3.3.2 Морфологические изменения в зоне имплантации бесклеточного
матрикса подслизистой основы тонкой кишки свиньи по истечении 4 - недельного срока 58
ВЫВОДЫ 60
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 61
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 62
В настоящее время количество хирургических операций, проводимых с использованием имплантатов неуклонно растет.
В качестве имплантатов в клинической медицине для закрытия дефектов могут использоваться следующие виды материалов: аутоткани, синтетические материалы, алломатериалы и ксеноматериалы. Каждый из перечисленных объектов имеет свои преимущества и недостатки.
Аутотрансплантаты - это собственные ткани организма пациента. Основное преимущество этого материала заключается в его высокой биосовместимости. Но использование аутотканей также сопряжено с высокой травматичностью при заборе материала, в результате чего срок реабилитации пациента увеличивается [18].
В качестве аллотрансплантатов выступают ткани и органы, взятые от особи одного вида. Также при проведении операций может использоваться трупный материал. К преимуществам использования алломатериалов, в первую очередь, относится низкая иммуногенность. Но использование аллотканей сопряжено с риском заражения различными инфекции, что является недопустимым в клинической медицине [33].
Синтетические материалы достаточно широко распространены в клинической практике, ввиду того, что имеют относительно небольшую стоимость. К недостаткам использования таких материалов относят малый уровень биоинтеграции. Также материалы довольно часто отторгаются, а продукты биодеградации синтетических материалов могут оказывать токсическое действие на организм человека [8].
Ксенотрансплантаты - это ткани и органы другого биологического вида. Использование нативных ксеноматериалов сопряжено с негативной реакцией организма, обусловленной иммунным ответом [14].
Попытки использования ксенотрансплантатов начались еще в конце XX века, но из-за того, что методика изготовления ксеноматериала была несовершенной, остались безуспешны.
Клетки, которые оставались в материале запускали иммунный ответ, тем самым способствую отторжению имплантатов. Клетки
ксеноматериала являются главное причиной антигенности. Именно поэтому в процессе подготовки материала необходимо удалить все клеточные элементы.
Метод децеллюризации способствует удалению клеточных элементов оставляя при этом нетронутыми коллагенновые волокна, что положительно сказывается на механической характеристики образцов.
Согласно данным ЦИТО им. Н. Н. Приорова, многие современенные материалы обладают таким недостатком, как способность к образованию свободных радикалов, что, в свою очередь способствует интенсификации окислительных процессов в окружающих тканях и, как следствие, ухудшению биосовместимости [6].
Поэтому, имплантат должен обладать следующими
характеристиками:
• не приводить к воспалительной реакции;
• не оказывать токсического и иммуногенного действия;
• обладать способностью к биодеградации с образованием безопасных для организма продуктов;
• обладать необходимой скоростью деградации,
соответствующей процессам образования новой
соединительной ткани;
• давать возможность нанесения биологически активных веществ на его поверхность;
• должен обладать эффективной и универсальной возможностью стерилизации;
• иметь длительные сроки хранения [8].
Таким требованиям в отвечают материалы на основе бесклеточного матрикса подслизистой тонкой кишки свиньи, так как в большей мере реализуются биосовместимые и другие характеристики.
Материалы на основе подслизистой тонкой кишки нашли применение в ожоговой хирургии, реконструктивной хирургии, кардиохирургии, основными производителями являются такие зарубежные компании, как Cook Biotech и CorMatrix®.
В настоящее время ООО «Кардиоплант» (г. Пенза) ведет активную разработку новых конкурентоспособных медицинских изделий на основе подслизистой тонкой кишки, которые смогут найти применение в различных областях хирургии.
О возможности применения нового материала должны говорить результаты обязательного тестирования готовых образцов на предмет соответствия требованиям, предъявляемым к материалам для эндопротезирования и имплантации, а именно: совместимость с
биологическими средами и стабильное функционирование в месте имплантации [27].
Целью настоящей работы являлась оценка биологического действия материала бесклеточного матрикса на основе подслизистой тонкой кишки свиньи на организм животного на разных сроках после имплантации .
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Провести подкожную имплантацию образцов на основе бесклеточного коллагенового матрикса подслизистой тонкой кишки свиньи
2. Оценить морфологические изменения в зоне имплантации образцов бесклеточного коллагенового матрикса на основе подслизистой тонкой кишки свиньи на разных сроках после операции
3. Определить биохимические параметры сыворотки крови крыс, рекомендованных ГОСТ Р ИСО 10993-11-2011 "Исследование общетоксического действия" для оценки общей токсичности имплантируемых образцов бесклеточного коллагенового матрикса на основе подслизистой тонкой кишки свиньи в интактной, контрольной и экспериментальных группах.
4. Оценить влияние проведения хирургической операции и имплантации образцов бесклеточного коллагенового матрикса на основе подслизистой тонкой киши свиньи на биохимические параметры сыворотки крови
5. Оценить изменения биохимических параметров сыворотки крови крыс на разных сроках после имплантации материала
Магистерская диссертация изложена на 73 страницах, иллюстрирована 21 рисунками. Список литературы содержит 93 наименования на русском и иностранных языках.
В качестве имплантатов в клинической медицине для закрытия дефектов могут использоваться следующие виды материалов: аутоткани, синтетические материалы, алломатериалы и ксеноматериалы. Каждый из перечисленных объектов имеет свои преимущества и недостатки.
Аутотрансплантаты - это собственные ткани организма пациента. Основное преимущество этого материала заключается в его высокой биосовместимости. Но использование аутотканей также сопряжено с высокой травматичностью при заборе материала, в результате чего срок реабилитации пациента увеличивается [18].
В качестве аллотрансплантатов выступают ткани и органы, взятые от особи одного вида. Также при проведении операций может использоваться трупный материал. К преимуществам использования алломатериалов, в первую очередь, относится низкая иммуногенность. Но использование аллотканей сопряжено с риском заражения различными инфекции, что является недопустимым в клинической медицине [33].
Синтетические материалы достаточно широко распространены в клинической практике, ввиду того, что имеют относительно небольшую стоимость. К недостаткам использования таких материалов относят малый уровень биоинтеграции. Также материалы довольно часто отторгаются, а продукты биодеградации синтетических материалов могут оказывать токсическое действие на организм человека [8].
Ксенотрансплантаты - это ткани и органы другого биологического вида. Использование нативных ксеноматериалов сопряжено с негативной реакцией организма, обусловленной иммунным ответом [14].
Попытки использования ксенотрансплантатов начались еще в конце XX века, но из-за того, что методика изготовления ксеноматериала была несовершенной, остались безуспешны.
Клетки, которые оставались в материале запускали иммунный ответ, тем самым способствую отторжению имплантатов. Клетки
ксеноматериала являются главное причиной антигенности. Именно поэтому в процессе подготовки материала необходимо удалить все клеточные элементы.
Метод децеллюризации способствует удалению клеточных элементов оставляя при этом нетронутыми коллагенновые волокна, что положительно сказывается на механической характеристики образцов.
Согласно данным ЦИТО им. Н. Н. Приорова, многие современенные материалы обладают таким недостатком, как способность к образованию свободных радикалов, что, в свою очередь способствует интенсификации окислительных процессов в окружающих тканях и, как следствие, ухудшению биосовместимости [6].
Поэтому, имплантат должен обладать следующими
характеристиками:
• не приводить к воспалительной реакции;
• не оказывать токсического и иммуногенного действия;
• обладать способностью к биодеградации с образованием безопасных для организма продуктов;
• обладать необходимой скоростью деградации,
соответствующей процессам образования новой
соединительной ткани;
• давать возможность нанесения биологически активных веществ на его поверхность;
• должен обладать эффективной и универсальной возможностью стерилизации;
• иметь длительные сроки хранения [8].
Таким требованиям в отвечают материалы на основе бесклеточного матрикса подслизистой тонкой кишки свиньи, так как в большей мере реализуются биосовместимые и другие характеристики.
Материалы на основе подслизистой тонкой кишки нашли применение в ожоговой хирургии, реконструктивной хирургии, кардиохирургии, основными производителями являются такие зарубежные компании, как Cook Biotech и CorMatrix®.
В настоящее время ООО «Кардиоплант» (г. Пенза) ведет активную разработку новых конкурентоспособных медицинских изделий на основе подслизистой тонкой кишки, которые смогут найти применение в различных областях хирургии.
О возможности применения нового материала должны говорить результаты обязательного тестирования готовых образцов на предмет соответствия требованиям, предъявляемым к материалам для эндопротезирования и имплантации, а именно: совместимость с
биологическими средами и стабильное функционирование в месте имплантации [27].
Целью настоящей работы являлась оценка биологического действия материала бесклеточного матрикса на основе подслизистой тонкой кишки свиньи на организм животного на разных сроках после имплантации .
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Провести подкожную имплантацию образцов на основе бесклеточного коллагенового матрикса подслизистой тонкой кишки свиньи
2. Оценить морфологические изменения в зоне имплантации образцов бесклеточного коллагенового матрикса на основе подслизистой тонкой кишки свиньи на разных сроках после операции
3. Определить биохимические параметры сыворотки крови крыс, рекомендованных ГОСТ Р ИСО 10993-11-2011 "Исследование общетоксического действия" для оценки общей токсичности имплантируемых образцов бесклеточного коллагенового матрикса на основе подслизистой тонкой кишки свиньи в интактной, контрольной и экспериментальных группах.
4. Оценить влияние проведения хирургической операции и имплантации образцов бесклеточного коллагенового матрикса на основе подслизистой тонкой киши свиньи на биохимические параметры сыворотки крови
5. Оценить изменения биохимических параметров сыворотки крови крыс на разных сроках после имплантации материала
Магистерская диссертация изложена на 73 страницах, иллюстрирована 21 рисунками. Список литературы содержит 93 наименования на русском и иностранных языках.
1. Установлено, что бесклеточный коллагеновый матрикс на основе подслизистой тонкой кишки свиньи не вызывает ярко выраженную воспалительную реакцию и отторжение, обладает высокой способностью к биоинтеграции и биодеградации.
2. Отмечено достоверное изменение значений биохимических параметров сыворотки крови крыс в контрольной и опытной группах относительно интактной группы через 2 недели после имплантации, обусловленное проведением хирургической операции, которая является стрессирующим воздействием на организм животного.
3. Выявлено отсутствие достоверных изменений в значениях биохимических параметров контрольной и опытной групп, что свидетельствет об отсутствии негативного влияния на организм реципиента со стороны имплантируемых образцов бесклеточного коллагенового матрикса на основе подслизистой тонкой кишки свиньи
4. Установлено, что через 4 недели после имплантации значения биохимических параметров сыворотки крови животных контрольной и опытной групп не отличаются от интактной группы, что свидетельствует об отсутствии токсического воздействия со стороны имплантируемого материала и завершении репаративных процессов в организме реципиента.
2. Отмечено достоверное изменение значений биохимических параметров сыворотки крови крыс в контрольной и опытной группах относительно интактной группы через 2 недели после имплантации, обусловленное проведением хирургической операции, которая является стрессирующим воздействием на организм животного.
3. Выявлено отсутствие достоверных изменений в значениях биохимических параметров контрольной и опытной групп, что свидетельствет об отсутствии негативного влияния на организм реципиента со стороны имплантируемых образцов бесклеточного коллагенового матрикса на основе подслизистой тонкой кишки свиньи
4. Установлено, что через 4 недели после имплантации значения биохимических параметров сыворотки крови животных контрольной и опытной групп не отличаются от интактной группы, что свидетельствует об отсутствии токсического воздействия со стороны имплантируемого материала и завершении репаративных процессов в организме реципиента.
