МОРФОЛОГІЧНІ ЗМІНИ ЕКВІВАЛЕНТА СТРОМИ РОГІВКИ, ОТРИМАНОЇ МЕТОДОМ ДЕЦЕЛЮЛЯРИЗАЦІЇ

M. B. Danyliuk; I. M. Klishch; I. P. Kuzmak; S. B. Kramar

doi:10.11603/mcch.2410-681X.2020.i4.11736

Автор(и)

M. B. Danyliuk ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ
I. M. Klishch ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ
I. P. Kuzmak ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ
S. B. Kramar ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ

DOI:

https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681X.2020.i4.11736

Ключові слова:

рогівка свиней, морфологічний стан, децелюляризація, кератопластика

Анотація

Вступ. Використання ксеногенного трансплантаційного матеріалу за сучасних умов широко визнано в різних сферах медицини. На фоні різкого збільшення людського травматизму, порушення екологічного балансу біосфери зростає частка патологій рогівки, тому постала проблема дефіциту донорського матеріалу в офтальмології. У зв’язку з дефіцитом донорської людської рогівки та низькою ефективністю її пересадки при деяких видах рогівкової патології, актуальним є пошук альтернативних матеріалів для кератопластики, що й стало стимулом до пошуку різних методик виготовлення і застосування ксеногенних трансплантатів.

Мета дослідження – вивчити морфофункціональні зміни еквівалента строми рогівки, видаленої з очей свиней та отриманої методом децелюляризації, з метою подальшої можливості її застосування як матеріалу для кератопластики.

Методи дослідження. Рогівку, отриману з видалених очей свиней, розміщують у середовищі для культивування тканини, після чого проводять її децелюляризацію. Обробляють 0,5 % розчином додецилсульфату натрію при постійному струшуванні; обробляють ультразвуком (тричі), здійснюють інкубацію за присутності ферментного розчину папаїну; промивають буферним розчином (pH 6,5), центрифугують. Поміщають у розчин полівінілпіролідону для зберігання.

Результати й обговорення. Досліджено морфофункціональний стан еквівалента строми рогівки, отриманої методом децелюляризації. Мікроскопічно в гістологічних препаратах еквівалента строми рогівки, одержаної методом децелюляризації, виявляють деструкцію переднього та заднього епітеліїв рогівки. Поверхня власної речовини обмежена щільною передньою пограничною пластинкою (мембраною Боумена), наявні залишки багатошарового плоского незроговілого епітелію, але епітеліоцити в його складі значно змінені, погано контуруються їх плазмолеми, в набряклій цитоплазмі розташовані пікнотичні, інтенсивно базофільні ядра. Гістологічні дослідження показали, що у власній речовині рогівки втрачається гомогенність її структури, сполучнотканинні пластинки розшаровані, власна речовина рогівки набуває сітчастого вигляду. На окремих ділянках гістологічного зрізу децелюляризованої рогівки в просторах між пучками колагенових фібрил власної речовини мікроскопічно спостерігають деструктивно змінені подовгастої форми фібробласти, ядра їх інтенсивно базофільні, цитоплазма не контурується.

Висновки. Гістологічно встановлено, що децелюляризація рогівки призводить до значних змін її морфологічного стану, пов’язаних із деструкцією клітинного компонента як епітеліальних тканин, так і власної речовини, розволокненням пучків колагену з утворенням сітки. Дані мікроскопічні зміни вказують на ефективність застосування розробленої методики децелюляризації з метою отримання еквівалента строми ксенорогівки для трансплантації. Подальші розробка та вдосконалення цих методів, ширше впровадження в клінічну практику є одним із найбільш актуальних і перспективних напрямків офтальмотрансплантології.

Посилання

Savchuk, Z.L., Klishch, I.M., & Herasymiuk, I.Ye. (2014). Osoblyvosti reorhanizatsii struktur rohivky kroliv z yii khimichnym opikom na tli merkazolil-indukovanoho hipotyrozu [Features of the reorganization of the structures of rabbit horns from the chemistry on the mercazolyl-induced hypothyrosis]. Zhurnal medychnykh nauk – Journal of Health Sciences, 4 (14), 190-200 [in Ukrainian]. DOI:%2010.5281/zenodo.13349.

Smith D., Wrenn K., & Stack L. (2002). The epidemiology and diagnosis of penetrating eye injuries. Academic Emergency Medicine: Official Journal of the Society for Academic Emergency Medicine, 9 (3), 209-213. DOI:10.1111/j.1553-2712.2002.tb00246.x.

Zbytneva, S.V. (2010). Zakhvoriuvanist naselennia Ukrainy na khvoroby oka ta yoho prydatkovoho aparatu [Incidence of eye diseases and its appendages in the population of Ukraine]. Visnyk sotsialnoi hihiieny ta orhanizatsii okhorony zdorovia Ukrainy – Bulletin of Social Hygiene and Health Care Organization of Ukraine, 3, 14-17 [in Ukrainian].

Slabkyi, H.O., & Zbitnieva, S.V. (2013). Riven zadovolenosti potreby naselennia Ukrainy u transplantatsii rohovoi obolonky [The level of satisfaction of the needs of the population of Ukraine in corneal transplantation]. Visnyk sotsialnoi hihiieny ta orhanizatsii okhorony zdorovia Ukrainy – Bulletin of Social Hygiene and Health Care Organization of Ukraine, 4 (58), 1-23 [in Ukrainian]. http://nbuv.gov.ua/UJRN/VSG_2013_4_6.

Zavhorodniaia, N.H., Ysakova, O.A., & Lutsenko, N.S. (2011). Osnovnye problemy oftalmotransplantologii i vozmozhnye puty ikh resheniya [The main problems of ophthalmic transplantology and possible solutions]. Medytsyna sohodni i zavtra – Medicine Today and Tomorrow, 1-2, 78-81 [in Russian]. http://nbuv.gov.ua/UJRN/Msiz_2011_1-2_20.

Pasechnikova, N.V. (2010). Oftalmologicheskaya pomoshch naseleniyu Ukrainy v 2009 godu [Ophthalmic care to the Ukrainian population in 2009]. Oftalmologicheskiy zhurnal – Ophthalmologic Journal, 5, 83-88 [in Russian].

Turchin, M.V., & Pasechnikova, N.V. (2017). Eksperymentalne obHuntuvannia i dosvid vykorystannia ksenorohivky pry likuvalno-tektonichnii keratoplastytsi u khvorykh iz vyrazkamy rohivky riznoi etiolohii [Experimental substantiation and experience of using xenocorneal in medical-tectonic keratoplasty in patients with corneal ulcers of different etiology]. Shpytalna khirurhiia. Zhurnal imeni L. Ya. Kovalchuka – Hospital Surgery. Journal named by L.Ya. Kovalchuk, 3, 43-48 [in Ukrainian].

Wilson, S.L., Sidney, LE., Dunphy, S.E., Dua, H.S., & Hopkinson, A. (2016). Corneal decellularization: A method of recycling unsuitable donor tissue for clinical translation? [Detselyulyaryzatsiya rohivky: metod pererobky neprydatnoyi donorsʹkoyi tkanyny dlya klinichnoho perekladu?]. Potochni doslidzhennia ochei – Current Eye Research, 41, 6, 769-782 DOI: 10.3109/02713683.2015. 1062114 [in Ukrainian].

Pasyechnikova, N.V., Cogan, B.M., & Kolomiichuk, S.G. (2017) Experimental study of efficacy of intralamellar keratoplasty with corneal stromal substitute developed from decellularized porcine cornea. J. ophthalmol. (Ukraine), 3, 48-55. DOI: 0.31288/oftalmolzh201734855.

Declarative patent for a utility model No. 101707, 25.09.2015 IPC (2006.01) A61F9 / 01, A61R27 / 02, A61N7 / 02 (2006.01) [Deklaratsiinyi patent na korysnu model № 101707, 25.09.2015 MPK(2006.01) A61F9/01, A61R27/02, A61N7/02 (2006.01)]. Sposib otrymannia ekvivalenta stromy rohivky dlia keratoplastyky. Kohan Borys; Pasiechnikova Nataliia; Nasinnyk Illia; Kolomiichuk Serhii. Vlasnyk: Derzhavna ustanova “Instytut ochnykh khvorob i tkanynnoi terapii im. V.P. Filatova NAMN Ukrainy”, zaiavka № u2015032153 vid 06.04.2015. Patent opublikovano 25.09.2015, biul. № 18/2015 [in Ukrainian].

Julia Fernández-Pérez, J., & Ahearne, M. (2020). Decellularization and recellularization of cornea: Progress towards a donor alternative. Methods,171, 86-96. DOI:10.1016/j.ymeth.2019.05.009.

Abdulkadir, I., Shaohui, L.P., & Burcin, E. (2019). Decellularization methods for developing porcine corneal xenografts and future perspectives. Xenotransplantation, 26 (6), e12564. DOI: 10.1111/xen.12564.

Gain, P., Jullienne, R., & He, Z. (2016). Global survey of corneal transplantation and eye banking. JAMA Ophthalmol.,134 (2), 167-173. DOI:10.1001/jamaophthalmol.2015.4776.

Kozhemiakin, Yu.M., Khromov, O.S., Filonenko, M.A., & Saifetdinova, H.A. (2002). Naukovo-praktychni rekomendatsii z utrymannia laboratornykh tvaryn ta roboty z nymy [Scientific and practical advice on keeping laboratory animals and work with them]. Kyiv: Avitsena [in Ukrainian].

Sorochinnikov, A.G., & Dorosevich, A.E. (2002). Gistologicheskaya i mikroskopicheskaya tekhnika [Histological and microscopic technique]. Moscow: Meditsina [in Russian].

Horalskyi, L.P., Khomych, V.T., & Kononskyi, O.I. (2011). Osnovy histolohichnoi tekhniky i morfofunktsionalni metody doslidzhen u normi ta pry patolohii [Histological and microscopic technique]. Zhytomyr: Polissia [in Ukrainian].