EFFECT OF COMBINATION LOCAL ANESTHETIC RU -1117 WITH VISITON-PEG IN ANTERIOR CHAMBER ON ENDOTHELIAL ULTRASTRUCTURE

Full Text

Все чаще во время офтальмологических операций хирургам приходится прибегать к использованию терминальной(эпибульбарной, переднекамерной)анестезии глаза. Это нередко обусловлено увеличением количества пациентов, страдающих сопутствующими заболеваниями, которые не всегда позволяют проводить общее обезболивание. В таких ситуациях применение topical-анестезии, включая переднекамерную, является безопасным и оправданным методом, так как позволяет избежать в послеоперационном периоде таких осложнений как птоз, диплопия, нарушение слезо-образования и др. Зрительные функции после использования переднекамерного обезболивания восстанавливаются значительно быстрее (как правило в течение 4 ч), что позволят выписывать пациентов в более ранние сроки после оперативного вмешательства [1, 2]. В настоящее время единственным местным анестетиком для переднекамерного обезболивания глаза является 1%-й раствор лидокаина. Несмотря на то, что лидокаин обычно хорошо переносится пациентами, он не обеспечивает достаточной глубины и продолжительности анестезии, что нередко вынуждает хирурга к его повторному введению. Кроме того, известно, что при проведении многих офтальмологических операций с проникновением в переднюю камеру в нее вводится вискоэластик, в частности В-ПЭГ, для поддержания объема и защиты эндотелия роговицы от повреждения. Ранее нами было показано, что производное ими-дазо[1,2-а]бензимидазола РУ-1117 (лабораторный шифр), приготовленное на 1%-м растворе вискоэласти-ка В-ПЭГ (протектор эпителия гелевый) вызывает глубокую и продолжительную эпибульбарную и, особенно, переднекамерную анестезию, значительно превосходя в этом отношении лидокаин и инокаин [4]. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Исследование влияния композиции РУ-1117+В-ПЭГ и В-ПЭГ, взятого для сравнения, на ультраструктуру эндотелия роговицы при переднекамерной анестезии глаза. Выпуск 4 (48). 2013 39 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Для электронномикроскопического исследования проводили аутопсию роговицы у 5 групп кроликов: 1 -я группа - контрольная (интактные животные); 2, 3, 4 и 5-я -подопытные: 2-й и 3-й, 4-й и 5-й группам вводили в переднюю камеру глаза соответственно В-ПЭГ и РУ-1117+В-ПЭГ при этом у 2-й и 3-й групп забор роговицы проводили через 1 ч, а у 4-й и 5-й-через 24 ч после введения. Процесс обработки роговиц для электронномикроскопического исследования состоял из стандартных этапов: фиксации, промывки, обезвоживании, пропитки и заливки (Robenson, Gray, 1990, Bozzola, Russell, 1992). Ультратонкие срезы толщиной 70 нм изготавливали на ультрамикротоме Ultracut-E (Leica, Германия) с использованием алмазного ножа Diamont (Швейцария), затем их контрастировали уранилацетатом и цитратом свинца и просматривали в трансмиссионном просвечивающем электронном микроскопе Jem 1011 (Jeol, Япония), оснащенном цифровой камерой Erlangshen ES500W (Gatan, США). Запись электроннограмм производилась с увеличением от ?12 000 до ?50 000. Результаты получали в абсолютных единицах измерения - микронах и нанометрах. Анализ изображений проводили с использованием лицензированных программ Qwin (Leica, Кембридж Англия) и Application Suite (Leica, Швейцария). РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ На полутонких срезах роговицы глаза кроликов контрольной группы, окрашенных метиленовым синим, определялась пятислойная структура роговицы: клетки переднего многослойного эпителия, боумено-ва мембрана, строма, десцеметова мембрана и клетки эндотелия (рис. 1). На электроннограммах (рис. 2-5) представлена ультраструктура роговицы контрольной группы животных, которая во всех слоях имеет нормальное строение. Эпи БО ДО , сг I 1 Энд , Рис. 1. Полутонкий срез роговицы, окрашенный метиленовым синим и эозином контрольной группы животных. Эпи - эпителий, БО - боуменова оболочка, СТ - строма, ДО - десцеметова оболочка, Энд - эндотелий. Увеличение х 400 Рис. 2. Ультраструктура переднего эпителия роговицы кролика контрольной группы. Отмечаются клетки различного типа: I тип - слои уплощенных клеток, II тип - слои многоотростчатых клеток, III тип - слой герминтативных клеток. Я - ядро, БО - боуменова оболочка, тонкими стрелками обозначены межклеточные контакты - гемидесмосомы, толстыми - ворсины переднего эпителия. Увеличение х 10 000 Рис. 3. Ультраструктура внутренних слоев роговицы глаза кролика контрольной группы. ЭНД - эндотелий роговицы, В - ворсины эндотелия, Я - ядро эндотелиальной клетки, М - митохондрии, ДО - десцеметова оболочка, СТ - строма. Увеличение х 12 000 40 Выпуск 4 (48). 2013 но прилегает к десцеметовой оболочке, что свидетельствует об отсутствии видимых изменений (рис. 6, 7). Рис. 4. Ультраструктура эндотелия роговицы глаза кролика контрольной группы. В - ворсины эндотелия, Я - ядро эндотелиальной клетки, М - митохондрии, ДО - десцеметова оболочка, ШЕР - шероховатый эндоплазматический ретикулум, ГК - гликокаликс. Увеличение х 20 000 Рис. 5. Ультраструктура эндотелия роговицы глаза кролика контрольной группы. Я - ядро эндотелиальной клетки, М - митохондрии, ДО - десцеметова оболочка, ШЕР - шероховатый эндоплазматический ретикулум, ПК - пластинчатый комплекс. Увеличение х 25 000 Рис. 6. Ультраструктура эндотелия через 1 ч после введения в переднюю камеру глаза В-ПЭГ Я - ядро эндотелиальной клетки, ДО - десцеметова оболочка, ШЕР - шероховатый эндоплазматический ретикулум. Увеличение х 30 000 Рис. 7. Расширение перинуклеарного пространства (указано стрелками), вакуолизация эндотелия через 1 ч после введения в переднюю камеру глаза В-ПЭГ. Я - ядро эндотелиальной клетки. Увеличение х 50 000 В ультраструктурных исследования эндотелия роговицы кролика через 1 ч после введения в переднюю камеру В-ПЭГ выявлены незначительные патологические изменения эндотелиоцитов, носящие обратимый характер. Так, на рис. 7 в эндотелии визуализируется крупное протяженное ядро с извитыми контурами, ядерная мембрана не нарушена, наблюдается небольшое расширение каналов шероховаторого эндоплазматического ретикулума, эндотелий плот- Помимо развитых каналов гладкого и шероховатого эндоплазматического ретикулума, наблюдается пролиферация пластинчатых комплексов или аппаратов Гольджи в виде широких уплощенных цистерн в комбинации с множеством разнообразных пузырьков. На нескольких электроннограммах обнаруживаются более существенные изменения: в непосредственной близости визуализируются два ядра эндотелиальных клеток вытянутой округлой формы, при этом наблюдается расши Выпуск 4 (48). 2013 41 рение наружного и внутреннего перинуклеарного пространства за счет отслоения наружного листа кариолеммы. Кроме этого визуализируется расширение эндоплазматичес-кого ретикулума как гладкого, так и шероховатого (рис. 7). При ультраструктурном исследовании эндотелия роговицы кролика через 1 ч после введения в переднюю камеру композиции РУ-1117+В-ПЭГ наблюдалась пролиферация гликокаликса, а также наличие крупных вакуолей со стороны передней камеры. Так, на рис. 8 представлены две округлые вакуоли, по-видимому, сформированные в результате пиноцитоза. Отмечено, что более мелкая вакуоль располагается внутри эндо-телиоцита, в то время как вторая, более крупная располагается снаружи и окружена гликокаликсом (рис. 8). Рис. 8. Пролиферация гликокаликса (ГК) и вакуолизация (В) эндотелия роговицы через час после введения в переднюю камеру РУ-1117 (0,05%) + В-ПЭГ Я - ядро эндотелиальной клетки. Увеличение х 40 000 При ультраструктурном исследовании эндотелия роговицы через 24 ч после введения в переднюю камеру глаза В-ПЭГ картина нормального строения эндотелия значительно меняется. На рис. 9 в эндотелии определяются фрагменты двух ядер с отслоением перинуклеарного пространства, межклеточные контакты разрушены, при этом наблюдается лизис внутриклеточных органоидов цитоплазмы и частичное отслоение эндотелия в месте прикрепления к десцеметовой оболочке. Отмечается развитый электронноплотный хлопьевидный гликокаликс, размеры которого знасительно увеличены (рис. 9). Аналогичная картина была отмечена и на других электронограммах данной группы опытов. Особого внимания заслуживают мощные цитоплазматические выросты на апикальной поверхности эндотелия - микроворсины, значительно увеличивающие площадь плазматической мембраны эпителия. При увеличении 80 000 развитые микроворсинки имеют вид тонких пальцевидных образований, по всему периметру окруженные хлопьями гликокаликса. Рис. 9. Ультраструктура эндотелия роговицы через 24 часа после введения в переднюю камеру глаза В-ПЭГ Увеличение х 50 000 Через 24 ч после введения животным в переднюю камеру глаза сочетания РУ-1117+В-ПЭГ наблюдались следующие изменения ультраструктуры эндотелия роговицы: наличие вакуолей в цитоплазме, расширение цистерн гладкого и шероховатого эндоплазматическо-го ретикулума, пролиферация пластинчатых комплексов. Отмечено также небольшое расширение перинук-лерного пространства. При этом наблюдалась сохранность контактов между эндотелием и десцеметовой оболочкой, микроворсин, а также основных цитоплазматических органелл (рис. 10, 11). Рис. 10. Сохранность внутриклеточных органелл эндотелия роговицы через 24 ч после введения в переднюю камеру глаза РУ-1117+В-ПЭГ Я - ядро эндотелиальной клетки, ДО - десцеметова оболочка, В - вакуоль, ПК - пластинчатый комплекс. Увеличение х 40 000 42 Выпуск 4 (48). 2013 Рис. 11. Сохранность межклеточных контактов, пролиферация пластинчатых комплексов, эндотелия роговицы через 24 ч после введения в переднюю камеру РУ-1117+В-ПЭГ Я - ядро эндотелиальной клетки, ДО - десцеметова оболочка, В - вакуоль, ПК - пластинчатый комплекс; стрелками указан межклеточный контакт. Увеличение х 40 000 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Таким образом, при электронномикроскопическом исследовании эндотелия роговицы кролика через 1 ч после введения В-ПЭГ в переднюю камеру в цитоплазме отмечается появление вакуолей среднего и большого размера, пролиферация гладкого и шероховатого эндоплазматического ретикулума, пролиферация пластинчатого комплекса, расширение наружного и внутреннего пространства кариолеммы. Остаются сохранными органеллы, межклеточные контакты, ворсины, а также гемидесмосомы между эндотелием и дес-цеметовой оболочкой, что указывает на обратимость выявленных изменений. При ультраструктурном исследовании эндотелия роговицы через 1 ч после введения в переднюю камеру композиции РУ-1117+В-ПЭГ имеет место пролифера ция гликокаликса, а также наличие вакуолей со стороны, обращенной к передней камере. Через 24 ч после введения в переднюю камеру В-ПЭГ возникают необратимые изменения эндотелия роговицы. При исследовании эндотелия роговицы через 24 ч после введения в переднюю камеру композиции РУ-1117+В-ПЭГ возникает отек цитоплазматического матрикса, расширение мембран цитоплазматической сети, пролиферация пластинчатых комплексов, невыраженная вакуолизация цитоплазмы. Нарушение строения митохондрий, межклеточных плотных и щелевых контактов, связи клеток с десцементовой оболочкой и их отслоение отсутствуют. Сочетание РУ-1117+В-ПЭГ, по сравнению с В-ПЭГ, взятым отдельно, обладает значительно меньшим повреждающим действием на эндотелий роговицы.

About the authors

A. V. Kiselyov

Email: kybfarma@rambler.ru

P. A. Galenko-Yaroshevsky

S. N. Sakhnov

A. G. Zabolotny

E. Y. Kirichenko

A. K. Logvinov

References

Supplementary files