Биотехнологии и тканевые банки в современной медицине by Operative Surgery Channel

Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный медицинский университет

Л.Т. Волова, А.В. Колсанов, Е.С. Милюдин

БИОТЕХНОЛОГИИ И ТКАНЕВЫЕ БАНКИ В СОВРЕМЕННОЙ МЕДИЦИНЕ Учебно-методическое пособие для преподавателей и студентов медицинских вузов

Самара 2009

Утверждено ЦКМС ГОУ ВПО СамГМУ

Волова Л.Т., Колсанов А.В., Милюдин Е.С. Биотехнологии и тканевые банки в современной медицине Учебно-методическое пособие для преподавателей и студентов медицинских вузов. – Самара: ГОУ ВПО «СамГМУ», 2009. – 40 с.

Рецензенты: Б.Н. Жуков -

А.Н. Краснов –

д.м.н., профессор, заведующий кафедрой госпитальной хирургии Самарского государственного медицинского университета, з.д.н. РФ к.м.н., доцент, заведующий кафедрой педагогики, психологии и психолингвистики Самарского государственного медицинского университета © Коллектив авторов, 2009 © ГОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет», 2009

ОБЩАЯ

ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗУЧАЕМОЙ ТЕМЫ

Тема. Тканевые технологии в современной медицине. Деятельность Самарского тканевого банка. Цель изучения темы: Понятие о материалах биогенной природы. Тканевые банки. Организационная, юридическая и этическая база применения биоимплантатов в клинической практике. Методы забора, консервации и стерилизации кадаверного материала. Показания и способы применения консервированных биоматериалов для клинических целей. Виды регуляционных механизмов приживления трансплантата. После изучения темы на лекции и практическом занятии студенты должны знать: • Классификацию биоматериалов. • Законодательные акты, регламентирующие деятельность тканевых банков по забору и распространению тканевых материалов. • Основные виды продукции Самарского тканевого банка. Иметь представление: о методах заготовки, консервации и стерилизации биоматериалов. Выработать навыки по разработке алгоритма действий врача общей практики при наблюдении за больными, нуждающимися в высокотехнологичных методах лечения с использованием биоимплантатов. Интеграция темы: указать на связь с темой «инновационные технологии». Выход: Осознанное практическое применение знаний по курсу инновационных технологий в медицине при разработке плана лечения больных в условиях поликлиники, районной больницы, высокоспециализированного стационара.

ВВЕДЕНИЕ Для замещения тканевых дефектов в различных областях современной хирургии, таких как травматология, ортопедия, нейрохирургия, вертебрология, комбустиология, гнойная хирургия, кардиохирургия, урология, торакальная хирургия, офтальмология, оториноларингология, челюстно-лицевая и пластическая хирургии выполняется широкий спектр оперативных вмешательств с использованием костных, хрящевых или соединительно-тканных ауто- или аллогенных трансплантатов и имплантатов. Современная стратегия хирургии направлена на восстановление опорно-двигательных функций и достижение хорошего косметического эффекта. Это становится возможным в результате реконструкции анатомической целостности, возрождения первоначальной формы и структуры органов. Исключительное значение для трансплантации имело развитие иммунологии (инфекционной и неинфекционной, в том числе трансплантационной). Исследования жизнеспособности различных тканей (П.И. Бахметьев, 1899—1912; Ф.А. Андреев, 1913; Н.П. Кравков, 1920—24, и др.) впервые доказавших возможность трансплантации трупных тканей (фибринолизной крови), успешная трансплантация больным трупной роговицы В.П. Филатовым (1931), трупного хряща Н.М. Михельсоном (1935) — свидетельства успешного развития трансплантации в России и СССР. Специальное постановление Совнаркома СССР (1937) дало правовую основу для взятия и использования трупных тканей и органов. Проблемы современной биоимплантологии охватывают клиническую трансплантацию и имплантацию, трансплантационную иммунологию, консервацию органов и тканей, экспериментальную трансплантологию, создание искусственных органов. 4

КЛАССИФИКАЦИЯ

БИОМАТЕРИАЛОВ

1. аутотрансплантат – биоматериал для пересадки забранный из собственных органов или тканей организма; 2. изотрансплантат – биоматериал для пересадки взятый из организма, генетически полностью или в большей степени идентичного (близнец); 3. аллотрансплантат – биоматериал для пересадки из организма того же вида; 4. ксенотрансплантат – биоматериал для пересадки из организма другого вида. Соответственно этому трансплантация получает следующие наименования: 1. аутогенная - донор и реципиент являются одним и тем же лицом; 2. изогенная - донор и реципиент однояйцевые близнецы; 3. сингенная - донор и реципиент родственники первой степени; 4. аллогенная - донор и реципиент принадлежат к одному виду (от человека к человеку); 5. ксеногенная - донор и реципиент принадлежат к разным видам; 6. протезирование органов и тканей – используются синтетические материалы, металлы или другие неорганические вещества для создания имплантата. Необходимо различать понятия трансплантация и имплантация. Согласно Оксфордскому большому толковому медицинскому словарю, имплантация (от латинского in - в, внутрь и plantatio — сажание) - введение какого_либо вещества или предмета внутрь ткани, трансплантация (от латинского trans - пере и plantatio - сажание) - пересадка органа или ткани. Следовательно: трансплантат – биоматериал сохраняющий жизнеспособность, важно помнить, что термином 5

"трансплантат" может называться только живая ткань. Имплантат – биоматериал изготовленный с использованием части органа или ткани без сохранения жизнеспособности.

ЗАКОНОДАТЕЛЬНЫЕ АКТЫ, РЕГЛАМЕНТИРУЮЩИЕ ЗАБОР, ОБРАБОТКУ, ПРИМЕНЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ В МЕДИЦИНЕ

Трансплантация с использованием трупных органов и тканей регулируется в России Законом РФ «О трансплантации органов и (или) тканей человека» (1992), Законом РФ о погребении и похоронном деле (1995); Уголовным Кодексом РФ (1997), Основами законодательства Российской Федерации об охране здоровья граждан от 22 июля 1993 г. N5487-1 (с изменениями от 24 декабря 1993 г., 2 марта 1998 г., 20 декабря 1999 г., 2 декабря 2000 г., 10 января, 27 февраля, 30 июня 2003 г., 29 июня, 22 августа, 1, 29 декабря 2004 г., 7 марта, 21, 31 декабря 2005 г., 2 февраля, 29 декабря 2006 г., 24 июля, 18 октября 2007 г.); нормативными подзаконными актами: Приказом МЗ СССР от 14.06.1972г. №482 «Об улучшении обеспечения лечебно-профилактических учреждений и клиник трупными тканями, костным мозгом и кровью»; "Правила судебно-медицинской экспертизы трупа", утвержденными Приказом МЗ РФ № 161 от 24.04.2003г., Приказом МЗ РФ №357/40 от 25.05.2007г. «Об утверждении Перечня органов и (или) тканей человека-объектов трансплантации, Перечня учреждений здравоохранения, осуществляющих трансплантацию органов и (или) тканей человека, и Перечня учреждений здравоохранения, осуществляющих забор и заготовку органов и (или) тканей человека произведен забор тканей у трупа) Когда встает вопрос об аутотрансплантации, то здесь, как правило, никаких юридических сложностей не возникает, так как речь идет о спасении жизни пациента путем пересадки ему 6

собственных органов или тканей взятых заблаговременно, до развития опасного патологического процесса (например, ткани костного мозга), или перемещении, пересадке по ходу одной и той же операции (например, селезенки, части поджелудочной железы, кожи, мышц и т.д.) для обеспечения их адекватного функционирования или устранения каких-либо дефектов. При возникновении подобных ситуаций, в большинстве случаев, у медицинского персонала имеется возможность спросить мнение самого пациента и оформить соответствующие юридические документы. Значительно сложнее вопрос обстоит с изотрансплантацией и аллотрансплантацией, поскольку при пересадке органов от человека к человеку всегда возникает реальная опасность причинения смерти или тяжких повреждений, как донору, так и реципиенту. Пределы допустимости любого лечебного метода, в том числе и трансплантации, следует определять, руководствуясь принципами пропорциональности целей и минимального риска, которые можно выразить общим правилом, сформулированным еще Гиппократом "случайная неудача лечения не должна угрожать пациенту более чем его болезнь". Однако в настоящее время все больше и больше отходят от получения органов и тканей от живых лиц. Улучшилась результативность взятия органов от мертвых путем эффективного поддержания их в жизнеспособном состоянии до момента трансплантации. Таким образом, на современном этапе развития трансплантологии, осознанное донорство как бы отходит на второй план, уступая место аллотрансплантации трупного материала. Ст. 8 Закона РФ «О трансплантации органов и (или) тканей человека» от 22.12 1992 этого же закона закрепляет презумпцию согласия на изъятие органов и тканей, то есть закон предполагает, что человек уже дал согласие на изъятие органов в случае 7

преждевременной смерти. Изъятие органов у трупа не допускается только в том случае, если учреждение здравоохранения на момент изъятия поставлено в известность о том, что при жизни данное лицо, либо его близкие родственники или законный представитель заявили о своем несогласии на изъятие его органов. Из Определения Конституционного суда РФ «Об отказе в принятии к рассмотрению запроса Саратовского областного суда о проверке конституционности статьи 8 закона РФ «О трансплантации органов и (или) тканей человека»» от 4.12.2003 г. следует, что данная статья не нарушает конституционные права граждан, поскольку базируется, с одной стороны, на признании негуманным задавать родственникам практически одновременно с сообщением о смерти близкого человека либо непосредственно перед операцией или иными мероприятиями лечебного характера вопрос об изъятии его органов (тканей), а с другой стороны - на предположении, обоснованном фактическим состоянием медицины в стране, что на современном этапе развития трансплантологии невозможно обеспечить выяснение воли указанных лиц после кончины человека в сроки, обеспечивающие сохранность трансплантата.

КОНСЕРВАЦИЯ

БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ

В конце 19-го и начале 20-го века большое распространение получили экспериментальные и клинические исследования по пересадке тканей от человека к человеку. Целый ряд хирургов проводил работы по костной и суставной пластике: Н.И. Пирогов, И.М. Руднев (1880); И.И. Греков (1901) и др.; а также по кожной пластике: Н.Н. Петров (1913 г.); И.С. Девис (1919 г.); Padgett (1932 г.), и др. Некоторые хирурги начали выполнять пересадку сухожильно-апоневротических тканей. Для проведения этих операций использовались только свежие ткани, которые забирались, как правило, при ампутации конечности, что значительно усложняло и затрудняло их выполнение, т.к. 8

ампутацию конечности необходимо было совместить с одновременной пересадкой ткани реципиенту. Практические трудности соблюдения этих условий побудили к поискам способов сохранения тканей до момента их пересадки. Консервация биологических тканей для использования их в пластических операциях должна создавать условия для сохранения их биологических свойств. Для достижения этой цели было предложено очень много различных методов и способов: вываривание и прокаливание, химическая консервация, консервация в органическом соединении ртути, в растворе Рингера - Локка и т.д. В результате экспериментов и клинического применения этих методов было выявлено множество недостатков, большое количество осложнений, определенные технические трудности, которые не позволяли получить желаемый результат, - все это привело к тому, что данные методы не нашли своего развития. В настоящее время можно предложить следующую классификацию методов консервации. Физические методы консервации 1. консервация при температуре +4° - +6°С. 2. консервация при –20°, –80°, –196°С. 3. консервация путем лиофилизации. 4. консервация путем высушивания над силикагелем. Химические методы консервации 1. консервация в растворе формалина 2. консервация в растворах спиртов. В 1931 г. В.П. Филатов впервые пересадил больному роговицу глаза, взятую от трупа и хранившуюся более суток в холодильнике при температуре +4°C. Это послужило толчком к развитию нового направления консервации тканей консервации при низких температурах. Впервые об использовании в ортопедических операциях костной ткани, 9

консервированной при температуре - 40-50° C, сообщил в 1937 г. Smith. Как известно, при постепенном замораживании тканей, жидкость, замерзая, проходит фазу кристаллизации, расширяется и тем самым вызывает механические разрушения клеток тканей. Если же при быстром замораживании тканей температура будет сразу ниже - 500С, то жидкость, минуя стадию кристаллизации, переходит в аморфное состояние, которое не вызывает нарушения структурной целостности клеток. Опыт показал, что метод консервации низкими температурами (-60-70°С) позволяет сохранить ткани в биологически активном состоянии не менее 6 месяцев. По истечении этого времени биологическая активность тканей падает и к концу года достигает минимума. Во многих странах мира стали создаваться банки криоконсервированных тканей, которые очень широко использовались во многих отраслях хирургии. Достаточно продолжительный период времени данная технология была наиболее приоритетной в мире. Однако, после открытия вируса СПИДа и доказательства возможности его передачи, а также и других вирусов (гепатита В и С) через замороженный материал, стало очевидным, что криоконсервированный биоматериал небезопасен для реципиента и врача; и его клиническое применение стало проблематичным. Более того, проблема передачи болезни Якоба Крейтцфельда (губчатого энцефалита) также имеет непосредственное отношение к биоимплантологии. Другое направление развития биоимплантологии - это новая технология заготовки и переработки имплантатов, которые по своим биомеханическим и биосовместимым свойствам не уступали бы криоконсервированным костным тканям – лиофилизация. Процесс лиофилизации, описанный в 1906 г. французским ученым D.Arsonval. Изучению этого нового направления были 10

посвящены работы многих ученых. В 1921 г. инженер Г.И. Лаппа-Старженецкий запатентовал способ консервирования растений и трупов животных или их частей обезвоживанием при помощи сублимации. Лиофилизация является вторым из наиболее распространенных методов консервации биологических тканей, она основана на испарении жидкости из ткани при пониженном атмосферном давлении и низкой температуре. В СССР с 1955 г. лиофилизацию тканей начал применять Г.С. Юмашев. Лиофилизация кости ведет к потере 15-17 % веса с колебаниями влажности от 1 до 5 %. Лиофилизированные ткани хранятся в герметичных упаковках при комнатной температуре. Длительность хранения до 5 лет. При этом свойства костной ткани не изменяются (Г.С.Юмашев, 1961). Лиофилизированная костная ткань удобна в использовании, она долго сохраняется в стерильном состоянии, легко транспортируется на большие расстояния при любой температуре и дает вполне удовлетворительные результаты в клинических условиях. Консервация в растворах формалина: установлено, что 0,1-0,2 % растворы формальдегида обеспечивают бактерицидность консервирующих сред и позволяют обеспечить одновременно консервацию и стерилизацию тканей. Данный способ снижает антигенность консервированных тканей, сохраняя их биологическую полноценность. Парабиоз и обратимость блокирования сульфгидрильных групп консервированных тканей позволяет сохранять их в течение 12-18 месяцев и использовать в клинической практике. Известно, что сам способ и сроки консервации снижают антигенность препаратов. Особенностью этого метода является то, что он позволяет одновременно сохранить активное начало трансплантата, сделать его стерильным и придать ему антимикробный эффект. Используя в качестве консерванта формалин, можно значительно повысить устойчивость трансплантата к инфекции. Это позволяет проводить 11

костную пластику при наличии воспаления костного ложа. При этом сохраняется достаточная остеоиндуктивность трансплантированных биоимплантатов, их бактериостатичность, что позволяет использовать их в условиях инфицированной раны и получить положительные результаты, поскольку пластический материал подвергается синхронному рассасыванию-замещению материнской костью. Указанный способ отличается так же простотой, экономичностью и возможностью заготовки тканей в нестерильных условиях.

МЕТОДЫ

ДЕЗИНФЕКЦИИ И СТЕРИЛИЗАЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ

МАТЕРИАЛОВ

Забор аллогенного биоматериала осуществляется в условиях операционной, поэтому при соблюдении стерильности и отсутствия контаминации донорский материал не нуждается в дополнительной дезинфекции или стерилизации. Забор биологического материала у трупов умерших людей длительное время сдерживался именно тем, что в условиях патологоанатомического отделения сложно организовать стерильный забор. Стерилизация объектов представляет собой процесс разрушения или удаления микроорганизмов, включая вегетативные клетки, споры и вирусы. Традиционные методы стерилизации и дезинфекции основаны на использовании сухого и влажного нагрева, применении радиации и химических соединений (биоцидов). Эти методы весьма трудоемки, длительны и дорогостоящи, а применение биоцидов не всегда обеспечивает экологическую безопасность. В частности нестерильные лиофилизированные биоматериалы стерилизуют окисью этилена, гамма-лучами. Стерильность консервированного в формалине биоматериала обеспечивается в зависимости от

концентрации раствора, через 5-10 суток с момента помещения биопрепарата в раствор формалина. Возможность стерилизации биологического материала позволяет производить нестерильный забор тканевых компонентов и все этапы их обработки без соблюдения асептики и антисептики, что значительно упрощает технологический процесс изготовления костно-пластических препаратов.

ТКАНЕВЫЕ

БАНКИ

Проблемами заготовки тканей человека и разработкой способов их рационального использования в клинике занимаются специальные медицинские учреждения – тканевые банки. Деятельность банков тканей направлена на образование запасов биологических материалов и распределение их по специализированным лечебным учреждениям. Другой не менее важной задачей является научно-исследовательская работа, цель которой – решение насущных проблем трансплантологии и биоимплантологии. В СССР сеть из 20 тканевых банков была организована в 50е годы прошлого века по инициативе академика Н.Н.Приорова. В Куйбышеве тканевой банк организован на базе Центральной научно-исследовательской лаборатории Куйбышевского медицинского института по инициативе академика РАМН А.Ф. Краснова в 1983г. Свою деятельность по заготовке и консервации тканей и тканевых компонентов банк тканей осуществляет на основе федеральной лицензии (Лицензия РФ N 99-01-002104 от 9 февраля 2006 года) и в соответствии с законом РФ «О трансплантации органов (и/ или) тканей человека» N 4181-1 от 22.11.1992 года. Изготавливается более 100 разновидностей биопластических материалов по оригинальной технологии «Лиопласт®», защищенной патентами РФ (разработчик Л.Т.Волова). Биоимплантаты получают практически из всех видов тканей мезенхимального происхождения: 13

биоплатические материалы из губчатой и компактной костной ткани, сухожилий (с костным блоком и без), реберных хрящей, твердой мозговой оболочки, широкой фасции бедра, из брефоткани и плаценты (имеется серия патентов РФ). Также используются фетоплацентарные ткани. В отличие от всех известных способов, наш способ обеспечивает не только максимальную очистку ткани от крови и липидов, но и всех элементов костного мозга, делая материал практически аиммуногенным. Технологический процесс гарантирует безопасность реципиента от передачи ему какой-либо инфекции. Консервацию биопластического материала осуществляют методом лиофилизации с последующей стерилизацией гамма-лучами. Все это позволяет Самарскому банку тканей снабжать лечебные учреждения Самарской и других областей (около 30) Российской Федерации высококачественными материалами для реконструктивных операций. Одним из аспектов деятельности Банка является активная научная работа, которая носит инновационный характер: получение новых биопластических материалов, совершенствование способов их консервации и стерилизации, проведении доклинических испытаний и внедрение операций с использованием таких материалов в клиническую практику. Разработан алгоритм контроля качества, безопасности и клинической эффективности биоимплантатов. Продукция Самарского банка тканей известна не только в Российской Федерации, но и за рубежом. Научные и научно – практические разработки были представлены академиком РАМН Г.П. Котельниковым и профессором Л.Т. Воловой на отечественных и 15 международных (США, Испания, Бельгия и т.д.) съездах, конференциях и выставках, в том числе, на проведенной в Самаре Всероссийском симпозиуме с международным участием. Продвижение продукции Самарского 14

банка тканей на зарубежные рынки требует проведения в рамках международного сотрудничества совместных доклинических и клинических исследований по оценке безопасности и эффективности биоимплантатов из соединительных тканей человека с целью их дальнейшего применения у пациентов в реконструктивных операциях. В настоящее время для клинических целей в Самарском БТ изготавливают биоимплантаты «Лиопласт»® более 100 видов разнообразных по форме, размерам, объемам биологических объектов практически из всех видов соединительных тканей. Их получают из зрелой (пластинчатой костной ткани губчатой и компактной формации) и незрелой (брефокости), хрящей, сухожилий, фасций, твердой мозговой оболочки, роговицы, плаценты и амниона и используют в различных областях медицины.

КЛИНИЧЕСКОЕ

ПРИМЕНЕНИЕ ТКАНЕВЫХ БИОМАТЕРИАЛОВ

Тканевые биоинженерные технологии и тканевая терапия, применение различных компонентов тканей являются общепризнанными высокоэффективными методами восстановительной регенераторной хирургии. Современный уровень развития науки и техники позволяет при повреждениях и разрушениях опорных и покровных тканей организма проводить их полное восстановление с помощью препаратов биогенной природы. Среди них аллогенные имплантаты из кадаверных тканей человека играют существенную роль и являются оптимальными для реконструкции повреждений опорнодвигательной системы. При их применении, в отличие от ауто- и ксенопластики, использовании синтетических препаратов, не нарушаются гомеостаз, метаболизм соединительных тканей и функции систем жизнеобеспечения реципиента. Расширение объема хирургического пособия, связанного с получением у больного человека костного аутотрансплантата, не 15

только усугубляет течение послеоперационного периода у пациента, но и вызывает значительные нарушения в организме. Кроме того, аутопластика невозможна лицам с системными заболеваниями костной ткани, детям и пожилым людям. При определенных же условиях результаты оперативных вмешательств с применением аллогенных биоимплантатов не уступают остеопластике с использованием собственных тканей больного. Аллогенные материалы из костной и других видов соединительных тканей, то есть чужеродные по отношению к реципиенту, но взятые у донора того же биологического вида, что и реципиент, после их специальной обработки практически полностью теряют свою антигенность и при помещении в организм реципиента не оказывают на него негативного действия. Они играют здесь роль матрицы, кондуктора, постепенно полностью рассасываются, а на их месте формируется новая собственная ткань больного. При рациональном способе применения такие биоимплантаты обеспечивают репаративный характер регенерации, реализуя генетические возможности самого организма – способности соединительных тканей к их полной регенерации.

ТРАВМАТОЛОГИЯ Костная ткань, которая является производной среднего эмбрионального листка и разновидностью соединительной ткани, обладает уникальной способностью к полной регенерации (Струков А.И., Серов В.В., 1979). Такой результат достигается при обеспечении определенных условий, обеспечивающих репаративный остеогенез. В хирургической оссеологии одним из эффективных средств, позволяющих наилучшим образом, в полном объеме, восстановить первоначальную структуру и функцию разрушенных участков кости, является проведение костной пластики.

История костной пластики неразрывно связана с восстановлением послеоперационных и посттравматических дефектов. Было установлено, что заживление костных полостей, выполненных только кровяным сгустком, происходит медленнее и менее полноценно, чем при заполнении их костно-пластическими препаратами. К настоящему времени предложено множество пересадочных материалов как биологической природы, так и искусственных и синтезированных. Для этих целей используют минеральную фракцию кости, получаемую искусственным путем гидроксиапатит - ГАП, комбинацию ГАП и коллагена, углеродистые пористые соедининения, препараты на основе метакрилатов. Основными свойствами, которыми обладают тканевые биоимплантаты используемые при лечении костных патологий являются: 1. механическая прочность, возможность выполнять и поддерживать (scaffold) объем дефекта. 2. идуктивность, то есть способность активно побуждать мезенхимальные клетки к формированию ткани. 3. хорошие показатели биосовместимости, то есть способность быть биодеградируемыми и не вызывать у реципиента воспалительных реакций. Комбинация и совокупность всех этих свойств позволяет таким материалам параллельно с опорной, остеокондуктивной функцией, обеспечивать и биоинтеграцию - врастание клеток и сосудов в структуры имплантата постепенное замещение донорской ткани. Общеизвестно, что наиболее подходящими для трансплантации биоинтеграции несомненно являются аутотрансплантаты, которые готовятся из собственных тканей пациента и этим полностью исключаются основные иммунологические и большинство инфекционных осложнений 17

при последующей пересадке. Большой вклад в развитие данного научного хирургического направления внес великий русский хирург Н.И.Пирогов (1854) в своей работе "Костно-пластическое удлинение голени и вылущивание стопы". Он показал эффективность применения костной аутопластики. Многочисленные работы хирургов различных профилей и специализаций убедительно доказывают высокую эффективность аутокостей при восстановлении посттравматических, послеоперационных дефектов костей, исправлении деформаций костей (Leake D.L. et al., 1976; Horle F., 1979; Hopkins R.A., 1982; Stoelinoe P.I. et al., 1983; Mercier P. Et al., 1987; Степнов В.А., 1978, Аршин В.М.. 1978; Д.Л.Кудрявцев, Л.Т.Волова, 1988). Для целей аутопластики используют собственные свободные реберные трансплантаты больного (Левенец А.А. и соавт., 1979; Уразалин Ж.Б. и соавт., 1980; Leak D. et al., 1976; Curtis T.A. et al., 1977; Fox J.E., 1977; Sanders B. et al., 1976; Dumbach J. et al., 198; Beriat J.L., 1983). Другие авторы в стоматологической практике также наблюдали хорошие результаты при свободной пересадке гребешка подвздошной кости. По их мнению, губчатая консистенция подвздошной кости способствует более быстрой ее васкуляризации и регенерации. Matti (1932, 1936) использовал спонгиозу, взятую из большого вертела или из нижнего метафиза большеберцовой кости при лечении ложных суставов. Роль аутотрансплантата в регенераторном процессе различные авторы оценивают неодинаково. Дискуссия в основном развертывалась вокруг вопроса о его жизнеспособности и роли отдельных компонентов в посттрансплантационном остеогенезе. Многие исследователи считают, что восстановление кости идет за счет выживших клеточных элементов аутокости (В.Н. Павлов Сильванский, 1915, В.Л.Покотило с соавт., 1928,1930; Г.И.Лаврищева, 1957, В.П.Захаржевский, 1960, В.Д.Чаклин, 1964, 1971). На роль жизнеспособного аутотрансплантата в 18

новообразовании кости указывают и иностранные работы (Ollier, 1859; Е.Lexer, 1933; Albee, 1921; Rohde, 1924; Phemister, 1951; A.W.Ham, 1953; Axhansen, 1956; R.D.Ray, M.Y.Stabet, 1963; Danis, 1966; Matzen, 1967). Основную роль в этом процессе Н.О.Разумовский (1881), В.Л.Покотило (1928), Ollier (1859) отдавали надкостнице. Позднее Л.И.Шулутко (1957, 1959, 1962), В.Л.Чаклин (1971), Matzen (1967) - камбиальному ее слою. А.В.Русаков (1957, 1959), Н.Н.Петров (1944), В.П.Захаржевский (1956,1957), И.В.Толкачевский (1961), В.Д.Чаклин (1969), Axhansen (1956), Danis (1973), Iastrebski et. аl. (1973) не отрицали участия аутологичного эндоста и костного мозга в репараторном процессе. Иного мнения придерживался А.Barth (1894). Он утверждал, что абсолютно все элементы пересаженной кости погибают. Роль трансплантата сводится, по его мнению, к раздражению тканей костного ложа. А.Dаnis (1966,1973) считает, что костные трансплантаты выделяют особый "остеотоксин", который и активизирует потенциально остеогенные клетки. По мнению И.Л. Крупко (1962) костная субстанция аутотрансплантата несет лишь функцию биостимулятора новообразующейся кости. Многие исследователи, например Т.И.Атаманова (1952), А.В.Ага (1959), И.Л.Крупко (1964), Ю.Г.Абрамова (1965, 1969, 1974), Ham et.al. установили, что замещение новообразованной костной тканью мертвого костного аутотрансплантата происходит также хорошо, как и живого. Вместе с тем другие исследователи утверждают, что не все клетки аутотрансплантата погибают (А.О.Верещинский, 1926; A.W.Ham, W.R.Herris, 1971). По их мнению поверхностно расположенные остеогенные клетки - предшественники остаются живыми и в дальнейшем принимают участие в новообразовании кости наряду со специфическими элементами костного ложа. 19

Очевидно, что новообразование кости происходит за счет остеогенных клеток-предшественников материнского ложа, как детерминированных, так и индуцибельных. Роль аутотрансплантата в этих процессах многолика. Это каркас, по которому формируется новая кость, индуктор остеогенеза, источник формирования новых костеобразовательных клеток. Поэтому очевидно, что биологическая ценность аутокости несомненна и чрезвычайно высока. Однако, возможности получения аутотрансплантатов весьма ограничены и при их заборе, как правило, донор подвергается серьезным оперативным вмешательствам. Все это существенно ограничивает широкое применение аутотрансплантатов. В настоящее время основную часть биоматериалов для восстановления костных дефектов получают из хрящевой и/или костной тканей человека. Прежде всего, это лиофилизированные костные аллоимплантаты, выполненные в виде пластин, стружки, чипсов и т.д. Разная степень деминерализации и геометрия этих материалов позволили использовать их во многих областях реконструктивной хирургии, как для заполнения любых костных дефектов, так и для ускорения процессов остеогенеза, в частности, в случаях незрелости дистракционного регенерата. При формировании новой кости матрикс резорбируется, причем участки резорбции инвазируются сосудами и соединительнотканными клетками. Морфологические и гистохимические исследования показывают, что такие клетки становятся на путь остеогенной дифференцировки - обогащаются РНК, гликогеном, щелочной фосфатазой, активно секретируют белки, полисахариды (Huggins et al., 1970; Redd, 1974; Nogami, Urist, 1975; Ainsworth et al., 1977). Уже на 14 сутки обнаруживаются участки аппозиционного остеогенеза, сопровождающегося минерализацией. 20

Для практической медицины были также предложены имплантаты, изготовленные из костей свода черепа. Благодаря их большой площади и высокой степени деминерализации материал в настоящее время широко используется при проведении ревизионного эндопротезирования для замещения значительных дефектов дна и стенок вертлужной впадины тазобедренного сустава.

СТОМАТОЛОГИЯ Стремительное развитие стоматологии в последние годы, сопровождающееся появлением новых технологий, позволяет проводить зубосохраняющие мероприятия не только терапевтическими способами, но и при необходимости хирургическими методами. Однако, потеря костной ткани альвеолярного отростка не позволяет произвести эффективное с точки зрения косметики, фиксации и функциональной адаптации протезирование зубного ряда. Кроме этого атрофия также делает невозможным проведение оптимальной дентальной имплантации. Одним из важнейших критериев оценки результатов восстановительной хирургии осевого и лицевого скелета является характер регенерации в области разрушенных костных структур. Поэтому создание новых оптимальных методов восстановления костной ткани имеет исключительно важное значение в стоматологической практике. В клинике применяются костные имплантаты «Лиопласт»® при лечении локальной и генерализованой форм пародонтита, различных кист челюстей (осложненных и неосложненных воспалительным процессом): одонтогенных, зубосодержащих и резидуальных. Проводят альвеолопластику с целью сохранения анатомической целостности альвеолярной части челюсти за счет восполнения новообразованной костной тканью больного всего объема постэкстракционной лунки зуба, а также синуслифт. Выполняют непосредственную, раннюю и отсроченную дентальную 21

имплантацию. При периимплантитах широко применяют брефоостеоматрикс. При вторичной адентии проводят коррекцию атрофированного альвеолярного отростка с помощью имплантатов из спонгиозы. В результате полностью восстанавливается объем костной массы альвеолярного отростка, что позволяет проводить полноценное протезирование и имплантацию. С лечебной целью и для профилактики послеоперационных осложнений пластику проводят с помощью материалов направленного противомикробного действия. Впервые в мировой практике нами был предложен и запатентован способ создания депо лекарственных веществ с помощью низкочастотного ультразвука в лиофилизированных биологических тканях. Метод универсален. Он эффективен для создания биоимплантатов пролонгироанного антимикробного действия из спонгиозы, брефоостеоматрикса, твердой мозговой оболочки, амниона и коллагеновых покрытий. Под воздействием ультразвука происходит включение антибиотиков, антисептиков, а также фунгицидных препаратов в структуру аллоткани. Лекарственные препараты подбираются пациентам индивидуально с учетом чувствительности флоры, их тропности и устойчивости к ультразвуку.

ОФТАЛЬМОЛОГИЯ Применение аллогенных биологических материалов в офтальмологии имеет определенные особенности. Прежде всего, применяются как жизнеспособные ткани, тканевые компоненты, клеточные субстраты так и биоимплантаты, в некоторых случаях используются даже определенные слои ткани для восстановления функции. В Самарской клинической офтальмологической больнице им. Т.И. Ерошевского еще в 1973 г. по инициативе Т.И. Ерошевского для этих целей был создан «Глазной банк», где методами длительной консервации (силиковысушивание, глубокое

замораживание, хранение в гамма-глобулине) сохранялись донорские глазные ткани: роговица, склера, конъюнктива. В современных условиях глазной банк продолжает работать и совершенствовать методы сохранения роговичных дисков и других аллотканей, а именно – склеры, твердой мозговой оболочки, амниона. Расширение спектра изготавливаемых аллотрансплантатов в глазном банке обусловлено потребностью клиники. Распространенность гепатита В и С, ВИЧ-инфекции, отсутствие карты прижизненных обследований ограничивает круг потенциальных доноров роговицы и исключает возможность использования свежего донорского материала. Необходимость тщательного подбора донора и реципиента предполагает, наряду с проведением морфологических исследований и определением жизнеспособности донорского материала, типирование главного комплекса гистосовместимости (HLA). Результаты данного исследования доступны не ранее чем через 12 часов. Следовательно, плановая кератопластика возможна не ранее, чем через 18 - 24 часа после момента смерти донора, чем и объясняется необходимость консервации роговичных дисков. В настоящее время в глазном банке для консервации донорских роговичных дисков используются три методики: метод консервации при t° +4°C, криоконсервация при минус 80°C, высушивание над силикагелем. Ежегодно в нашем банке готовится до 200 роговичных дисков консервированных различными методами. С целью подбора соответствующей пары выполняется разработанный в глазном банке алгоритм (схема 1). После решения консилиума о необходимости выполнения кератопластики и согласия больного на данный вид лечения, информация о пациенте заносится в лист ожидания. Пациент обследуется для исключения противопоказаний к оперативному лечению, определяется состав HLA-антигенов и наличие 23

предварительных антител, которые также заносятся в лист ожидания. При получении донорского материала производится типирование его HLA-системы антигенов и подбирается по листу ожидания соответствующий реципиент, который вызывается на госпитализацию по телефону. Операция производится в день госпитализации (см. схему 1). Внедрение современных методов консервации роговичных дисков, алгоритма подбора донорского материала позволили значительно улучшить результаты кератопластики. Сквозная кератопластика производилась в 70,7% случаев, при этом прозрачное приживление получено в 73,5%, полупрозрачное в 19,5% и мутное в 7%. Лечебные покрытия. Для лечебных покрытий поверхности роговицы и склеры в глазном банке разработан новый материал силиковысушенная пластифицированная амниотическая мембрана «Флексамер». Забор участка плаценты производится в роддоме в стерильных условиях, при выполнении кесарева сечения у беременных женщин, с серонегативными результатами обследований на ВИЧ, гепатит В и С, сифилис. В тканевом банке плацента очищается от сгустков крови и остатков хориона в 0,9% растворе хлорида натрия. Амниотическая мембрана обрабатывается в растворе антисептиков, антибиотиков и в пластификаторе. Далее амниотическая мембрана фиксируется на специальных фиксаторах в виде рамок произвольных размеров. Амниотическая оболочка сохраняется в фиксированном положении до окончания процесса высушивания над силикагелем. Готовые к использованию, стерильные имплантаты силиковысушенной пластифицированной амниотической мембраны выпускаются под торговой маркой «Флексамер».

Силиковысушенная амниотическая мембрана сохраняет эластичность, адгезивность стромальной поверхности и блеск базальной мембраны. Данное обстоятельство позволяет легко выкраивать амниотическую мембрану при выполнении операций по замещению дефектов конъюнктивы и покрытия роговой оболочки. Склеропластика Одной из главных причин стойкой нетрудоспособности по зрению, ограничения в выборе профессии является высокая прогрессирующая близорукость – миопическая болезнь. Современные методы консервативного лечения приобретенной прогрессирующей миопии оказываются малоэффективными. Известно, что процесс прогрессирования близорукости сопровождается изменением биомеханических свойств склеры вследствие накопления остаточных микродеформаций. При этом морфологические изменения, происходящие в склере, характеризуются выраженной дистрофией коллагеновых волокон. В связи с этим, несомненным и очевидным фактором стабилизации процесса при прогрессирующей близорукости стали склероукрепляющие операции с использованием различных видов аллотрансплантатов. В глазном банке ежегодно изготавливается не менее 200 донорских склеральных трансплантатов для укрепления склеры при прогрессирующей близорукости. Восстановление объема В офтальмологической практике большое внимание уделяется косметической реабилитации после удаления глазного яблока. В настоящее время принято одномоментно с удалением глазного яблока формировать опорно-двигательную культю. Подвижность, объем сформированной культи во многом определяют в последующем эффективность протезирования.

В частности, при отсутствии имплантата происходит перемещение периорбитальной клетчатки преимущественно из верхних отделов орбиты в вершину, что приводит к западению верхней орбитопальпебральной борозды. Увеличение размеров протеза, уменьшение подвижности протеза в дальнейшем приводит к нарушению положения век. Формирование опорной культи предотвращает развитие осложнений и позволяет добиться хорошей фиксации протеза. Применяются методики с использованием как погружных так и полупогружных имплантатов. При этом используются различные материалы для изготовления имплантатов. Анализ материалов используемых для формирования опорно-двигательной культи (Е.Н.Вериго, 1988; Е.С.Милюдин, 1992; И.А.Сироткина, Н.М.Марачева, 2000; Гришина Н.И., 2005), показал, что наиболее эффективно применение соединительнотканных аллогенных имплантатов. Синтетические материалы, являясь удобным и пластичным материалом, обладают целым рядом недостатков, которые не позволяют в настоящее время полностью заменить консервированные аллоткани при создании опорной культи после энуклеации. Соединительнотканные имплантагы обладают удивительным свойством рассасываться в организме, выполняя функцию временного направляющего каркаса для регенерации и стимуляции репаративных процессов в тканях. Аллогенные имплантаты сочетают в себе положительные качества синтетических полимеров, но лишены их отрицательных сторон — отсутствуют токсичность, канцерогенность. Р.А.Гундорова с соавт. (1986) широко используют погружной имплантат для формирования опорной культи выполненный из консервированного аллохряща. Имплантат из хряща легко моделируется, возможен подбор по размерам 27

орбиты. Недостатком данного материала для формирования опорной культи является его инкапсуляция. В послеоперационном периоде нередко происходит обнажение и отторжение, так же постепенно происходит уменьшение объема аллотрансплантата. С целью получения более высокого косметического результата нами разработан и применен новый материал для создания опорной культи после удаления глазного яблока лиофилизированная губчатая кость. При выполнении эвисцероэнуклеации имплантат вставлялся в склеральное кольцо, задний полюс склеральной полсти не сшивался. Над имплантатом узловыми швами сшивалась склера, а затем накладывался шов на тенонову оболочку и конъюнктиву. В послеоперационном периоде обнажения и отторжения регенерата не наблюдалось. Прежде всего, нужно отметить доступность данного материала, способность его длительно сохранять форму и объем. В первые послеоперационные дни неминуемы явления воспаления, инфильтрации имплантата фибробластами, отека окружающих тканей. И здесь особую важность приобретает свойство материала – сохранять постоянные размеры. Во всех случаях сформирована объемная, подвижная культя. Суммарная подвижность протеза по четырем меридианам составляла в среднем 80°. При этом нужно отметить большую подвижность протеза при выполнении эвисцероэнуклеации с формированием опорной культи. Во всех случаях получен отличный или хороший косметический результат. Осложнений, как в ранний послеоперационный период, так и на протяжении последующих лет не наблюдалось. Наш опыт применения аллогенных тканей в офтальмологической практике позволяет сделать заключение о том, что эффективность пластической реконструкции прежде 28

всего зависит от правильного подбора используемого биоматериала и правильного выбора стадии течения заболевания, на которой производится хирургическое лечение.

ВИДЫ

РЕГУЛЯЦИОННЫХ

МЕХАНИЗМОВ

ПРИЖИВЛЕНИЯ

ТРАНСПЛАНТАТА

Доклинические испытания на живых объектах (на животных и культурах клеток) показали: такие крупно- и мелкопористые материалы, состоящие из компонентов только одного вида соединительной ткани - костной, быстро прорастают рыхлой соединительной тканью, создавая тем самым единый конгломерат с окружающей костью реципиента. Постепенно аллоимлантат рассасывается (в клинике в течение 4-6 месяцев) и на его месте образуется собственная костная ткань больного. Вначале формируется ретикулофиброзный регенерат, который в последствии перестраивается в пластинчатую костную ткань губчатой формации. Развитие и прогресс наших представлений об общих закономерностях регенерации пересаженного трансплантата идет по спирали, где помимо обобщения принципиально новых фактических данных, происходит и постепенная конкретизация течения биологических процессов. В частности, взаимоотношения между тканями оказывают влияние на формообразовательные процессы, корреляцию между органами, являются способом взаимодействия частей многоклеточного организма. По мнению Д.С.Саркисова (1981), любая регенерация соединительной ткани происходит по общим биологическим законам, стереотипность реакции принципиально не зависит от повреждающих факторов: механической или термической травмы. Клиническая, анатомическая и патологическая характеристика этих стадий представлена в многочисленных, хорошо известных работах

Н.И.Пирогова (1941), С.С.Гирголава (1956), И.В.Давыдовского (1956), Н.Н.Аничкова, К.Г.Волковой, В.Г.Гаршина (1951). На первом этапе восстановления всегда имеет место воспаление с характерными морфологическими проявлениями : расширение сосудистой сети в окружении раны, явления экссудации и отека краев дефекта, лейкоцитарная инфильтрация. Расширение сосудов сопровождается нарушением их проницаемости, которое возникает уже через несколько минут после повреждения и связано с выделением гистамина. Гистамин расширяет просвет артериол, капилляров и венул, ускоряет капиллярный кровоток, повышает проницаемость капилляров. Важную роль на протяжении регенераторных процессов, в том числе и в период воспаления, играют макрофаги. По современным представлениям, они образуются из моноцитов, и выполняют определенную роль в сложной цепи иммунобиологических реакций организма, определяя течение регенераторного процесса (Саркисов Д.С.,1981). Лимфоциты, являясь переносчиком генетической информации , поддерживают или усиливают рост фибробластов. Максимального развития эти явления достигают через 2-3 часа после травмы. После того как процессы, связанные с травматическим воспалением, стихают, и спадает лейкоцитарная инфильтрация, на первый план выступают изменения клеток фибробластического ряда, что обычно происходит на 2 день после ранения. Начинается второй период раневого процесса, характеризующийся развитием грануляционной ткани, постепенно выполняющей раневой дефект. При этом резко уменьшается количество лейкоцитов. Макрофаги продолжают и далее играть важную роль, но главное значение в период пролиферации приобретают эндотелий капилляров и фибробласты. Пролиферация фибробластов идет синхронно с ростом капилляров, образуется типичная грануляционная ткань 30

вертикальные капиллярные петли и горизонтально расположенные между ними веретенообразные фибробласты. Грануляционная ткань начинает формироваться в виде отдельных очагов на дне раны, где вокруг новообразованных капилляров концентрируются тучные клетки, которые, секретируя биологически активные вещества, способствуют пролиферации капилляров. Обилие капилляров, растущих по кислородному градиенту, объясняется необходимостью метаболического и энергетического обеспечения клеток. Для роста фибробластов необходимо давление кислорода не менее 10 мм.рт.ст., а для синтеза коллагена - 20 мм.рт.ст. Способность к синтезу фибробласт приобретает после подготовительного периода, который заключается в гипертрофии ядра, гиперплазии гранулярной эндоплазматической сети, повышении содержания щелочной фосфатазы, В-глюкуронидазы, неспецифической эстеразы (Фукс Б.Б., Фукс Б.И. 1968). Фибробласты, образуя коллагеновые волокна, обеспечивают заживление, точнее, рубцевание раны. Синтезированные фибробластами молекулы коллагена отпочковываются и выбрасываются в межклеточное пространство, где они ,путем линейной агрегации "конец в конец", образуют первичные фибриллы. Образование коллагеновых волокон начинается в глубоких слоях грануляционной ткани, распространяясь к поверхности раны. Параллельно запустевает и дегенерирует большая часть капилляров. Окончательное формирование коллагеновых волокон происходит в присутствии АТФ, при участии глюкокортикоидов и гликозаминов, роль которых заключается в стабилизации и цементировании волокнистых структур. Коллагеновые волокна приобретают направленность, зависящую от функциональной нагрузки. Весь процесс образования коллагеновых волокон происходит с 9 по 15 день (Мазуров В.И.1974, Хилькин А.М. 1976). Новообразование эластических волокон в рубцовой ткани 31

происходит медленно, в течение шести месяцев. Параллельно, с созреванием грануляционной ткани, происходит и эпителизация раны. Этот процесс подробно изучался В.Г.Гаршиным (1951). Эпителизация небольших по величине ран происходит, в основном, за счет миграции с пограничных зон. При больших дефектах дополнительно включаются процессы деления и дифференцировки клеток. Обнаружено несколько видов тканевых регуляций. А.Н.Студитский (1964) выделяет три типа тканевых регуляций: индукционно-формативную, лимфоидную и нервно-трофическую. Индукционно-формативная тканевая регуляция наиболее универсальна. Она представляет собой воздействие одной ткани на другую, результатом которого является специфический гистогенетический процесс. Примерами регуляций этого типа могут служить формообразовательные реакции эпителия под воздействием соединительной ткани, взаимоотношения между соединительной тканью и паренхимой внутренних органов в процессе их регенерации (Женевская, 1954; Солопаев, 1966); регенерация частей глаза под влиянием окружающих тканей (Попов, 1948; Кармышева, 1954); взаимоотношения между соединительной и мышечной тканями, проявляющиеся при регенерации мышцы (Студитский, 1964; Elliott, 1965); взаимоотношения между хрящем и остеогенной тканью (Студитский, 1948, 1966); гетеротопное костеобразование, вызываемое имплантацией слизистой оболочки мо¬чевого пузыря в соединительную ткань (Фриденштейн, 1955, 1962). Лимфоидная тканевая регуляция связана с явлениями трансплантационного иммунитета. При аллопластических пересадках тканей трансплантат наводняется лимфоцитами хозяина и отторгается. Если удалить из организма реципиента значительную часть лимфоцитов, то механизм отторжения аллотрансплантата нарушается (Gowans, 1965). Полагают, что 32

лимфоциты контролируют синтез белков в организме, оставаясь нейтральными к белкам своих тканей и разрушая белки чужеродных тканей; для этого требуется непосредственный контакт лимфоцитов с трансплантатом, т. е. данный механизм действует по типу тканевых взаимодействий. Регуляция в данном случае заключается в контроле над осуществлением пластического процесса. Об активном участии лимфоцитов в регуляции восстановительных процессов свидетельствуют данные А. Г. Бабаевой (1970) по регенерации паренхиматозных органов. Тканевая регуляция третьего типа, нервно-трофическая осуществляется нервной системой, которая является одной из наиболее древних интегрирующих систем и бесспорно относится к числу механизмов, обеспечивающих функциональную регуляцию. Школами крупнейших физиологов И. П. Павлова, А. Д. Сперанского, Л. А. Орбели, X. С. Коштоянца выяснено, что кроме рабочей функции (проведение импульсов) нервная система несет и трофическую функцию, заключающуюся в ее воздействии на метаболизм иннервируемого органа. В настоящее время считается общепринятым наличие таких основных медиаторных систем, как холинергической и адренергической, которые во многом определяют биохимический гомеостаз и гуморальную регуляцию (Н.Л.Суворов, 1978; К.В.Судаков, 1983). Медиаторная регуляция тесно связана с концепцией функционирования двух отделов вегетативной нервной системы, обеспечивающих эрготропные и трофотропные влияния. Деятельность симпатического и парасимпатического отделов определяется соотношением адренергических и холинергических веществ в организме (Hess.W.R.,1954). Холинергическая импульсация, в частности, оказывает мощное воздействие на ряд жизненно важных интегративных биохимических систем, в значительной мере определяющих функциональное состояние клеток (С.Н.Голиков и соавт.1985; Л.В.Девойно, 1983; В.М.Гурин 33

и соавт.,1989). К этим объектам холинергического воздействия относятся: система циклического генетического аппарата клетки, механизмы транскрипции. Холинергическое влияние повышает интенсивность клеточного деления, стимулирует синтез РНК. Через систему циклических нуклеотидов активизируются пластические процессы, увеличивается синтез белка. Это позволяет связать холинергическую иннервацию прежде всего с обеспечением трофотропных и анаболических процессов. В противоположность холинергическим, адренергические влияния способствуют мобилизации анаэробного гликолиза, а также активации катаболических процессов, в частности, ускоряют распад триглицеридов в жировой ткани, угнетают синтез липидов и белков, угнетается митотическая активность клеток, ослабляется синтез РНК. В физиологических условиях холинергические и адренергические механизмы фазотонного контроля энергопродукции и метаболизма тонко сбалансированы и, в конечном итоге, являются одним из наиболее важных факторов, обеспечивающих нервную трофику во всех тканях и органах (В.В.Скупченко, Е.С.Милюдин 1994). Таким образом, развивающиеся в организме процессы можно в настоящее время представить в системном отношении значительно глубже. Это позволяет сделать новая фазотонная нейродинамическая модель моторно-вегетативной регуляции и созданная В.В.Скупченко (1991) фазотонная теория. Фазотонная теория основана на выделении новой структурно-функциональной единицы включающей в себя модульные элементы центральной нервной системы, проводящие нервные импульсы пути, периферические нервные центры и непосредственно, отдельную клетку органа или ткани. Следовательно, фазическая и тоническая системы могут быть представлены состоящими из соматотипически организованных 34

повторяющихся модульных конструкций, соответственно связанных с катехоламинергической и холинергической нейротрансмиттерными системами. Осуществляется регуляция единым системным нейродинамическим механизмом, в котором существует тесная связь между тонической моторной системой и парасимпатическим отделом вегетативной системы, а также фазической моторной системой и симпатическим отделом вегетативной системы. Это позволяет рассматривать совокупность иерархически организованных нервных структур и холинэргический нейротрансмиттерный механизм, обеспечивающие управление медленными волокнами и парасимпатическое регулирование висцеральных отделов, как функционально единый тонический моторновегетативный (ТМВ) системокомплекс. Совокупность иерархически организованных нервных структур и катехоламинергического нейротрансмиттерного механизма, обеспечивающих управление быстрыми мышечными волокнами и симпатическое регулирование висцеральных органов, могут быть представлены как функционально единый фазический моторно-вегетативный (ФМВ) симптомокомплекс (Скупченко В.В.,1992). То есть мозг и вся совокупность нейродинамических и метаболических процессов реагирует как единое целое. Согласно фазотонной модели, в физиологических условиях происходит непрерывное фазотонное нейродинамическое балансирование ТМВи ФМВсистемокомплексов, что является важнейшим саногенным фактором - условием обеспечения системной моторновегетативной интеграции, то есть осуществления постоянной взаимосвязи центральных отделов головного мозга с мембраной клетки соответствующего модуля, поддержания моторновегетативного гомеостаза. Из этой же модели следует, что нарушение сбалансированности ФМВ-и ТМВ-системокомплексов может быть причиной возникновения различных двигательных и 35

вегетативных нарушений, проявляющихся в виде болезней дезадаптации, нарушения трофики тканей. Адекватная коррекция фазотонного моторно-вегетативного гомеостаза, вызывая гармонизацию нейродинамических, а, значит, и метаболических, энергетических, иммунных процессов, приведет в итоге к неспецифическому лечебному эффекту в отношении различных заболеваний и развития регенераторных процессов.

КОНТРОЛЬНЫЕ

ВОПРОСЫ

1. 2. 3. 4. 5.

Классификация тканевых биоматериалов Понятие о трансплантации Характеристика имплантата Материалы для изготовления имплантатов Особенности законодательства России в области трансплантологии и донорства органов и тканей 6. Критерии отбора потенциальных доноров 7. Сроки забора донорских тканей 8. Виды консервации тканевых материалов 9. Сроки консервации биологических материалов с сохранением жизнеспособности клеточных структур ткани 10. Сроки консервации биологических материалов без сохранения жизнеспособности клеточных структур ткани 11. Виды и методы дезинфекции тканей 12. Виды и методы стерилизации тканей 13. Что такое тканевой банк? 14. Показания к применению биологических материалов в клинической практике 15. Особенности использования тканевых материалов в травматологии и ортопедии 16. Особенности использования тканевых материалов в стоматологии 17. Особенности использования тканевых материалов в офтальмологии 18. Особенности использования тканевых материалов в косметологии 19. Особенности регенерации тканевых материалов

СПИСОК

ЛИТЕРАТУРЫ

1. Введение в биомедицинскую этику /Под общей редакцией проф. Ю.Б. Белоусова Том 07/N 1/2005 Часть I 2. Биомедицинская этика /Под редакцией В.И. Покровского. – М.: Медицина, 1997. – 224с. 3. Голяницкий И.А. Пересадка тканей. / И.А. Голяницкий. -Астрахань, 1914-1922. – 160с. 4. Зильбер А.П. Этюды критической медицины / А.П. Зильбер // Этика и закон в медицине критических состояний.– Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 1998. – Т.4. 560с. 5. Лопухин Ю.М. Этико-правовые аспекты клонирования. – М. «ГЭОТАР-МЕД», 2002. – 42с. 6. Филатов В.П. Избранные труды. – Киев, 1961. – Т.1-2.

Оглавление Общая характеристика изучаемой темы.............................................3 Введение...................................................................................................4 Классификация биоматериалов.............................................................5 Законодательные акты, регламентирующие забор, обработку, применение биологических материалов в медицине.........................6 Консервация биологических тканей ...................................................8 Методы дезинфекции и стерилизации биологических материалов .................................................................................................................12 Тканевые банки.....................................................................................13 Клиническое применение тканевых биоматериалов.......................15 Травматология..................................................................................16 Стоматология....................................................................................21 Офтальмология..................................................................................22 Виды регуляционных механизмов приживления трансплантата...29 Контрольные вопросы..........................................................................37 Список литературы...............................................................................38

Волова Лариса Теодоровна Колсанов Александр Владимирович Милюдин Евгений Сергеевич

БИОТЕХНОЛОГИИ И ТКАНЕВЫЕ БАНКИ В СОВРЕМЕННОЙ МЕДИЦИНЕ

Учебно-методическое пособие для преподавателей и студентов медицинских вузов

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный медицинский университет» 443099 Самара, ул. Чапаевская, 89 Тел. (846) 332-16-34, факс. (846) 333-29-76 http://samgmu.ru Подписано в печать 1.11.2009. Формат 60х84/16. Бумага офсетная. Гарнитура В.В. Лазурского. Печать оперативная, с готового оригинал-макета. Усл. печ. л. 7,15 Тираж 500 экз. Сверстано в OpenOffice.Org

Типография «Офорт» 443080, Самара, ул. Революционная, 70, литера «П» Тел. (846) 372-00-56, 372-00-57