Оптимальный срок фиксации комбинированной биоконструкции с клетками буккального эпителия при лимбально-клеточной недостаточности в эксперименте
- Авторы: Ченцова Е.В.1, Боровкова Н.В.2, Целая Т.В.1, Сторожева М.В.2, Макаров М.С.2, Чурилов А.А.1, Пономарёв И.Н.2
-
Учреждения:
- Национальный медицинский исследовательский центр глазных болезней им. Гельмгольца
- Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского
- Выпуск: Том 16, № 2 (2023)
- Страницы: 63-72
- Раздел: Экспериментальные исследования
- Статья получена: 06.04.2023
- Статья одобрена: 02.06.2023
- Статья опубликована: 14.07.2023
- URL: https://journals.eco-vector.com/ov/article/view/321988
- DOI: https://doi.org/10.17816/OV321988
- ID: 321988
Цитировать
Полный текст
Доступ предоставлен
Доступ платный или 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.
Полный текст
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, МоскваНаталья 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, МоскваТатьяна 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, МоскваМайя 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, МоскваМаксим 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, МоскваАлексей 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, МоскваИван 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, МоскваСписок литературы
- 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
- 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
- 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.
- 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
- 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
- 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
- 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.
- 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.
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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.
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- Войно-Ясенецкий В.В. Разрастание и изменчивость тканей глаза при его заболеваниях и травмах. Киев: Вища школа, 1979.
- 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