Оценка in vivo биосовместимых свойств резорбируемых пористых материалов для плевральной имплантации

До настоящего времени сохраняет свою актуальность проблема коррекции объема плевральной полости, или заполнения остаточных полостей больших объемов (до 500-700 см³), возникающих в результате обширных комбинированных резекций легкого или экстраплеврального пневмолиза при туберкулезе и других заболеваниях легких. Применяемые хирургические методы коррекции объема плевральной полости травматичны, а используемые различные материалы биологического и синтетического происхождения оказались недостаточно эффективными. Цель. В рамках общей проблемы разработки резорбируемого пористого имплантата для интра- и экстраплевральной имплантации и формирования in situ «биологической пломбы» как метода коррекции объема плевральной полости, целью данного исследования стало изучение in vivo биосовместимых свойств лабораторных образцов пористых материалов на основе полилактида (PLA) и поликапролактона (PCL), как потенциальных материалов для разработки плевральных имплантатов. Материалы и методы. Использовался метод подкожной имплантации in vivo крысам породы «Вистар». В эксперименте участвовали следующие образцы: № 1 - 3,0%; № 2 - 4,0%; № 3 - 1,7%, при этом соотношение полимеров в растворе составляло соответственно: 3/1; 1/3 и 1/1 PLA/PCL. Методом получения высокопористых имплантатов была лиофилизация. Пористость образцов варьировалась в диапазоне 96,0-98,3%, а модуль Юнга в зависимости от состава составил от 100 до 1800 кПа. В контрольной группе использовали оболочку силиконового имплантата фирмы Mentor. Сроки эксплантации составили 1, 2, 3, 4, 5, 8, 12, 14 недель. Проводились гистологические, гистохимические и иммуногистохимические исследования эксплантатов и окружающих местных тканей. Результаты. Реакция местных тканей на имплантацию трех видов образцов разного состава из PLA/PCL, сопровождающаяся процессами резорбции материала, замещением его фиброзной тканью, васкуляризацией и инкапсуляцией, без перифокального воспалительного процесса и изменений реактивного характера, свидетельствует о биосовместимости исследованных материалов. В контрольных образцах с силиконовым имплантатом выявлена длительно сохраняющаяся перифокальная реакция из эозинофильных лейкоцитов, что не позволяет исключить возможность аллергического воздействия материала имплантата на прилежащие ткани. Выводы. Проведенные экспериментальные работы in vivo на мелких животных показывают биобезопасность и высокую биосовместимость лабораторных образцов биорезорбируемых высокопористых матриксов на основе полилактида и поликапролаткона как потенциальных материалов для разработки плевральных имплантатов. Требуется проведение дальнейших исследований с масштабированием лабораторных образцов и детальное изучение динамики биоразложения пористых матриксов in vivo на крупных животных. Дальнейшее совершенствование лабораторных образцов биорезобируемых плевральных имплантатов связано с приданием пористым матриксам антибактериальных, биоактивных и рентгенконтрастных свойств.

1. Богуш ЛК. Хирургическое лечение туберкулеза легких. М.: Медицина (1979), 296.

2. Ямпольская ВД. Экстраплевральный пневмоторакс и олеоторакс при туберкулезе легких. М.: Медгиз (1963), 240.

3. Николаев ИС, Жаднов ВЗ, Терентьева ВМ. Хирургическое лечение больных с распространенным деструктивным туберкулезом легких. Проблемы туберкулеза. 1987; 6: 45-47.

4. Стойко НГ. Хирургическое лечение легочного туберкулеза. М.: Медгиз (1949), 271.

5. Малов АА. Экстраплевральный пневмолиз с пломбировкой в лечении распространенного деструктивного туберкулеза легких: дис. ... канд. мед. наук. М., 2011, 151.

6. Кекин ЕС. Экстраплевральная пломбировка гемиторакса сухим фибриногеном после резекции легкого у больных туберкулезом. Проблемы туберкулеза. 1983; 1: 52-55.

7. Зыков ГА, Свинцов АЕ, Мохирев АИ, Храмцов ВЕ, Князев ОФ. Способ коррекции плевральной полости при частичной резекции легкого. Патент RU 2533969 С1.

8. Чудных СМ, Иванов АВ, Малов АА. Видеоассистированный экстраплевральный пневмолиз в лечении больных деструктивными формами туберкулеза. Московский хирургический журнал. 2009; 1 (5): 1925.

9. Иванов АВ, Петерсон СБ, Чудных СМ, Кобелевская НВ, Малов АА, Емельянов СИ. Способ хирургического лечения деструктивных форм туберкулеза легких. Патент RUS 2280413 (2004).

10. Гиллер ДБ, Иванов АВ, Гиллер БМ, Гиллер ГВ, Токаев КВ, Багиров МА и др. Способ операции экстраплеврального пневмолиза при туберкулезе легких. Патент RUS 2290878 (2006).

11. Агкацев ТВ, Синицын МВ. Способ операции экстраплеврального пневмолиза. Патент RU 2448658 C1 (2010).

12. Bertin F, Labrousse L, Gazaille V, Vincent F, Guerlin A, Laskar M. New modality of collapse therapy for pulmonary tuberculosis sequels: tissue expander. Ann. Thorac. Surg. 2007; 84 (3): 1023-1025. doi: https://doi.org/10.1016/j.athoracsur.2007.04.013.

13. Синицин МВ, Агкацев ТВ, Решетников МН, Позднякова ЕИ, Ицков АВ, Газданов ТА и др. Экстраплевральный пневмолиз с пломбировкой в лечении больных деструктивным туберкулезом легких. Хирург. 2018; 1-2: 54-63.

14. Красникова ЕВ, Багиров МА, Ловачева ОВ, Попова ЛА, Садовникова СС, Карпина НЛ. Эффективность экстраплевральной пломбировки силиконовым имплантом у больных деструктивным туберкулезом легких и ее влияние на функциональное состояние легких и газовый состав крови. Туберкулез и болезни легких. 2019; 97 (3): 16-25. doi: https://doi.org/10.21292/2075-1230-2019-97-3-16-25.

15. Севастьянов ВИ, Григорьев АМ, Басок ЮБ, Кирсанова ЛА, Василец ВН, Малкова АП и др. Биосовместимые и матриксные свойства полилактидных губок. Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2018; 20 (2): 82-90. doi: https://doi.org/10.15825/1995-1191-2018-2-82-90.

16. Grigoriev TE, Bukharova TB, Vasilyev AV, Leonov GE, Zagoskin YD, Kuznetsova VS et al. Effect of molecular characteristics and morphology on mechanical performance and biocompatibility of pla-based spongious scaffolds. BioNanoScience. 2018; 8 (4): 977-983. doi: https://doi.org/10.1007/s12668-018-0557-9.

17. Kim HY, Kim HN, Lee SJ, Song JE, Kwon SY, Chung JW et al. Effect of pore sizes of PLGA scaffolds on mechanical properties and cell behaviour for nucleus pulposus regeneration in vivo. J. Tissue Eng. Regen. Med. 2017; 11: 44-57. doi: https://doi.org/10.1002/term.1856.