Автореферат и диссертация по медицине (14.00.02) на тему:Морфологические аспекты пересадки соединительнотканных аллотрансплантатов

р^б министерство здравоохранения

цт \5^&ЭССИЙСК0Й ФЕДЕРли>ни •* & Мотосибирский медицинский институт

На правах рукописи НИГМАТУЛЛИН РАФИК ТАЛГАТОВИЧ

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПЕРЕСАДКИ СОЕДИНИТЕЛЬНОТКАННЫХ АЛЛОТРАНСПЛАНТАТОВ

14.00.02—анатомия человека

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Новосибирск — 1996

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НОВОСИБИРСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

НИГМАТУЛЛИН РАФИК ТАЛГАТОВИЧ

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПЕРЕСАДКИ СОЕДИНИТЕЛЬНОТКАННЫХ АЛЛОТРАНСПЛАНТАТОВ

14.00.02 - анатомия человека

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Новосибирск - 1996

Работа выполнена в Башкирском государственном медицинском университете и Всероссийском центре глазной и пластической хирургии (г.Уфа)

Научный консультант: заслуженный деятель науки РБ, доктор медицинских наук, профессор Габбасов А. Г.

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Тарасов Л А. доктор медицинских наук Мельников М.Н. доктор медицинских наук Головнев В .А.

Ведущее учреждение - Кемеровская государственная медицинская академия

Защита диссертации состоится " _ " _ 1996 г.

в_часов на заседании диссертационного совета Д 084.52.02 при

Новосибирском медицинском институте (630091, Новосибирск, Красный проспект, 52).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного медицинского института

Автореферат разослан "_"_ 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доцент

Машак А.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Проблемы регенерации различных соединительнотканных образований в экспериментальных и клинических условиях остаются объектом пристального внимания исследователей (Шехтер А. Б. и др. 1977, Рывняк В.В. 1977, Слуцкий Л.И., 1982; Билич Г.Л.,1993,1994; Никитюк Б.А., Коган Б.И.,1993; Петров A.B., Поздняков А.М., 1993; Abrahamsson S. et al.,1995; Markel M. et al.,1995). Результаты приведенных работ показали, что восстановление целостности соединительнотканных структур возможно путем трансплантации тканей, которые после пересадки временно выполняют функции утраченной части органов, а в последующем подвергаются морфологической перестройке и замещению «по каркасу» новообразованной тканью реципиента (Kien R.,1970; Salamon А.,1976; Коваленко П.П.,1976). Наиболее эффективными для указанных целей являются аллостатические трансплантаты, в которых после экстракции клеточных компонентов сохраняются волокнистый каркас и аморфное межклеточное вещество (Seiffert К., 1977). Таким образом, трансплантация тканей может стать методом избирательного воздействия на репаратив] 1ые процессы, направленным на восстановление функционально адекватных структур. Именно поэтому многочисленные исследования последних лет по регенерации тканей и, в частности, соединительнотканных структур рассматриваются в тесной связи с проблемой трансплантации (Matthes G., Versen R., 1990; Frank К., 1990; Kien R. ,1990; Ostrowski K„ Oziedzic-Goclawska A., 1990; R.Versen, 1990). Подтверждением тому являются также материалы традиционных международных симпозиумов по тканевым банкам и трансплантации тканей (Варшава 1986,1989; Градец-Кралове 1988; Росток 1990; Варна 1990; Флоренция 1991) и ряда тематических конференций (Пермь 1987; Уфа 1987).

Следует признать, что представляемая проблема далека от своего логического разрешения. В частности, не изучены закономерности замещения трансплантатов в зависимости от их фиброархитектоники, отсутствуют морфологические методы тестирования тканей при их консервации. В практической работе это приводит с одной стороны к эмпирическому подбору тканей для биопластики, с другой стороны

исключается возможность динамичного контроля подготовки тканей для трансплантации, и как следствие этого следует рассматривать нестабильность клинических результатов при аллогенных пересадках. Решение указанных задач возможно на основе морфологического подхода: именно с позиции функциональной анатомии следует оценить фибро- и ангиоархитектонику новообразованных структур, рассмотреть процессы перестройки и замещения трансплантатов. В свою очередь, в трансплантологии интегрируются фундаментальные и прикладные направления морфологии, находят отражение ее эволюционный, функциональный и генетический аспекты. Приведенные исходные позиции полностью отвечают основным задачам развития современной морфологии (Куприянов В.В., 1978, 1987; Студитский А.Н., 1976; Яше 8.1986.; Сапин М.Р., 1990).

Таким образом, в фундаментальной медико-биологической проблеме тканевой трансплантации представляется возможным выделить анатомический подход, в котором, на наш взгляд, ключ к пониманию многих нерешенных задач трансплантологии.

Исследования, проводимые нами с 1975 года (Мулдашев Э.Р. и др., 1978,1994; Габбасов А.Г. и др., 1981; Нигматуллин Р.Т. 1979,1986,1994), позволили наметить некоторые пути подбора соединительнотканных аллотрансплантатов исходя из задач пластической и глазной хирургии. Применение широкого спектра трансплантатов значительно повысило эффективность многих реконструктивных и восстановительных операций. В связи с этим появилась необходимость систематизации соединительнотканных образований, использующихся в качестве аллотрансплантатов. Предварительные экспериментальные и клинические наблюдения показали, что существенными факторами, влияющими на процессы регенерации тканей при аллотрансплантации, представляются их фиброархитектоника и биомеханические свойства (Мулдашев Э.Р., Нигматуллин Р.Т., 1978). Продолжение исследований в указанном направлении, на наш взгляд, позволит раскрыть закономерности перестройки соединительной ткани при аллогенных пересадках и тем самым не только разработать методические подходы для гетеротопической трансплантации, но и обосновать системный принцип применения

различных биоматериалов.

Исходя из изложенного, нами сформулирована следующая цель исследования: выявить закономерности восстановления соединительнотканных образований при пересадке аллогенных трансплантатов с различной фиброархитектоникой.

Задачи исследования.

1. Изучить структурные и биомеханические особенности соединительнотканных образований с различной фиброархитектоникой, используемых в качестве аллотрансплантатов.

2. Определить особенности процессов замещения при пересадке нативного и консервированного сухожильного аллотрансплантата.

3. Изучить процессы перестройки и восстановления анатомических структур (сосудистого русла, пучков коллагеновых и эластических волокон) при пересадке соединительнотканных аллотрансплантатов.

4. Разработать медико-технические требования к трансплантатам и методы морфологического тестирования на этапах их обработки и экспериментальных испытаний.

Научная новизна работы.

Положенный в основу исследования системно-структурный подход в сочетании с разработанными качественными и количественными тестами замещения аллотрансплантатов позволили раскрыть новые закономерности замещения и перестройки соединительнотканных образований:

-показано, что фиброархитектоника и биомеханические свойства соединительнотканных образований (сухожилий, дермы, фиброзных мембран и подкожной жировой клетчатки) являются основными критериями для их тестирования как аллотрансплантационных материалов. На основе полученных данных разработана анатомическая классификация соединительнотканных трансплантатов;

-выявлены основные принципы замещения отдельного пучка волокон на модели пересадки сухожильного аллотрансплантата.

-на моделях пересадки аллотрансплантатов дермы, фиброзных мембран и подкожной жировой клетчатки описаны общие закономерности заместительной регенерации в гетероморфных волокнистых структурах;

-изучена микротопография замещения различных по фиброструктуре аллотрансплантатов, определена их моделирующая роль на процессы формообразования волокнистого каркаса и органного сосудистого русла, описаны морфофункциональные зоны и этапность репаративной регенерации по заместительному типу при пересадке указанных аллотрансплантатов;

Практическая значимость.

Выявленные морфологические закономерности замещения различных соединительнотканных аллотрансплантатов позволили решить ряд прикладных задач трансплантологии и пластической хирургии.

Разработанные биоматериалы и методы их тестирования защищены 10 авторскими свидетельствами на изобретения и 21 рационализаторским предложением. Два изобретения запатентованы в США, ФРГ, Швейцарии, Италии, Франции.

Результаты экспериментальных и клинико-морфологических исследований легли в основу опытно-конструкторской работы «Аллотрансплантаты для офтальмохирургии»,также выполненной нами в соответствии с программой Комитета по новой медицинской технике Минздрава РФ. По данной программе были подготовлены медико-технические требования и разработана рабочая документация опытной партии трансплантатов. Токсикологические и приемочные технические испытания проведены в профильных лабораториях ВНИИИМТ Минздрава РФ. Клинические испытания прошли в пяти ведущих офтальмологических клиниках Российской Федерации. По итогам всех проведенных научных и опытно-конструкторских работ нами были подготовлены технические условия «Аллотрансплантаты для офтальмохирургии» (ТУ 42-2-537-88), а сами трансплантаты приказом Министра здравоохранения СССР N901 от 22.07.87 включены в номенклатуру разрешенных для применения в медицинской практике и рекомендованы для широкого клинического внедрения. Общее число разработанных и включенных в технические условия трансплантатов составляет 52.

Положения, выносимые на защиту.

1. На основе анализа фиброархитектоники и биомеханических свойств различных соединительнотканных образований представляется возможным оценить их свойства как трансплантационных материалов, пересадка которых является адекватной экспериментальной моделью для исследования процессов замещения и перестройки соединительной ткани.

2.0сновными принципами замещения однонаправленных пучков волокон в аллотрансплантате сухожилия являются временная организация репаративного процесса (гетерохрония) и детерминизм пространственной организации новообразованных структур (гетерокинезис). Гетерохрония, проявляющаяся в этапности замещения как на уровне отдельных волокон, таки на уровне пучков, обеспечивает сохранение биомеханических свойств трансплантатов при их реституции.

3. Заместительная регенерация в гетероморфных аллотрансплантатах также подчинена принципам гетерохронии и гетерокинезиса, но имеет и свои особенности, связанные с их фиброархитектоникой (трансплантаты дермы, фиброзных мембран) и наличием развитой эластической сети (трансплантат подкожной жировой клетчатки), которые пролонгируют морфогенетические процессы. Фиброархитектоника исследуемых аллотрансплантатов играет моделирующую роль в процессах формообразования волокнистых структур и органного сосудистого русла. '

4. В процессе замещения аллотрансплантатов определяются морфофункциональные зоны инфильтрации, пролиферации и ремоделирования, динамичное смещение которых от периферии к центру проявляется в закономерной последовательности миграции клеток: лейкоцитарная фаза, макрофагальная фаза, фибробластическая фаза (или фаза фибрилло- и ангиогенеза). Замещение аллотрансплантатов является частным случаем репаративной регенерации по заместительному типу, а выделенные микротопографические зоны соответствуют пролиферативной и адаптивной фазам регенерационного гистогенеза.

Апробация работы.

Материалы диссертации доложены: III Всероссийская конференция «Трансплантация органов и тканей» Пермь 1987; Конференция морфологов

Сибири «Эпителий и соединительная ткань в нормальных, экспериментальных и патологических условиях», Тюмень 1983; Международная конференция, посвященная 200-летию медицинского образования в Варшаве, Варшава 1989; II Международная конференция специалистов по тканевым банкам Градец-Кралове, ЧССР, 1988; X Всесоюзный съезд анатомов, гистологов и эмбриологов, Винница, 1986; Международная конференция «Достижения биомехашшки в медицине», Рига, 1986; II Всероссийский съезд анатомов, гистологов и эмбриологов, Ленинград, 1988; III Международная конференция специалистов по тканевым банкам Росток, ФРГ, 1990; IV Международная конференция специалистов по тканевым банкам, Уфа, СССР, 1991; Всероссийская конференция «Актуальные вопросы медицины катастроф», Уфа, 1990; II Международная конференция «Биоматериалы», Варна, Болгария, 1990; XXVI Международный конгресс офтальмологов, Сингапур, 1990; Ежегодный конгресс американских офтальмологов, Атланта, США, 1990; VI Международный конгресс «Retinitis pigmentosa» Дублин, Ирландия, 1990; XIII Конгресс Академии офтальмологов Азиатского и тихоокеанского региона, Киото, Япония, 1991; IV Международный конгресс по катаракте, имплантации, микрохирургии и рефракционной кератопластике, Сеул, Корея, 1991 ; XVI Конгресс Пан-Американской ассоциации офтальмологов, Анахейм, США, 1991; XI съезд анатомов, гистологов и эмбриологов, Смоленск, 1992; Умеждународная конференция по катаракте, имплантации, микрохирургии и рефракционной кератопластике, Нью-Дели, 1992; V Международная конференция по миопии, Торонто, 1994; XXVII международный конгресс офтальмологов, Торонто, Канада, 1994; III Всероссийский съезд морфологов, Тюмень, 1994;

Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 320 страницах машинописного текста и включает введение, обзор литературы, материал и методы исследований, четыре главы собственных исследований, обсуждение полученных результатов, выводы, указатель литературы. Диссертация содержит 37 таблиц и 131 рисунок. Список использованной литературы включает 155 отечественных и 210 иностранных источников. Весь материал получен, обработан и проанализирован лично автором.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Материалы и методы работы.

Предварительные морфологические исследования, а также изучение результатов трансплантации тканей в эксперименте и клинике позволили выделить четыре основные группы соединительнотканных аллотрансплантатов по их фиброархитектонике. Трансплантаты отражают различные формы вариабельности мягкого остова и готовятся из разнообразных структур: дермы, жировой клетчатки, сухожилий и фиброзных мембран. В настоящей работе для исследования мы выбрали из каждой группы по одному виду анатомических образований и, соответственно, приготовленному на их основе трансплантату: дерма опорных участков стопы - транспланат для каркасной пластики; подкожная жировая клетчатка подошвы - трансплантат для объемной пластики; сухожилие подошвенной мышцы - трансплантат для фиксирующей пластики; фиброзная капсула почки - трансплантат для мембранной пластики.

Консервация осуществлялась в соответствии с требованиями указанных выше технических условий с целью мембранолиза и элиминации клеточных структур. При этом в первой серии опытов была произведена трансплантация нативного и консервированного сухожильного аллотрансплантата для сравнительного анализа процессов их замещения, в последующих опытах - пересадка различных по фиброархитектонике консервированных аллотрансплантатов. Схема разработанных и выполненных экспериментальных моделей с указанием области клинического применения трансплантатов приведена в таблице 1. При исследовании объемного трансплантата в качестве лабораторных животных использовались беспородные собаки примерно одного возраста и веса, в остальных сериях - кролики породы "шиншилла" весом от 3 до 3.5 кг.

Выбор трансплантов и соответсвующих экспериментальных моделей был продиктован, с одной строны, запросами клинической практики (Lin J. et Li Е., 1993), с другой стороны, стоящими перед нами теоретическими проблемами. Изучив процессы перестройки и замещения столь различных по структуре и свойствам соединительнотканных формаций (жировой клетчатки, сухожилий, дермы, фиброзных мембран),

Таблица 1

Экспериментальные модели и клиническое применение аллотрансплантатов

Виды Трансплантатдая Трансплантатдая Трансплантатдая Трансплантатдая

трансплантатов каркасной пластики для объемной фиксирующей мембранной

пластики пластики пластики

Анатомические •

структуры, Подкожная

используемые Дерма жировая Сухожилия Фиброзные

для клетчатка мембраны

трансплантации

Созданные Каркасная Контурная Фиксация Эписклеральная

эксперимен- пластика пластика верхнего пересадка. Пластика

тальные модели век века конъюнктивы.

Клиническое - Пластика век - Пластика орбиты - Устранение птоза - Пластика

применение - Челюстно-лицевая - Контурная плас- верхнего века конъюнктивы

трансплантатов хирургия тика лица (А.с.878266/ (А.с.940770)

(А.с. 1533664) (А.с. 1533664) А.с.1251898) - Реваскуляризация

Исследование - Пластика бронхов - Замещение объем- - Устранение хориоидеи

биопсийного и пищевода ных дефектов заворота век (А.с.822820)

материала паренхиматозных (А.с. 1261653) - Реваскуляризация

органов - Укрепление зрительного

заднего полюса нерва

глаза при миопии

(А.с. 1597185)

- Статическое подве-

шивание и фиксация

органов итканей

(патент 2043078 РФ)

представляется возможным выявить закономерности их замещения. Для описания фаз репаративного процесса мы выбрали метод качественно-количественных характеристик клеток в очаге регенерации, разработанный А.А.Майбородой (1979) на моделях воспалительных реакций. Динамику структурных изменений при пересадке указанных трансплантатов изучали на 1, 3, 7, 14, 21, 30, 60, 90, 180 и 360 сутки после пересадки.

Сводные данные по объему выполненных экспериментальных исследований приводятся в таблице 2. Кроме экспериментальных исследований проведено изучение структурных особенностей и биомеханических свойств указанных анатомических структур на секционном материале, полученном от 136 трупов людей обоего пола, погибших от травм в возрасте от 20 до 50 лет. При выполнении двухэтапных операций в клинике мы имели возможность получить также и биопсийный материал от 118 больных в различные сроки после пересадки. В таблице 3 приведены данные по объему проведенных исследований на секционном и клиническом материале. Для изучения экспериментального, секционного и биопсийного материала использован комплекс традиционных и современных морфологических методов: макро-микропрепарирование, окраска гистологических срезов по ван-Гизону, гематоксилином и эозином, толуидиновым синим, импрегнация нитратом серебра, электронномикроскопические методы. Для целенаправленного исследования процесса замещения соединительнотканных структур, нами использованы качественные и количественные тесты.

Качественные методы выявления трансплантатов и их компонентов.

В ходе исследования мы обратили внимание на особенности тинкториальных свойств трансплантатов. Для тестирования трансплантатов применялся метод выявления гликопротеидов метенамином серебра, разработанный для электронной гистохимии (Г.Гайер,1974), который использован нами для световой микроскопии (рацпредложение N71 от 22.11.76 выданное Башкирским медицинским институтом). В ходе перестройки трансплантатов определяется фаза повышенной аргентофилии его коллагеновых структур, которые и выявляются указанным методом.

Кроме того, с целью выявления гликозаминогликанов (ГАГ), использовались качественные реакции с толуидиновым и альциановым

Сводные данные по объему исследований на экспериментальном материале (а - количество животных; б - кол-во изготовленных препаратов)

Сроки эксперимента 3 суток 7 14 30 60 180 360 Общее кол-во

Количество исследований а б а б а б а б а б а б а б а б

Трансплантат для фиксирующей пластики 16 164 17 140 14 122 14 120 15 142 13 152 12 130 101 970

Трансплантат для объемной пластики 12 142 10 98 11 104 9 152 9 136 10 118 8 108 70 858

Трансплантат для каркасной пластики 8 132 11 280 10 170 10 194 7 138 7 148 7 128 61 1190

Трансплантатдля мембранной пластики 4 42 6 49 4 57 5 40 4 49 5 76 3 64 31 307

Примечание: В таблице приведены основные сроки наблюдения. В отдельных сериях в зависимости от течения репаративного процесса вводились дополнительные сроки наблюдения.

Сводные данные по объему и методам исследований на секционном материале (указано количество трупов, с которых произведен забор материала)

Методы исследо-Объем ваний исследования Макро-микро-скопическис методы Биомеханические исследования Гистологические методы Поляризацион-но-оптические методы Электронно микроскопические методы

Трансплантат для фиксирующей пластихи 29 43 36 21 11

Трансплантат для объемной пластики 22 60 36 25 9

Трансплантат для каркасной пластики 22 29 36 21 11

Трансплантат для мембранной пластики 17 и 17 17 7

Примечание: кроме секционного материала дополнительно проведено исследование трансплантатов, полученных путем биопсии при выполнении дополнительных ксррегирующих операций. Так, трансплантаты для фиксирующей пластики исследованы в 58 случаях в сроки до 5 лет после трансплантации, трансплантаты для каркасной пластики - в 49 случаях в сроки до 3 лет после пересадки и трансплантаты для объемной пластики - в 11 случаях в сроки до 3 лет после трансплантации.

синим при различных значениях РН и молярности с одновременным химическим и ферментативным контролем метанолом и гиалуронидазой (Scott J.E., Dorling J., 1965; Луппа X., 1980).

Количественные метопы изучения трансплантатов.

Нами предложен способ количественного поляризационно-оптического анализа, позволяющий оценить фиброархитектонику трансплантата и динамику фибриллогенеза при восстановлении соединительнотканных формаций (Э.Р.Мулдашев, Р.И.Еникеев, Р.Т.Нигматуллин «Способ количественного анализа соединительнотканных структур». Рац. предложение N1037, выданное Башкирским медицинским институтом 25.12.1987г.). Исследование проводилось с помощью поляризационного микроскопа Amplival Pol. в комбинации с микроспектрофотометрической приставкой СФН-10 (ЛОМО) при скрещенных поляризационных фильтрах, что позволяет определить градиент интенсивности анизотропии и построить рад иарные диаграммы (полюсные фигуры) изучаемых анатомических структур. На основе указанных диаграмм мы рассчитывали коэффициент анизотропии. Исследование механических свойств тканей при одноосном линейном растяжении проводилось на разрывных машинах ZM-20 и ZM-100 (Рац.предложение N30 от 29.10.75г. «Использование разрывной машины ZM-20 для испытания биологических тканей»). Для изучения биомеханических свойств жировой клетчатки также были разработаны адекватные методы испытания тканей на сжатие («Датчик для определения деформации и напряжения мягких биологических тканей» Рац. предложение № 899 от 14.11.86г.; «Устройство для изучения структурных механизмов деформации биологических тканей» Рац. предложение № 898 от 14.11.86г.). Нами разработаны и использованы методы определения прочности шовной фиксации. При испытании тканей записывались диаграммы зависимости "деформация-напряжение", по которым определялись основные биомеханические параметры: предел прочности, модуль упругости, относительное удлинение.

Известно, что для комплексной оценки трансплантатов важную роль играют их иммунореактивные свойства (Говалло В.И., 1979). Поэтому, как в эксперименте, так и в клинике ставились иммунологические

реакции: Уаиье, пассивной гемагглютинации, реакции связывания комплемента (Никитин В.М., 1977;Рп1ше1 Н., 1987) и реакции торможения миграции макрофагов (Новиков Д.К., Новикова В.И., 1979). Влияние исследуемых трансплантатов на пролиферативную активность фибробластов изучено в культуре клеток. Биохимические методы исследования использованы для определения суммарного содержания ГАГ в трансплантатах. Результаты морфологических и биомеханических исследований фотодокументировались. Для микрофотографирования использовались микроскопы типа МБИ-6 и АмрИуа1 с фотонасадкой. Данные морфометрии и цитофотометрии, количественные биомеханические параметры обработаны с применением методов вариационной статистики.

Результаты собственных исследований и их обсуждение.

На первом этапе исследования мы попытались раскрыть структурные основы замещения нативного и консервированного аллосухожильного трансплантата. Сравнительный морфологический анализ показал выраженную сосудистую реакцию в тканевом ложе при пересадке нативного аллосухожилия (контрольная серия). Артериолы тканевого ложа после кратковременного спазма подвергались резкому расширению. На третьи сутки эксперимента их диаметр составлял 40,0+5,3 мкм. Сопровождающие венулы имели неравномерный просвет, в участках дилятации достигая 100 мкм и более. Определялись морфологические признаки повышенной сосудистой проницаемости, в просвете терминальных сосудов наблюдались агрегаты форменных элементов крови.

В опытной серии сосудистые изменения в тканевом ложе были выражены незначительно. На третьи сутки после трансплантации средний диаметр артериол составлял 26,4±4,1 мкм, а сопровождающих венул -46,3±7,2 мкм при относительно равномерном просвете на протяжении.

Для нативного трансплантата характерна также более выраженная лейкоцитарная реакция, определяемая в ранние сроки эксперимента. Плотность полиморфноядерных лейкоцитов достигала 48,8±6,0 на 10000 кв.мкм. Данный показатель примерно в три раза выше, чем аналогичный при трансплантации консервированного сухожилия. Длительность

плотность лейкоцитов | лейкоцитарная фаза

плотность макрофагов ЩЩ макрофагальная фаза плотность фибробластов §£Ш| фибробластическая фаза

Рис. I. Графическая оценка репаративаого процесса при аллотрансплаигации (метод Майбороды A.A., 1979)

лейкоцитарной фазы при пересадке нативного сухожилия достигала 8 суток (рис.1, 2). В опытной серии лейкоцитарная фаза не превышала 34 суток.

Лейкоцитарная фаза сменялась макрофагальной. Плотность макрофагальной инфильтрации в контрольной серии достигала 8,8±1,4 на 10000 кв.мкм при ее продолжительности 10-12 суток. В опытной серии плотность макрофагов значительно выше (15,8±3,9), а продолжительность всей фазы достигала 16-17 суток (рис.2).

16

Трансплантат для фиксирующей пластики (опытная серия)

Трансплантат нативного сухожилия (контрольная серия)

'шшшшГ

Трансплантат для каркасной пластики

Трансплантат для мембранной пластики

Трансплантат для объемной пластики

[ПНЕВт

Сроки наблюдения в сутках

5 10 20 30 40 200 280 360

□ лейкоцитарная макрофагальная иду фибробластическая

фаза УУа фаза ШШ фаза

Рис. 2. Динамика клеточных реакций при аллотрансплантацни тканей

И, наконец, фибробластическая фаза, которая завершалась относительно быстрее в контроле и приводила к образованию плотной неоформленной соединительной ткани. Фиброархитектоника регенерата при этом структурно не упорядочена и представляла собой переплетение пучков волокон различной ориентации. Указанный процесс в основном завершался на 280 сутки. В тоже время, в опытной серии имело место при относительно высокой плотности фибробластов (32,0±5,3 на 10000 кв.мкм) более медленное формирование фиброархитектоники регенерата. Данный процесс сразу принимал организованный характер. Ориентация новообразованных пучков волокон соответствовала ориентации их в трансплантате. Указанное юкстапозиционное расположение волокон мы определяем как структурный детерминизм, который является частным случаем гетерокинезиса в репаративном процессе (Р.К.Данилов,1995).

Кроме того, нами выявлена этапность замещения волокнистого каркаса как на уровне коллагенового волокна, так и на уровне пучков волокон (гетерохронизм). То есть, формирование новообразованных волокон идет на фоне имеющихся структур трансплантата, что обеспечивает частичное (до 30% от начального) сохранение биомеханических свойств на этапах репаративного процесса. В этой связи следует подчеркнуть, что в опытной серии нами обнаружена прямая зависимость между динамикой изменения коэффициента анизотропии и биомеханическими свойствами трансплантата. Так, на фоне снижения показателей оптической анизотропии коллагеновых волокон трансплантата, начиная с 30 суток после пересадки появлялась регистрируемая оптическая активность вновь синтезированных волокнистых структур, которая резко возрастала уже к 90 суткам эксперимента (рис.3). Приведенные данные указывают на постепенную дезорганизацию собственного волокнистого каркаса трансплантата при одновременном синтезе коллагена. Биомеханические исследования, проведенные в динамике замещения трансплантата, также показали максимальное снижение его прочностных свойств на 30 сутки после имплантации (с 4,5+0,4 до 0,9±0,0б хЮ 6 н/м-2) с последующим значительным возрастанием предела прочности уже на 90 сутки наблюдения (рис.4).

Таким образом, в опытной и контрольной сериях представляется возможным выделить стадию сосудистых реакций тканевого ложа, а также лейкоцитарную, макрофагальную и фибробластическую фазы. Однако плотность клеточного инфильтрата и выраженность вазомоторных проявлений зависят от вида аллосухожильного трансплантата. Для нативного трансплантата характерна следующая динамика реактивных изменений: выраженные сосудистые реакции тканевого ложа > плотный лейкоцитарный инфильтрат >короткая макрофагальная фаза > ускоренная резорбция трансплантата. Наш эксперимент подтверждает известную концепцию А.А.Майбороды (1979), который на модели воспаления доказал, что зона лейкоцитарной инфильтрации замещается плотной неоформленной соединительной тканью. В опытной серии наблюдалась следующая динамика репаративных процессов: незначительные сосудистые изменения в тканевом ложе > слабый лейкоцитарный инфильтрат >

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

\

\

\

\

время после трансплантации в сутках

7 14

■ трансплантат

30

90 180

- регенерат

Рис. для

, 3. Изменение коэффициента анизотропии при пересадке трансплантата фиксирующей пластики (А. = 525 нм, объектив 12.5, зонд 2.0)

ахЮ' н/м

время после трансплантации в сутках

30

90

360

Рис. 4. Изменения предела прочности трансплантата для фиксирующей пластики после пересадки

з

выраженная макрофагальная фаза > медленное формирование структурно адекватного регенерата.

Для объяснения механизмов различного типа замещения нативного и консервированного трансплантатов мы обратились к работе К.Е. ЗаИТег! (1970), в которой показано, что лизис и экстракция клеточных элементов при консервации приводит к освобождению от антигенных детерминант, преимущественно локализующихся в клеточных структурах. Проведенные нами иммунологические исследования также подтверждают отсутствие достоверных изменений в показателях клеточного и гуморального иммунитета при пересадке консервированных трансплантатов. Учитывая изложенное, пересадку исследуемых аллотрансплантатов можно рассматривать как модель для изучения замещения и перестройки соединительнотканных образований.

Изучая динамику замещения трансплантатов, мы пришли к заключению о целесообразности периодизации процесса и выделении микротопографических зон, характерных для каждого периода. Первые две недели составляют период первичной реакции на хирургическую травму и пересадку трансплантата. Для данного периода типичны изменения со стороны тканевого ложа, где определяются три зоны: контактная, краевая (деструкции) и реактивная. Контактная зона -небольшой ширины пространство между ложем и трансплантатом. Заполняется детритом, клетками, а в последующем - новообразованной тканью. Краевая зона или зона деструкции. Ширина ее зависит от величины операционной травмы при пересадке трансплантата. Это зона поврежденных клеток и тканей, где реакция сосудов может проявится их дилятацией в первые дни после операции. В последующем в этой зоне происходит рост и новообразование сосудов, инфильтрация и пролиферация клеток и восстановление тканей по типу репаративной регенерации. Реактивная зона - прилегающий снаружи кзоне деструкции участок тканевого ложа, где обнаруживаются местные признаки ответной реакции организма на пересадку трансплантата. Это, в первую очередь, зона сосудистой реакции, которая обеспечивает трансэндотелиальный переход лейкоцитов и других клеточных структур и инфильтрацию ими окружения трансплантата.

В трансплантате при этом определяются зоны инфильтрации и следующая за ней зона пролиферации. В составе инфильтрата преобладают макрофаги, появляются эндотелиальные тяжи. В зоне пролиферации доминируют клетки фибробластического ряда, формируется капиллярное русло.

В последующем (через четыре недели) начинают доминировать процессы замещения трансплантата, реактивные изменения в тканевом ложе нивелируются и говорить об их зональности не представляется возможным. Данный период мы определяем как детерминированное замещение трансплантата. Репаративные процессы при этом полностью переходят в трансплантат, где от периферии к центру определяются следующие микротопографические зоны: ремоделирования, пролиферации и инфильтрации. В совокупности они составляют регион замещения или заместительной регенерации от края трансплантата с неизмененной структурой до сформированной новообразованной ткани.

Зона инфильтрации занимает центральную часть трансплантата с неизмененной структурой и включает пространство (зону) от фронта внедрившихся клеток и сосудов (почки роста, петли) до периферии сохранившихся структур трансплантата. То есть, это зона инфильтрации матрикса трансплантата. Она сравнительно узкая и ровная со стороны, перпендикулярной волокнам трансплантата, шире и зазубренная со стороны концов волокон.

Промежуточная зона или зона пролиферации. Она следует за зоной инфильтрации и представляет собой пространство от периферии сохранившихся структур трансплантата до фронта пучков новообразованных коллагеновых волокон и дифференцированных звеньев микроциркуляторного русла. Это зона наиболее интенсивного кровоснабжения (недифференцированная густая мелкоячеистая капиллярная сеть), размножения и роста клеток, новообразования сосудов и волокон. Ширина этой зоны, как и последующей, больше со стороны концов волокон трансплантата. В зоне пролиферации развиваются основные процессы фибрилло- и ангиогенеза.

Периферическая зона или зона ремоделирования. Это зона с наиболее размытыми границами, где происходит дифференцировка и

редукция сосудов. Топографически она следует за зоной пролиферации и по периферии постепенно переходит в сформировавшийся регенерат. Коллагеновые волокна организуются в пучки, в которых появляется извилистость с постепенно увеличивающейся амплитудой. В целом, в зоне ремоделирования превалируют процессы дифференцировки и адаптации микроциркуляторного русла и волокнистых структур.

Выявленные морфофункциональные зоны в процессе замещения трансплантата (инфильтрация, пролиферация и ремоделирование) отражают локальную этапность процессов и соответствуют пролиферативной и адаптивной фазам репаративной регенерации заместительного типа (Р.К.Данилов,1995). Динамичное смещение указанных микротопографических зон от периферии к центру приводит к однотипной последовательности описанной выше миграции клеток в каждом микрорайоне трансплантата: лейкоцитарная фаза - макрофагальная фаза - фибробластическая фаза. Процессы замещения трансплантата завершаются относительной стабилизацией новообразованных соединительнотканных структур.

Структурные основы замещения различных соединительнотканных аллотрансплантатов.

Трансплантат для фиксирующей пластики.

Консервированное аллосухожилие может рассматриваться как экспериментальная модель однотипных пучков волокон со строгой однонаправленной ориентацией, который адаптирован к одноосному линейному растяжению (рис.5, таб. 4). На данной модели исследованы общие закономерности замещения коллагенового пучка, явления юкстапозиционного новообразования волокон (гетерокинезис) и этапность замещения (гетерохронизм). Итогом репаративного процесса является образование плотной оформленной соединительной ткани с преимущественной однонаправленной ориентацией волокон.

Микротопографически определены два механизма замещения волокнистых структур: вдоль пучков волокон (средняя скорость 20 мкм в сутки) и поперек волокон (средняя скорость 2,8 мкм в сутки), что позволяет прогнозировать динамику замещения трансплантатов в зависимости от их структуры и формы.

400" 300-

1. 2. 3. 4.

1. Аллотрансплантат для фиксирующей пластики.

2. Аллотрансплантат для объемной пластики.

3. Аллотрансплантат для каркасной пластики.

4. Аллотрансплантат для мембранной пластики.

Рис. 5. Поляризационио-оптсиеские свойства аллотрансплантатов

Таблица 4

Биомеханические свойства аллотрансплантатов

Вид трансплантата Относительное удлинение при разрыве Предел прочности, МПа Модуль упругости (Юнга), МПа

Фиксирующий Каркасный Мембранный Объемный (растяжение) Объемный (сжатие) 1.18 ± 0.01 1.23 ± 0.01 1.34 ± 0.01 1.69 ± 0.01 1.21 ± 0.01 190.25 ± 20.59 7.16 ± 0.2 3.24 ± 0.1 1.08 ± 0.1 245.17 ± 19.61 1227.79 ± 139.25 31.68 ± 1.18 9.51 ± 0.78 2.45 ± 0.29 833.56 ± 147.1

Трансплантат для каркасной пластики.

По биомеханическим свойствам это упруго моделируемый, с высокими прочностными свойствами материал, имеющий компактные, взаимно-переплетенные и резистентные пучки волокон (рис.5, таб.4). В его структуре определяются минимальные межфибриллярные пространства, в которые не может инфильтрироваться дополнительная клеточная масса без элиминации компонентов матрикса. Этим объясняется невозможность быстрой инфильтрации трансплантата. Любая инвазия в структуру биоматериала требует предварительной экстракции равного объема компонентов его матрикса. Пространственная архитектоника трансплантата определяет специфичность морфофункциональных зон при его замещении. Биомеханическая резистентность волокнистого каркаса приводят к медленному диффузно-очаговому его замещению при активном участии гигантских многоядерных клеток, которые могут обеспечить фрагментацию волокнистых структур. С появлением очага инфильтрации локальное замещение отдельных пучков волокон происходит идентично фиксирующему трансплантату и подчинено тем же закономерностям. В целом, макрофагальная фаза пролонгирована (рис.2), сменяющие ее процессы пролиферации фибробластов, фибрилло- и ангиогенеза приводят к замещению трансплантата новообразованной тканью со средней скоростью 2 мкм в сутки. Репаративный процесс приводит к образованию плотной оформленной соединительной ткани с разнонаправленной ориентацией пучков.

Трансплантат для объемной пластики.

По биомеханическим свойствам это упруго моделируемый материал, адаптированный к деформации на сжатие, фиброархитектоника которого представлена трехмерно-ориентированными полиморфными пучками волокон с включением развитой эластической сети и жировых долек (рис.5, таб.4). Формообразующая роль определяется структурой коллагенового каркаса: юкстапозиционная ориентация новообразованных волокон по отношению к пред существующим. Тип замещения -гетерохронный для коллагеновых пучков. Медленное замещение трансплантата определяется развитой сетью эластических волокон и жировыми дольками. При замещении коллагеновых пучков эластические

волокна теряют опору, деформируются и приводят к коллатеральной регенерации, когда новообразованная ткань огибает структуры эластических волокон не приводя к их замещению. Полиморфизм трансплантата определяет этапность его замещения. На первом этапе происходит замещение коллагеновых структур при их моделирующем влиянии на архитектонику новообразованных волокон и терминальных сосудов. На втором этапе происходит медленная резорбция и замещение жировых долек, окруженных плотной сетью эластических волокон. Процессы коллатеральной регенерации приводят к формированию агрегатов из эластических волокон. Итог репаративного процесса -образование плотной оформленной соединительной ткани, имеющей трехмерный волокнистый каркас с локальными включениями эластических волокон трансплантата, которые сохраняются на протяжении всех исследуемых сроков.

Трансплантат для мембранной пластики.

По биомеханическим свойствам это пластично моделируемый материал, в структуре которого преобладают рыхло расположенные разнонаправленные пучки волокон (рис.5, таб.4). Трансплантат свободно инфильтрируется клеточными компонентами, моделирующая роль его каркаса также проявляется при новообразовании волокон. Тип замещения - диффузный, инфильтративный. Для трансплантата характерна короткая макрофагальная фаза. Определяющим фактором перестройки трансплантата является рыхлое расположение относительно тонких пучков волокон, что и обеспечивает его быстрое (со средней скоростью 10 мкм в сутки) замещение путем формирования органного сосудистого русла и последующей фрагментации трансплантата. Материал быстро эпителизируется. Так, при пластике конъюнктивы скорость миграции краевой зоны эпителия достигает 200 мкм в сутки. Одновременно в субэпителиальном слое на поверхности трансплантата происходит сосудистая пролиферация со скоростью 280 мкм в сутки. При инфильтрации и замещении способен динамично менять морфофункциональные зоны, а также объем, форму и внутреннюю структуру. Итог репаративного процесса - образование рыхлой волокнистой соединительной ткани с развитым микроциркуляторым руслом и эпителиальным покровом.

Формирование микроциркуляторного русла в трансплантатах происходит двумя путями: в форме эндотелиальных тяжей и по типу петлевидного роста, описанного А.В.Кораблевым (1993) на этапах онтогенеза. Стадийность формирования капиллярного' русла и его морфологические особенности соответствуют таковым при регенерационном ангиогенезе (Куприянов В.В. и др. 1993). Пространственная организация новообразованного русла определяется фиброархитекгоникой трансплантата. Так, в сухожильном трансплантате капилляры располагаются в межпучковых пространствах, в дермальном и жировом - по ходу соединительнотканной стромы, в мембранном формируют аркады, фрагментирующие трансплантат на отдельные микрорайоны. В пролиферации и созревании эндотелиальных клеток важная роль отводится компонентам внеклеточного матрикса. Так, присутствующий в мембранном трансплантате гепарансульфат вызывает мобилизацию сосудистого эндотелия. Этим можно объяснить и относительно высокую плотность новообразованного капиллярного русла при пересадке трансплантата для мембранной пластики. Известна активная роль коллагена, различных фракций гликозаминогликанов в процессах ангиогенеза (Куприянов В.В., Миронов ВА.,ГуринаОЛО.,1995). По-видимому, исследованные аллотрансплантаты через указанные компоненты внеклеточного матрикса влияют надинамику формирования органного сосудистого русла. Однако архитектоника новообразованного микрососудистого русла в значительной степени зависит от фиброархитектоники трансплантата. Учитывая указанные специфические особенности новообразования сосудов, на наш взгляд, представляется целесообразным выделить трансплантационный ангиогенез как разновидность постнатального экстрагистогенетического ангиогенеза.

Проведенные нами исследования позволяют определить ряд новых подходов к проблеме репаративной регенерации соединительнотканных структур. Выявленные общие закономерности структурных преобразований в области репарации разнообразных анатомических образований (дермы, фиброзных мембран, сухожилий, жировой клетчатки), позволяют говорить о возможных универсальных факторах, определяющих описанную стадийность и характер регенерата. Известно,

что такое сложное явление как репаративный процесс находится под регулирующим влиянием таких интегративных систем как нервная, эндокринная и иммунная (Лиознер Л.Д., 1977; Романова Л.К., 1977; Бабаева А.Г.,1985). Вполне понятно, что регенерация при аллотрансплантации, являясь частным случаем репаративной регенерации, также регулируется на уровне указанных систем. Однако как реализуются эти механизмы на тканевом уровне, какова микротопография процессов замещения - это вопросы, которые можно осветить на основе полученных данных. Прежде всего, пересадку соединительнотканных трансплантатов следует рассматривать как модель репаративной регенерации по заместительному типу. При этом нами выявлена прямая зависимость между сроками макрофагальной фазы с одной стороны и общей продолжительностью анатомического замещения с другой стороны (рис.2). Следует отметить, что при исследовании клинического биопсийного материала было выявлено более медленное развитие процессов реституции. Определена также зависимость между лейкоцитарной инфильтрацией и фиброархитекгоникой восстановленных структур. Кроме того, показано, что исследуемые трансплантаты подвергаются более медленному замещению новообразованными структурами в сравнении с нативными аллогенными пересадками в контроле. Представленные результаты были подтверждены нами в исследованиях на культуре фибробластов, где показано достоверное снижение митотического индекса и ингибирование синтеза ДНК при действии экстракта аллотрансплантатов (таб. 5, 6). Таким образом, описываемые трансплантаты следует рассматривать как моделирующие факторы в заместительной регенерации, причем медленное поэтапное развитие процессов реституции биоматериала является наиболее благоприятным.

Нами получены данные, указывающие на прямую зависимость между пролиферацией фибробластов и динамикой синтеза гликозаминогликанов в процессе регенерации. Активный синтез компонентов внеклеточного матрикса по времени коррелирует с фибробластической фазой. Следует также упомянуть о стимулирующем действии на репаративные процессы продуктов тканевого распада. По мнению большинства авторов, действие указанных регуляторов роста

Таблица 5

Изменение митотической активности культуры фибробластов инкубированных с экстрактом трансплантатов

Серия опытов Митотический индекс, % Степень ингибирования

Контроль 11.6 19.3 %

АТ для фиксиру- 9.6

ющей пластики

Контроль АТ для каркасной пластики 9.3 6.3 32.2 %

Таблица 6

Действие экстракта трансплантатов на синтез ДНК в культуре фибробластов доза 500 мкг/мл

Вид трансплантата Синтез ДНК, БРМ Степень ингибирования

Контроль Опыт

АТ для фиксирующей пластики 2139+160 1349±96 37 %

АТ для каркасной пластики 5275+182 2879±135 45 %

Рис. 6. Некоторые пути моделирующего влияния аллотрансплаитатов на регенерат

обладает органоспецифичностью и, как правило, ограничено короткими сроками (Я.Со.«, 1969). В нашем случае в качестве регуляторов роста выступают продукты активной деструкции аллотрансплаитатов.

Приведенные литературные данные и собственные экспериментальные и клинические наблюдения позволяют выработать следующую рабочую гипотезу развития восстановительных процессов при пересадке аллогенных соединительнотканных трансплантатов (рис.6). Репаративная регенерация при аллотрансплантации тканей связана с двумя группами факторов: первая группа - это факторы реципиента, реализующиеся через тканевое ложе; вторая группа - это факторы самого аллотрансплантата. В реализации факторов реципиента прямо или опосредованно участвуют факторы аллотрансплантата, в частности, его биомеханические свойства и фиброархитектоника (рис.6). Тесно взаимодействуя с основными регуляторными механизмами реципиента, факторы трансплантата оказывают моделирующее влияние на процессы фибрилл о- и аншогенеза, фиброархитектонику формирующихся структур.

Для объяснения возможных путей реализации факторов аллотрансплантата целесообразно рассмотреть вопрос репаративной регенерации с позиций гипотезы ауторегуляции роста соединительной ткани (Серов В.В., Шехтер А.Б.1981). В соответствии с указанной концепцией, на первом этапе местной ауторегуляции роста соединительной ткани продукты разрушения коллагена оказывают стимулирующее влияние на фибриллогенез по механизму обратной связи при активном участии макрофагов. По-видимому, при пересадке аллотрансплантатов создается источник коллагена, эластина, ГАГ и других тканевых компонентов, которые выступают в качестве модуляторов регенерации соединительной ткани. Описываемые в настоящей работе аллотрансплантаты оказывают формообразующее влияние на пространственную структуру регенерата и тем самым подавляют пролиферацию грубоволокнистой рубцовой ткани (Мулдашев Э.Р., 1995). Другими словами, трансплантаты моделируют фиброструктуру новообразованной соединительной ткани и одновременно предупреждают явления рубцевания, обеспечивая две стороны единого процесса. После созревания соединительной ткани включается второй этап ауторегуляции - ингибирующее влияние контактирующих с фибробластами новообразованных зрелых коллагеновых волокон на биосинтез коллагена с одновременной индукцией фиброклазии.

Описанные процессы завершаются относительной стабилизацией сформированной соединительной ткани. Однако явления ремоделирования фиброструктуры и ангиоархитектоники регенерата могут продолжаться. Анализ факторов трансплантата и реципиента в каждом конкретном случае позволяет выработать оптимальные пути моделирования регенерата. На основании полученных данных представляется возможным использование адекватного аллотрансплантата с учетом конечных задач хирургического вмешательства, особенностей тканевого ложа и других факторов.

Резюмируя результаты проведенных исследований, следует констатировать, что используемые аллогенные трансплантаты после специальной подготовки могут выступать в качестве факторов, моделирующих процессы репаративной регенерации заместительного типа в волокнистой соединительной ткани. С другой стороны, исследуя

заместительную регенерацию в коллагеново-эластических структурах представляется возможным полнее оценить морфофизиологическую роль соединительной ткани в норме.

Внедрение в практику.

По результатам выполненныхтеоретических исследований приказом Минздрава РФ создано серийное производство трансплантатов в условиях специализированной лаборатории Всероссийского центра глазной и пластической хирургии в г. Уфе.

В настоящее время на базе указанной лаборатории ежегодно производится и проходит морфологическое и биомеханическое тестирование по разработанным нами методам до 100 тысяч трансплантатов. Основные положения работы, вытекающие из экспериментальных исследований, подтверждены на клиническом биопсийном материале, полученном при выполнении этапных восстановительных операций с применением трансплантатов.

Широкое применение в лечебной практике указанной серии пересадочных материалов как в нашей стране (около 200 клиник Российской Федерации и стран СНГ), так и за рубежом (специализированные клиники Японии, Китая, Индии, Египта, Мексики, Бразилии, Италии и других стран) подтвердило их высокую клиническую эффективность.

ВЫВОДЫ

1. Экспериментальная трансплантация представляет собой адекватную модель восстановления соединительнотканных структур организма с помощью аллогенных соединительнотканных биоматериалов. Она также является моделью для изучения репаративной регенерации различных структур соединительной ткани, что в свою очередь, дает возможность понять некоторые особенности физиологической регенерации, определяющей анатомию органов и строение тканей.

2. Общими критериями, определяющими возможное применение соединительнотканных образований в качестве трансплантата являются:

- прочностные и упруго-деформативные свойства до и во время замещения, надежность шовной фискации

- архитектоника коллагеновых волокон, включая их диаметр, однородность, соотношение пучков разной толщины, порядок и плотность их упаковки

- содержание эластических волокон и жировой ткани

Эти факторы и их сочетания определяют назначение трансплантата, скорость и характер его замещения.

3. Выработанные частные критерии к различным видам трансплантатов позволяют подбирать пересадочные материалы с заданным! пластическими свойствами. Так получены трансплантаты для фиксирующей пластики (на основе сухожилий), для каркасной пластики (на основе дермы), для объемной пластики (на основе подкожной жировой клетчатки) и для мембранной пластики (на основе фиброзных мембран). На основе анатомического подхода разработана классификации соединительнотканных трансплантатов.

4. Восстановление соединительнотканных структур путем пересадки аллогенных материалов происходит за счет механизмов репаративной регенерации заместительного типа с закономерной последовательностью сосудистых и клеточных реакций.

Пересадка нативного аллогенного сухожилия в контрольной серии опытов сопровождается выраженной сосудистой реакцией тканевого ложа, быстрой и массированной лейкоцитарной инфильтрацией пересаженного материала, направленной на его резорбцию, и завершается формированием фубоводокнистой неоформленной соединительной ткани.

5. Соединительнотканные аллотрансплантаты не вызывают достоверных сдвигов в показателях клеточного и гуморального иммунитета. В культуре клеток они вызывают ингибицию синтеза ДНК и пролиферацию фибробластов.

6. Замещение соедин ительнотканных аллотранспл антатов является пролонгированным, упорядоченным в пространстве и во времени, прогнозируемым процессом. Во все сроки эксперимента, кроме крайних, постепенно уменьшающиеся в размерах трансплантаты окружены различной ширины поясом замещения. В нем, в свою очередь, выделяются смещающиеся в направлении центральных участков трансплантата три морфофункциональные зоны:

- зона инфильтрации или краевая зона трансплантата с сохранившимися структурами, инфильтрированными полиморфно-ядерными лейкоцитами, макрофагами, фибробластами и растущими кровеносными капиллярами

- зона пролиферации - это расположенная к периферии от края трансплантата зона размножения и роста клеток, новообразованной мелкоячеистой недифференцированной сосудистой сети, новообразованных коллагеновых волокон

- зона ремоделяции - это зона редукции и дифференцировки кровеносного русла, дифференцировки фибробластов в фиброциты, формирования пучков коллагеновых волокон срегулярной волнистостью.

7. Пересадка трансплантата для фиксирующей пластики, состоящей из однотипных пучков волокон однонаправленной ориентации, представляет собой элементарную модель замещения коллагеновых волокон и позволяет выявить универсальные ее механизмы:

- структурный детерминизм, когда предсуществующие коллагеновые волокна определяют ориентацию новообразованных волокон

- гетерохронность - определенная этапность замещения как на уровне коллагенового волокна, так и на уровне пучков волокон, обеспечивающая сохранение биомеханических свойств замещающегося трансплантата.

Определение средних скоростей замещения волокнистых структур (20 мкм в сутки - вдоль пучков и 2,8 мкм в сутки - поперек волокон) позволяет прогнозировать процесс замещения трансплантатов в зависимости от размеров, формы и ориентации в них пучков волокон.

8. Каркасный трансплантат обладающий высокой биомеханической резистентностью волокнистого каркаса, состоящего из плотнопереплетенных коллагеновых волокон с минимальным и не способным к расширению межфибриллярным пространством проявляет повышенную резистентность к замещению (средняя скорость замещения 2 мкм в сутки). Инфильтрация его невозможна без предварительной экстракции из него равного обьема ткани. Новообразованные кровеносные сосуды отличаются небольшой толщиной стенки.

В фрагментации крупных пучков коллагеновых волокон, распад

которых на отдельные волокна затруднен, участвуют гигантские многоядерные клетки. Замещение трансплантата подчинено общим закономерностям и также идет быстрее вдоль отдельных пучков, воссоздавая новообразованную ткань, со структурой, подобной трансплантату. Формирующиеся при этом клеточные тяжи придают замещению диффузно-очаговый характер.

9. Многокомпонентный трансплантат для обьемной пластики, образованный трехмерно-ориентированными полиморфными пучками коллагеновых волокон, выраженной сетью эластических волокон и жировыми дольками, замещается в три этапа.

На первом этапе происходит замещение коллагеновых структур при их моделирующем влиянии на архитектонику новообразованных волокон.

На втором этапе - медленное замещение жировых долек. Жировая ткань не является субстратом для миграции клеток, поэтому зарастание жировой дольки новообразованной соединительной тканью идет со стороны окружающей и пронизывающей ее коллагеновых волокон путем предварительной фрагментации жира на отдельные липидные шарики диаметром до 2 мкм.

В исследуемые сроки эластические волокна трансплантата не подвергаются резорбции. Мелкоячеистая эластическая сеть при расстоянии 2-3 мкм между волокнами является непреодолимой преградой на пути инвазии клеток и растущих сосудов. В ходе замещения коллагеновых волокон эластические волокна теряют опору, пространственную организацию и формируют афегаты.

10. Трансплантат для мембранной пластики, в основе которого лежат рыхло расположенные коллагеновые волокна и тонкие их пучки, свободно инфильтрируется клеточными элементами, обильно васкуляризуется и быстро (средняя скорость 10 мкм в сутки) замещается тканями реципиента, формируя новообразованную рыхлую волокнистую соединительную ткань.

При пластике конъюнктивы трансплантат эпителизируется за 14 суток. Эпителизация происходит двумя путями:

- миграцией краевой зоны эпителиального покрова со средней скоростью 200 мкм в сутки,

- «островковой» эпителизацией всей его поверхности за счет адгезии выпадающих клеток регенерирующей зоны конъюнктивы.

Средняя скорость роста кровеносных сосудов по поверхности трансплантата под формирующимся эпителием равняется 280 мкм в сутки. Новообразованный эпителий формирует подэпителиальный слой, толщина которого нарастает со скоростью 2 мкм в сутки.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Нигматуллин Р.Т. Структура фасциальных оболочек почки и ее изменения при механических нагрузках // Вопросы реактивности организма в норме и патологии. -Уфа, 1974. -С. 102-103.

2. Мулдашев Э.Р., Нигматуллин Р.Т. Метод хирургического лечения рубцового заворота век при трахоме // Тезисы докл.научн.конф. офтальмологов Чувашской АССР. -Чебоксары, 1976. -С. 85-86.

3. Нигматуллин Р.Т., Валишина А.Д. Некоторые адаптивные свойства твердой мозговой оболочки к условиям деформации // Вопросы реактивности в экспериментальной и клинической медицине. -Уфа, 1976. -С.57.

4. Нигматуллин Р.Т., Жуманиязов А.Ж. Применение гомосухо;кильных швов при кожно-пластических операциях после травм органа зрения // Тезисы докл. 1 съезда офтальмологов республик Средней Азии и Казахстана. -Ашхабад, 1978. -С.118-121.

5. Мулдашев Э.Р.,Габбасов А.Г., Нигматуллин Р.Т., Валишина А.Д., Муслимов С.А., Галимова В.У., Жуманиязов А.Ж., Захваткина К.А. Некоторые пути подбора новых аллотрансшш [татов для офтальмохирургии // Актуальные вопросы пересадки органов и тканей. -Москва, 1978. -С.21-22.

6. Захваткина К.А., Нигматуллин Р.Т., Жуманиязов А.Ж. Значение морфологических исследований в выборе аллотрансплантата для операции укрепления склеры при прогрессирующей близорукости // Профилактика, медицинская реабилитация слепоты и слабовидения. -Уфа, 1979. -С. 102103.

7. Мулдашев Э.Р., Нигматуллин Р.Т. Морфологические и

биомеханические основы пластики верхнего века при новообразованиях // У съезд офтальмологов СССР: Тез. Докл. -Москва, 1979. Т-3. - С.209-210

8. Мулдашев Э.Р., Нигматуллин Р.Т. Способ образования опорнодвигательной культи после энуклеации // Вестник офтальмологии. - 1980. -№ 3. -С.62-63.

9. Нигматуллин Р.Т. Роль биомеханических факторов в подборе аллотрансплантатов для пластической хирургии // Вопросы экспериментальной и клинической медицины. -Уфа, 1980. -С.60-61.

10. Мулдашев Э.Р., Баимова JI.A., Захваткина К.А., Нигматуллин Р.Т. Структура дермы кожи подошвы в норме и при аллотрансплантации // Тр. Конф.молодых ученых БГМИ. -Уфа, 1980.

11. Нигматуллин Р.Т., Галимова В.У., Мулдашев Э.Р., Захваткина К.А. Реваскуляризация хориоидеи сосудами склеры // Тезисы доклЛХ Всесоюзн. съезда анатомов, гистологов и эмбриологов. -Минск, 1981.-С.281.

12. Вагапова В.Ш., Габбасов А.Г., Минигазимов P.C., Бикмуллин РА., Кузнецов В.В., Нигматуллин Р.Т.Давлетбаева Р. Муслимов С.А. Валишина А.Д. Киреева P.A. Самохина JI.А. Ахметова Э.Т. О некоторых особенностях микроциркуляторного русла соединительнотканных образований // Актуальные вопросы клинической и теоретической медицины. -Уфа, 1981. -С.116.

13. Габбасов А.Г., Нигматуллин Р.Т. Некоторые морфологические аспекты адаптации микроциркуляторного русла к биомеханическим факторам //Морфологические аспекты микроциркуляции. - Уфа, 1981.-С.3-9.

14.Мулдашев Э.Р., Габбасов А.Г., Захваткина К.А., Нигматуллин Р.Т., Галимова В.У., СалиховА.Ю., Булатов Р.Т., Ширяев В.Е. Муслимов С.А. Характер микроциркуляторного русла один из критериев подбора аллотрансплантатов для пластических операций // Морфологические аспекты микроциркуляции. -Уфа, 1981. -С.77-81.

15. Габбасов А.Г., Мулдашев Э.Р.,Муслимов С.А., Нигматуллин Р.Т., Захваткина К.А.,Баимова J1.А., Галимова В.У., Булатов Р.Г. Салихов А.Ю. Некоторые закономерности эпителизации аллотрансплантатов,

применяемых в офтальмохирургии // Эпителий и соединительная ткань в нормальных, экспериментальных и патологических условиях. -Тюмень, 1983. -С.99.

16. Нигматуллин Р.Т., Мулдашев Э.Р., Захваткина К.А., Мусина J1.A. Структурные и гистохимические преобразования аллотрансплантатов, применяемых в офтальмохирургии //Актуальные проблемы физиологии, биохимии и фармакологии функциональных систем. -Уфа, 1985. -С.139-141.

17. Нигматуллин Р.Т., Мулдашев Э.Р., Булатов Р.Т., Салихов А.Ю., Муслимов С.А. Некоторые пути моделирования регенерата при аллотрансплантации тканей // Микроциркуляторное русло в норме и эксперименте. -Уфа, 1986. -С.90-95.

18. Нигматуллин Р.Т., Еникеев Р.И. Некоторые морфологические аспекты трофического обеспечения соединительнотканных структур // Микроциркуляторное русло в норме и эксперименте. -Уфа, 1986. -С.46-51.

19. Габбасов А.Г., Мулдашев Э.Р., Нигматуллин Р.Т., Муслимов С.А. Регенерация сосудов микроциркуляторной системы при аллотрансплантации тканей // Тезисы докл.Х Всесоюзного съезда АГЭ,-Полтава, 1986. -С.80-81.

20. Нигматуллин Р.Т., Мулдашев Э.Р., Салихов А.Ю., Муслимов С.А., Булатов Р.Т. Некоторые биомеханические аспекты пластической и реконструктивной хирургии // Достижения биомеханики в медицине: Тез. докл. межд.конф. -Рига, 1986. -С.291-296.

21. Мулдашев Э.Р., Галимова В.У., Захваткина К.А., Нигматуллин Р.Т., Булатов Р.Т. Морфологические принципы аллотрансплантации тканей //III Всероссийский пленум проблемной комиссии по трансплантация органов и тканей. -Пермь, 1987.

22. Нигматуллин Р.Т., Мулдашев Э.Р., Муслимов С.А., Салихов А.Ю., Булатов Р.Т., Еникеев Р.И., Родионов О.В., Бикмуллин P.A., Гурьянов A.C. Некоторые закономерности восстановления соединительнотканных структур при аллотрансплантации тканей //2 Всероссийский съезд анатомов, гистологов и эмбриологов: Тез. докл. -Москва, 1988. -С.83.

23. Нигматуллин Р.Т., Мулдашев Э.Р., Муслимов С.А., Еникеев Р.И., Лобанов С.А. Роль биомеханических свойств аллотрансплантатов в репаративной регенерации соедш штельнотканн ых структур // Управление морфогенезом тканей и органов в процессах адаптации. -Иркутск, 1989. -С.66.

24. Muldashew E.R., Nigmatullin R.T., Bulatow R.T., Salihow A.Y., Galimowa W.U., Muslimow S.A., Selski N.E. New allostatic transplants for eye and plastic suigery «ALLOPLANT». // Pr. of the 4th Symposium on Problems of Processing and Clinical Application of Tissue Grafts and 3rd International Meeting of Tissue Bank Specialists. -Rostock, 1990, -P. 128.

25. Мулдашев Э.Р., Булатов P.T., Нигматуллин P.T., Салихов А.Ю., Галимова В.У. Первичная комбинированная аллопластика при термомеханических поражениях глаз // Актуальные вопросы медицины катастроф: Тезисы докладов Всероссийской конференциию. -Уфа, 1990. -С.30-32.

26. MuldashevE.R., Nigmatullin R.T.,Bulatov R.,Salichov A.Y. «Alloplant» - a new generation of transplants for ege and plastic surgery //Biomaterials -90. -Warna, 1990,

27. Инченко K.C., Брауде В.И., Мулдашев Э.Р., Нигматуллин Р.Т., Рымко Л .П. Биопластика туберкулезных каверн легкого в эксперименте // Проблемы туберкулеза. -Медицина, 1991. -№ 8. -С.72-74.

28. Нигматуллин Р.Т., Габбасов А.Г.,Родионов О.В., Гурьянов А.С., Бикмуллин Р.А. Морфологические аспекты восстановления соединительнотканных структур при аллотрансплантации // Тезисы докладов XI съезда анатомов, гистологов и эмбриологов. -Полтава, 1992. -С.50.

29. Габбасов А.Г., Нигматуллин Р.Т., Ахмалетдинов А.С., Кузнецов В.В., Минигазимов Р.С., Сивков С.В. Особенности микроциркуляторного русла и структуры соединительнотканных образований в норме и при аллотрансплантации // Морфология. -Т.105, Вып.9-10. -С.61.

30. Мулдашев Э.Р., Булатов Р.Т., Салихов А.Ю., Габбасов А.Г., Нигматуллин Р.Т., Галимова В.У., Муслимов С.А., Сельский Н.Е. Аллоплант - новое поколение пересадочных материалов для глазной и пластической хирургии // Здравоохранение Башкортостана. -1993. -№1.

-С.8-12.

31. Габбасов А.Г., Нигматуллин Р.Т., Гурьянов А.С., Сивков Р. ,Бикмуллин Р.А., Минигазимов Р.С., Кузнецов В.В. Морфологические особенности строения и микроваскуляризации некоторых соединительнотканных образований в норме и при трансплантации // 3 съезд анатомов, гистологов, эмбриологов РФ. -Тюмень, 1994. -С.45.

32. Muldashev E.R.,Galimowa V.U.,Yusupov R.G.,Nigmatullin RT., Muslimov S.A. A new method of retinitis pigmentosa treatment using Alloplant materials // The 27th International congress of ophtalmology. -1994. - P.381.

33. Bulgakov Y.U., Muldachev E.R., Nigmatulin R.T., Avzaletdinov A.M., Ismagilov F.S. Prophylaxis and treatment methods of bronchial fistulas after lung surgery // Rev.Inst. Nal.En. Resp. Мех. -Abril-Junio 1994. -Vol.7, № 2.-P.111-112.

34. Bulgakov Y.U., Muldachev E.R., Nigmatulin R.T., Ionis E.Y. Alloplant in esophagus surgery // Rev.Inst. Nal.Enf.Resp. Мех. -Abril-Junio 1994. -Vol.7, № 2. -P.113-115.

35. Нигматуллин P.T. Регенерация соединительной ткани при пересадке биоматериалов Аллоплант/ МЗ и мед.пром.РФ. Всерос.ценгр пластич.хирургии глаза. -Уфа, 1995. -25с. Деп. в ГЦНМБ 7.02.95, № Д-24467.

36. Muldashev E.R., Bulatov R.T., Rodionov O.V., Sibiriak S.V., Muslimov S.A., Yusupov R.G., Nigmatullin R.T. Alloplant scleral reinforcement in progressive myopia // Pr. the 5th Intern. Conf. on Myopia.-New-York - Singapore, 1995. -P.295-308.

37. Muslimov S.A., Galimova V.U., Kadyrov R.Z.,Nigmatullin R.T., Komilayeva G.G. «Alloplant» repair of eyeball conjunctiva // Investigative ophthalmology and visual science. - March 1995. -Vol.36, № 4. -P.315.

38. Nigmatullin R.T., Muslimov S.A., Salikhov A.Yu., Bulatov R.T. Epithelialization of alloplants applied in eyelid and conjunctiva repair. // Investigative ophthalmology and visual science. -March 1995. -Vol.36, № 4. -P.500.

39. Нигматуллин Р.Т.,Мулдашев Э.Р.,Габбасов А.Г., Муслимов С.А. Аллотрансплантация как экспериментальная модель для изучения регенерации тканей // Гистогенез и регенерация тканей. -Санкг-

Петербург, 1995. -С.94.

40. A.c. 822820 СССР,МКИ А 61 F 9/00. Способ реваскуляризации хориоидеи /В.У.Галимова, Э.Р.Мудцашев, Р.Т.Нигматуллин (СССР). -№ 2665703/28-13; Заявлено 12.07.78; Опубл. 23.04.81, Бюл. № 15.

41. A.c. 878266 СССР, МКИ А 61 В 17/00. Гомотрансплантат для пластакипласшнчатыхдефектовбиологическихтканей/Э.Р.Мулдашев, Р.Т.Нигматуллин (СССР). -№ 2779458/28-13; Заявлено 26.04.79; 0пуб.07.11.81, Бюл.№ 41.

42. A.c. 940770 СССР, МКИ А 61 F 9/00. Гомотрансплантат для пластики конъюнктивы глазного яблока/ Э.Р.Мудцашев, Р.Т.Нигматуллин (СССР). - № 2743951/28-13; Заявлено 12.04.79; Опуб. 07.07.82, Бюл.№ 25.

Пат. 8106286 Франции, МКИ А 61 F 9/08.

Пат. 4383338 США, МКИ А 61 F 1/16.

Пат. 646333 Швейцарии, МКИ А 61 К 35/34.

Пат. 1194775 Италия, МКИ 20787 А/81.

Пат. 3110586 ФРГ, МКИ А 61 F 2/14.

43. A.c. 1251898 СССР, МКИ А 61 F 9/00.. Способ лечения птоза верхнего века/ Э.Р.Мулдашев, Р.Т.Нигматуллин (СССР). -№ 3741619; Заявлено 17.05.84; 0пуб.23.08.86, Бюл.№ 31.

44. A.c. 1261653 СССР, МКИ А 61 F 9/00.. Способ хирургического лечения рецидивирующего заворота век / Э.Р.Мулдашев, Р.Т.Нигматуллин (СССР). -№ 3741620; Заявлено 17.05.84; 0пуб.07.10.8б, Бюл.№ 37.

45. A.c. 1533664 СССР, МКИ А61 В 17/00. Способ хирургического лечения нейрофиброматоза Реклингаузена / Э.Р.Мулдашев, Р.Т.Нигматуллин (СССР). -№ 4321162; Заявлено 26.10.87; Опуб. 07.01.90, Бюл.№ 1.

46. A.c. 1597185 СССР, МКИ А 61 F 9/00. Способ лечения прогрессирующей близорукости / Э.Р.Мулдашев, Р.Т.Нигматуллин (СССР). -№ 4235517; Заявлено 24.04.87; Опуб. 07.10.90, Бюл.№ 37.

47. Патент 2043078 РФ, МКИ 6 А 61 В 17/56. Биоматериал для подвешиванияификсацииоргановитканей/Э.Т.Хамитов, Э.Р.Мулдашев, Р.Т.Нигматуллин, А.С.Гурьянов (РФ). -№ 5046852; Заявлено 20.04.92; Опуб. 10.09.95, Бюл. № 25.