2013 год № 4

Резюме:

Ключевые слова:

Summary:

Key words:

Введение

Амниотическая (от греч. аmnion - чаша) мембрана (АМ) является самой внутренней плодной оболочкой, которая образует вокруг зародыша полость, заполненную амниотической жидкостью. Как известно, АМ состоит из трех слоев: амниотического эпителия, базальной мембраны и стромы. Строма, в свою очередь, образована компактным слоем, пластом фибробластов и спонгиозным слоем. Толщина ее варьирует от 0,02 до 0,5 мм [1, 2]. Эпителий АМ представлен одним слоем клеток, изменчивым по форме и высоте. Внеплацентарная зона АМ выстлана кубическим или уплощенным эпителием, в плацентарной зоне он, в основном, цилиндрический. Амниотический эпителий обладает высокой метаболической активностью. Его цитоплазма богата липидами (фосфолипиды, лецитин, кефалин, триглицериды и др.), полисахаридами, протеинами, мукополисахаридами, фосфорными соединениями. Кроме того, в ней имеется широкий спектр ферментов, в том числе синтезирующих простагландины: фосфолипазы, простагландин-синтетазы, циклооксигеназы. Эпителиальные клетки содержат также большое количество факторов роста, играющих существенную роль в процессах эпителизации и регенерации тканей. Толстая базальная мембрана расположена под амниотическим эпителием. Гистохимически она представлена сетью ретикулярных волокон и достаточно большим количеством протеогликанов, с высоким содержанием сульфата гепарина. Эти компоненты, по-видимому, выполняют барьерную функцию, регулируя проницаемость АМ. Амнион содержит большое количество коллагена, гиалурона и, преимущественно, малых протеогликанов, таких как бигликан и декорин. Коллаген 1-го, 3-го, 4-го, 5-го и 7-го типов, ламинин и фибронектин найдены в базальной мембране и стромальном амнионе [10, 11, 12]. K. Fukuda, et al. в 1999 г. доказали схожесть структуры ламинина-1,-5, фибронектина и коллагена 7-го типа в базальных мембранах конъюнктивы, роговицы и АМ, что объясняет высокую способность амниона к биоинтеграции в тканях глаза [19].

К базальной мембране прилегает компактный слой стромы, состоящий из переплетающихся, тесно расположенных ретикулярных волокон. За ним следует слой фибробластов и спонгиозный слой [10, 11, 12].

Амнион практически не содержит HLA - A, B и DR антигенов и поэтому реакция иммунологического отторжения после его трансплантации отсутствует.

Обсуждение

В офтальмологической практике применяют трансплантацию нативной, консервированной, криоконсервированной, силиковысушенной, лиофилизированной АМ [6, 17]. Что же касается хирургического лечения роговицы, то АМ успешно используется как при ее эпителиальных дефектах, так и в случаях так называемой лимбальной недостаточности. А при поражении ростковой лимбальной зоны амниопластика осуществляется совместно с лимбальной трансплантацией. При этом происходит стимуляция нормальной эпителизации роговицы, уменьшается выраженность воспалительно-пролиферативного процесса в ее ткани [4].

В литературе встречаются противоречивые данные о технике трансплантации АМ. Наиболее часто используется пересадка эпителиальной поверхностью вверх, а стромальной непосредственно к поверхности глазного яблока. При другом способе пересадки АМ, наоборот, укладывают эпителием вниз, а стромой вверх.

Существует несколько принципиально различных способов трансплантации АМ: "inlay" или "overlay".

Техника "inlay". АМ размещают только непосредственно на зону поражения роговицы, не покрывая интактную ее поверхность за пределами эпителиального дефекта, и фиксируют к нему отдельными швами [13, 7, 8]. В результате АМ принимает на себя роль базальной мембраны, на которую и нарастают эпителиальные клетки с окружающей поверхности роговицы. В последние годы появились различные варианты использования данной техники. Например, дополнительно круглым ножом со стороны стромально-эпителиального дефекта к периферии проводят круговое расслоение роговицы шириной 1,5-2 мм. Трансплантат размещают эпителиальной стороной кверху. С помощью шпателя края трансплантата заправляют в расслоенную строму роговицы[3, 16].

Техника "overlay" подразумевает полное покрытие роговицы с захватом лимбальной зоны. При этой технике АМ выполняет прежде всего роль биологической контактной линзы [16].

Н.К. Полянская и С.Я. Щербаков (2006, 2007) предложили новый метод бесшовного покрытия роговицы амнионом с фиксацией вискоэластиком к мягкой контактной линзе [9, 10]. На внутреннюю поверхность линзы наносят вискоэластик, а на него выкроенный по диаметру линзы силиковысушенный амнион. Мягкую контактную линзу с амнионом (фиксированным вискоэластиком), помещают на поврежденную роговицу.

Эндотелиально-эпителиальная дистрофия роговицы, зачастую развивающаяся в исходе травматичных хирургических манипуляций в передней камере глаза, причиняет пациентам немало страданий. В некоторых случаях (тяжелое общее состояние больного, сомнительный прогноз по восстановлению зрительных функций, высокий риск повторного развития буллезной кератопатии и др.), выполнение кератопластики оказывается неосуществимым. Когда у таких больных невозможно достичь желаемого эффекта консервативными методами лечения, оптимальные результаты дает покровная амниопластика. По данным разных авторов, уже через 1-2 суток после такой операции наблюдается значительное уменьшение боли, светобоязни, слезотечения. Постепенно повышается острота зрения, за счет уменьшения отека роговицы и количества эпителиальных булл [6, 18]. В 2010 году была предложена методика интрастромальной имплантации амниотической мембраны в лечении пациентов с 3-й стадией индуцированной кератопатии [11, 12].

Пересадка АМ нашла свое место также и в лечении пострадавших с ожогами глаз. Покрытие роговицы лоскутом АМ в остром периоде ожоговой болезни оказывает значительный анальгезирующий эффект, снижает выраженность воспалительного процесса, позволяет достичь быстрой эпителизации роговицы и снизить темпы ее васкуляризации [15].

Эффекты, возникающие при трансплантации АМ: предотвращение эпителиального апоптоза, улучшение миграции эпителиальных клеток, улучшение дифференцировки эпителиальных клеток, снижение процессов фиброзирования, угнетение неоваскуляризации [8]. Для объяснения механизмов терапевтического эффекта трансплантации АМ были предложены различные гипотезы. В настоящее время доказанным является тот факт, что консервированная АМ, в отличие от "свежей", представляет собой инертную ткань, не содержащую живых клеток [5, 25]. Способности консервированной АМ влиять на процессы репарации обусловлены, главным образом, изменением локальной среды при помощи факторов роста и цитокинов, локализующихся в эпителиальных клетках. Поэтому при консервации амниона особое внимание уделяют сохранению морфологии эпителия. Таким образом, имеются некоторые различия в степени выраженности тех или иных терапевтических эффектов при применении консервированного и "свежего" амниона. Это дает хирургу возможность выбора в зависимости от потребностей конкретного клинического случая.

В АМ обнаруживается множество цитокинов, факторов роста, ингибиторов протеаз, таких как IL-4, 6 и IO; EGF, FGF, TGF, HGF, и 2-macrobulin [27]. Амнион обладает антимикробным эффектом против ряда микроорганизмов, что обеспечивается формированием физического барьера за счет наличия базальной мембраны, а также присутствием в АМ лизоцима, трансферрина, иммуноглобулина, лактоферрина, специфических антител (появляющихся в 3-м триместре беременности) [1, 2].

Кроме того, АМ также может служить субстратом для выращивания стволовых и эпителиальных клеток [14].

Для культивирования и размножения эпителиальных клеток различных типов in vitro требуется наличие соответствующей питательной среды или субстрата, содержащих определенные цитокины, факторы роста и фибробласты (система для культивирования, ЗТЗ - система) [20]. Было показано, что клетки здоровой лимбальной ткани могут быть культивированы в лаборатории и пересажены на глаз с лимбальной недостаточностью для успешной реконструкции глазной поверхности. Впервые о применении этой новой хирургической технологии в клинике сообщил G. Pelligrini D 1997 г. [21, 22]. В дальнейшем были разработаны различные способы культивирования и установлено, что практически идеальным субстратом для сохранения и размножения лимбальных эпителиальных клеток в культуре является АМ. Концепция привлекла внимание многих исследователей, так как позволяет, посредством достаточно ограниченной биопсии с донорского глаза, избежать определенного риска, связанного с общепринятой техникой.

S. Lee и S. Tseng в экспериментах доказали, что именно базальная мембрана амниона является субстратом, облегчающим миграцию эпителиальных клеток и усиливающим их адгезию. Стимулирует она и дифференцировку клеток, что способствует ускорению процесса эпителизации. Особо следует отметить, что морфология выросших на амнионе эпителиальных клеток идентична нормальным клеткам роговицы или конъюнктивы [24].

Полученные результаты экспериментальных, лабораторных и клинических исследований убедительно доказывают, что стволовые эпителиальные клетки роговицы и конъюнктивы могут успешно культивироваться in vitro на АМ, которая служит уникальным субстратом, обеспечивающим рост и размножение стволовых клеток [23, 26].

S. Tseng и P. Prabhasawat (1997) зафиксировали увеличение количества бокаловидных клеток в зоне трансплантата при использовании амниона для пластики конъюнктивальных сводов [27]. N. Koizumi и J. Shimazaki (2000) на основании данных своих исследований полагают, что эффект активации эпителизации во многом определяется наличием факторов роста в амниотической мембране [26].

Противовоспалительный эффект связывают с тем, что АМ предотвращает инфильтрацию подлежащих тканей полиморфноядерными лейкоцитами, а также с наличием в стромальном матриксе АМ цитокинов-ингибиторов воспаления и тканевых ингибиторов металлопротеаз. В настоящее время угнетение процесса рубцевания при трансплантации АМ объясняют блокированием механизма превращения фибробластов в миофибробласты [4, 13].

Y. Hao (2000) установил, что в эпителиальных и мезенхимальных клетках АМ содержатся мощные антиангиогенные факторы: эндостатин, тромбостатин-1, тканевые ингибиторы металлопротеаз (TIMP-1,-2,-3,-4). Кроме того, АМ образует физический барьер, препятствующий проникновению воспалительных медиаторов и активаторов ангиогенеза в патологический очаг [25].

Заключение

Применение амниотической оболочки в хирургическом лечении патологии роговицы на наш взгляд является перспективным методом лечения. Низкая иммуногенность и отсутствие реакций отторжения, значительное ускорение эпителизации, угнетение ангиогенеза, фиброза и воспаления, восстановление морфологии эпителиального покрова являются существенными преимуществами амниопластики. Возможность длительного хранения материала и использования по экстренным показаниям, а также отсутствие необходимости в дополнительных затратах средств и времени на проведение серологических исследований доноров (роженицы уже обследованы на ВИЧ, сифилис, гепатит В и С), также свидетельствуют в пользу данного метода и необходимости дальнейших исследований, которые помогут более полно раскрыть уникальные свойства амниотической мембраны.

Литература

1. 1. Амбариумян А.В. Многослойная трансплантация амниотической мембраны при нейротрофических язвах различной этиологии // Сборник научных трудов. Российский общенациональный офтальмологический форум. - Т. 2. - М., 2009. - С. 251-255.
2. 2. Батманов Ю.Е., Егоров К.С., Колесникова Л.Н. Применение свежего амниона в лечении заболеваний роговицы // Вестник офтальмологии. - 1990. - Т. 106, № 5. - С. 17-19.
3. 3. Драваджян З.Х., Амбариумян А.В., Овакимян А.В. Применение амниотической мембраны при перфорациях роговицы // Сборник научных трудов. Российский общенациональный офтальмологический форум. - Т. 2. - М., 2009. - С. 280-284.
4. 4. Джураева Ш.У., Гельманова Т.И. Первый опыт пересадки амниотической мембраны в лечении различных заболеваний роговицы // Тезисы докладов. Девятого съезда офтальмологов России. - М., 2010. - С. 304.
5. 5. Каспаров А.А., Труфанов С.В. Использование консервированной амниотической мембраны для реконструкции поверхности переднего отрезка глазного яблока // Вестник офтальмологии. - 2001, № 3. - С. 45-46.
6. 6. Каспаров А.А., Каспарова Е.А., Труфанов С.В., Бородина Н.В. Послеоперационная буллезная кератопатия: трансплантационные и нетрансплантационные методы лечения // Тезисы докладов Девятого съезда офтальмологов России. - М., 2010. - С. 307.
7. 7. Новицкий И.Я. Место трансплантации амниотической оболочки в лечении заболеваний роговицы, сопровождающихся неоваскуляризацией // Вестник офтальмологии. - 2003, № 6. - С. 9-11.
8. 8. Новицкий И.Я., Сарахман М.Н., Смаль Т.М. Трансплантация амниотической оболочки с фиксацией в слоях роговицы // Офтальмохирургия. - 2003, № 3. - С. 4-7.
9. 9. Полянская Н.К. Кератоамниопластика в лечении глубоких воспалительных, трофических заболеваний и травм роговицы // Современные методы диагностики и лечения заболеваний роговицы и склеры: науч.-практ. конф.: сб. науч. ст. - Т. 2. - М.: Пульс, 2007. - С. 133-140.
10. 10. Полянская Н.К. Тактика лечения пациентов с язвами роговицы на фоне тяжелой соматической патологии // Клиническая офтальмология. - 2006. - Т. 108, № 1. - С. 14-16.
11. 11. Скачков Д.П., Григоренко А.А., Штилерман А.Л. Морфологические изменения роговицы после интрастромальной имплантации амниона при эндотелиально-эпителиальной дистрофии роговицы в эксперименте // Якутский медицинский журнал. - 2012, № 2- Якутск, 2012. - С. 41-43.
12. 12. Скачков Д.П., Штилерман А.Л., Григоренко А.А. Влияние интрастромально расположенной амниотической мембраны на роговицу при моделированной эндотелиально-эпителиальной дистрофии // Мат. VII международной науч.-практ. конф. "Перспективы образования в науке и технике". - 2011. - Польша, 2011. - С. 49-54.
13. 13. Степанов В.К., Иванов О.В. Применение амниотической оболочки в качестве защитного биопокрытия пораженной роговицы и роговичного трансплантата при кератопластике // Тезисы докладов Девятого съезда офтальмологов России. - М., 2010. - С. 319.
14. 14. Ситник Г.В. Современные клеточные биотехнологии в офтальмологии. Амниотическая мембрана как субстрат для культивирования стволовых эпителиальных клеток // Белорусский медицинский журнал. - 2006. - Т. 4, № 18. - С. 15-21.
15. 15. Черныш В.Ф., Бойко Э.В. Ожоги глаз - состояние проблемы и новые подходы. - СПб: ВМедА, 2008. - 135 с.
16. 16. Аzuara-Blanco A., Pillai C.T., Dua H.S. Amniotic membrane transplantation for ocular surface reconstruction // Br. J. Ophthalmol. - 1999. - Vol. 35. - P. 399-402.
17. 17. Dua H.S., Gomes G., King A. The amniotic membrane in ophthalmology // Surv. Ophthalmol. - 2004. - Vol. 49 (1). - Р. 51-77.
18. 18. Espana E.M., Grueterich M., Sandoval H., et al. Amniotic membrane transplantation for bullous keratopathy in eyes with poor visual potential // J. Cataract Refract. Surg. - 2003. - Vol. 29. - P. 279-284.
19. 19. Fukuda K., Chikama T., Nakamura M. Differential distribution of subchains of the basement membrane components type IV collagen and laminin among the amniotic membrane, cornea, and conjunctiva // Cornea. - 1999. - Vol. 18. - P. 73-79.
20. 20. Koizumi N., T. Inatomi, T. Suzuki Cultivated epithetial stem cell transplantation in ocular surface disorders // Ophthalmology. - 2001. - Vol. 108 (9). - P. 1569-1574.
21. 21. Pelligrini G., Traverso C.E., Franzi A.T., et al. Long-term restoration of demaged corneal surface with autologous corneal epithelium // Lancet. - 1997. Vol. 349. - P. 990-993.
22. 22. Pelligrini G., Bondanza S., Guerra L., De Luca M. Cultivation of human keratinocyte stem cell: current and future clinical application // Cell. Eng. - 1998. - Vol. 36. - P. 1-13.
23. 23. Sun T.-T., Green H. Cultured epithelial cells of cornea, conjunctiva and skin: absence of marked intrinsic divergence of their differentiated states // Nature. - 1977. - Vol. 269. - P. 489-493.
24. 24. Tseng S., Prabhasawat P., Lee S. Amniotic membrane transplantation for conjunctival surface reconstruction // Am. J. Ophthalmol. - 1997. - Vol. 124. - P. 765-774.
25. 25. Kim J.C., Tseng S.C.G. Transplantation of preserved human amniotic membrane for surface reconstruction in severely damaged rabbit corneas. - Cornea, 1995.
26. 26. Koizumi N., Inatomi T., Suzuki T. Cultivated epithetial stem cell transplantation in ocular surface disorders // Ophthalmol. - 2001. - Vol. 108 (9). - P. 1569-1574.
27. 27. Kruse F.E., D. Meller Amniotic membrane transplantation for reconstruction of the ocular surface // Ophthalmol. - 2002, Sep, 98(9). - P. 801-810.