Груша Я.О.

НИИ глазных болезней РАМН, Москва

Федоров А.А.

Московский областной НИИ акушерства и гинекологии

Prause J.U.

Институт патологии глаза, Университет Копенгагена, Frederik V’s Vej 11, 1, Копенгаген, Дания, 2100

Эксаренко О.В.

Учреждение Российской академии медицинских наук "НИИ глазных болезней" РАМН, Москва

Шептулин В.А.

ФГБУ «НИИ глазных болезней» РАМН, Россолимо ул., 11, А, Б, Москва, Российская Федерация, 119021

Экспериментальное исследование биодеградации филлеров на основе геля гиалуроновой кислоты в орбите

Журнал: Вестник офтальмологии. 2020;136(2): 13-19

Просмотров : 151

Загрузок : 13

Как цитировать

Груша Я. О., Федоров А. А., Prause J. U., Эксаренко О. В., Шептулин В. А. Экспериментальное исследование биодеградации филлеров на основе геля гиалуроновой кислоты в орбите. Вестник офтальмологии. 2020;136(2):13-19. https://doi.org/10.17116/oftalma202013602113

Авторы:

Груша Я.О.

НИИ глазных болезней РАМН, Москва

Все авторы (5)

Сегодня инъекционные имплантаты (филлеры) на основе геля стабилизированной гиалуроновой кислоты (ГГК) успешно применяются в пластической хирургии и косметологии при наличии эстетических дефектов, связанных с дефицитом мягких тканей после травм или оперативных вмешательств. Высокая гидрофильность гиалуроновой кислоты позволяет ей поддерживать необходимую гидратацию внутриклеточного матрикса, что обеспечивает необходимый объем тканей, а также их стабильность и эластичность [1, 2]. В офтальмопластике ГГК получили распространение в качестве малоинвазивного метода лечения пациентов с такими патологическими состояниями, как лагофтальм, ретракция и аномалии расположения век, энофтальм. При этом в зависимости от области введения использовали различные модификации филлера с частицами размером 400 и 2000 мкм. Эффективность и безопасность ГГК была доказана в ряде клинических исследований [3—7].

В России описано успешное применение ГГК в коррекции лагофтальма при эндокринной офтальмопатии и паралитическом лагофтальме, синдроме сухого глаза, дефектах мягких тканей орбитальной и периорбитальной области, а также в коррекции энофтальма при синдроме немого синуса, когда данный метод эффективен и оправдан при тяжелом соматическом статусе пациента или его отказе от хирургического лечения [8—11]. Данные препараты стали альтернативой существующим хирургическим методикам (в том числе и инъекционным) с имплантацией материалов для коррекции лагофтальма, а также энофтальма [12, 13].

Производители отмечают сохранение эффекта инъекции в среднем до 12—18 мес. Однако в ряде публикаций и в процессе клинической работы было замечено, что у некоторых пациентов при введении препарата в орбиту клинический эффект сохраняется более длительное время. В ранее проведенном экспериментальном исследовании интрапальпебрального введения ГГК были продемонстрированы морфологические особенности биодеградации препарата в тканях век и длительное сохранение филлера в виде ячеистой структуры [14]. Данные результаты позволили предположить наличие схожих морфологических особенностей при длительном нахождении препарата после введения в орбиту.

Цель исследования — оценить особенности биодеградации ГГК после его интраорбитального введения у экспериментальных животных.

Материал и методы

В пилотное проспективное несравнительное исследование были включены 7 кроликов (14 глаз) породы шиншилла (средний возраст 1,5 года, средняя масса тела 4 кг). Каждого кролика содержали в индивидуальной стальной клетке под контролем сотрудника вивария. Все манипуляции были одобрены локальным этическим комитетом ФГБНУ «НИИГБ». Шерсть, покрывающую верхнее веко, удаляли ножницами. Всем животным проводили однократную инъекцию ГГК с крупными частицами (Restylane Sub-Q Lidocaine, Q-med AB, Швеция) объемом 1 мл. Шерсть, покрывающую нижнее веко, состригали ножницами и зону инъекции обрабатывали 96% раствором этилового спирта. Под местной анестезией (крем ЭМЛА) выполняли разрез кожи лезвием в латеральной трети в проекции нижнего края правой орбиты длинной 1—2 мм, инъекцию проводили по стандартному методу ретробульбарной инъекции с помощью оригинальной канюли 21G (Pix’l) в экстракональное пространство (рис. 1, а). После инъекции отмечали легкий экзофтальм на стороне введения.

Рис. 1. Техника подготовки животного и интраорбитальная инъекция препарата (а); макрофотография удаленного фрагмента мягких тканей орбиты (б).

Фрагмент содержит депо с видимым ГГК (белый пунктир) и окружающими мягкими тканями орбиты через 6 мес после инъекции.

The fragment contains a depo with visible HAG particles (white dotted line) and surrounding soft orbital tissues 6 months after the injection. Всем экспериментальным животным сразу после инъекции препарата, а также через 1, 3, 6, 9, 12 и 18 мес проводили ультразвуковое цифровое сканирование орбиты при помощи прибора VOLUSION E8 фирмы «Kretz» с применением линейного датчика SP 10—16 МГц и объемного датчика RSP 5—12 МГц. В качестве контактной среды использовали обычный контактный гель для ультразвуковых исследований (Aquasonic фирмы «Parker», США). Ультразвуковое исследование (УЗИ) проводили в стандартном горизонтальном положении животного на животе через сомкнутые веки, избегая давления на глазное яблоко. Глубина сканирования составляла 6—7 см, устанавливали минимальное значение фильтра (50 Гц). Исследование проводили на следующих сроках: после инъекции, а также спустя 1, 3, 6, 9, 12 и 18 мес. В качестве контроля оставалась контралатеральная сторона.

УЗИ проводили по следующему алгоритму: на первом этапе в B-режиме серой шкалы. Сканирование осуществляли последовательно в трех проекциях, после чего выполняли трехмерное сканирование видимого депо ГГК в ретробульбарной части орбиты. Для ультразвукового пространственного сканирования использовали объемный датчик RSP 5—12 МГц. Поверхность датчика была ориентирована таким же образом, как при двумерном сканировании. На третьем этапе оценивали акустическую плотность (MG) с помощью 3D-цветной гистограммы методом сравнения количества цветных элементов объемного изображения с количеством элементом объемного изображения шкалы серого. Завершающим этапом осуществляли мультипланарный анализ, т.е. объемное ремоделирование и дальнейший пространственный анализ изучаемого объекта в трех взаимно-перпендикулярных друг другу ортогональных плоскостях.

Каждое животное в соответствующий срок выводили из эксперимента с помощью внутримышечной инъекции золетила 100 в летальной дозе 100 мг/кг через 1, 3, 6, 9, 12 и 18 мес. Критериями исключения экспериментальных животных являлись: смерть, внешние признаки болезни (вялость, выпадение шерсти, резкая потеря массы тела, отделяемое на видимых слизистых оболочках). Все животные завершили исследование в соответствии с протоколом.

Животным выполняли экзентерацию орбиты по стандартной методике с выделением депо введенного препарата с окружающими тканями и последующей их криофиксацией на базе патоморфологического отделения ФГБУ «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В.И. Кулакова» Минздрава России. Выбор методики криофиксации обусловлен растворением исследуемого препарата вне капсулы при его подготовке к морфологическому исследованию. Срезы толщиной 8—9 мкм окрашивали гематоксилином и эозином (H&E), альциановым синим без MgCl2 (Ab) (окраска на несульфатированные гликозаминогликаны) и с 0,8 моль MgCl2 (Ab 0,8 mol) (окраска на сульфатированные гликозаминогликаны), реактивом Шиффа (P.A.S.), и гематоксилин-флоксин-шафраном (HPS), а также коллоидным железом по Моури (CIS) на базе Института патологии глаза, Университет Копенгагена, Дания, с их последующей оценкой и фоторегистрацией с помощью фотомикроскопа Leica DM2500 (Leica, Германия).

Результаты УЗИ мягких тканей орбиты экспериментальных животных

По данным УЗИ сразу после инъекции выявлено депо в нижнезаднем отделе орбиты, расположенное экстраконально между нижней и латеральной прямой мышцей. Депо препарата представляло собой гипоэхогенную структуру, средний объем которой оставался стабильным (рис. 2, а). Отмечено постепенное уменьшение размеров структур депо в орбитах экспериментальных животных вплоть до 18-го месяца отдаленного наблюдения (с 0,96±0,04 до 0,51±0,05 см3; p<0,05). Через 1 мес после введения вокруг препарата определялись признаки неравномерного гиперэхогенного контура, а через 3 мес — гиперэхогенные включения в депо препарата соответственно. Гиперэхогенный контур и включения визуализировались на протяжении 18 мес отдаленного наблюдения.

При оценке акустической плотности структуры препарата в сравнении с окружающими тканями (орбитальная клетчатка, экстраокулярные мышцы, стекловидное тело) отмечалась ее относительная стабильность на протяжении 12 мес отдаленного наблюдения 66±4 у.е. с последующим уменьшением к 18-му месяцу после инъекции до 50±7 у.е., что могло свидетельствовать о протекающей биодеградации препарата. Отмечались схожие показатели акустической плотности ГГК и жировой клетчатки (рис. 2, б). В течение всего периода наблюдения в проекции гипоэхогенного образования кровеносные сосуды отсутствовали.

Рис. 2. Эхограмма орбиты экспериментального животного сразу после инъекции ГГК.

а — виртуальная объемная модель депо введенного препарата по данным мультипланарного анализа; б — сравнительное денситометрическое исследование текстуры условно-гомогенных участков плоскостных сечений ретробульбарной жировой клетчатки (гистограмма 1), депо ГГК (гистограмма 2), зрительного нерва (гистограмма 3).

Результаты морфологического исследования мягких тканей орбиты экспериментальных животных

При морфологическом исследовании ГГК с крупными частицами (2000 мкм) (Restylane SubQ), введенный в орбиту экспериментальных животных, визуализировался на протяжении всего периода отдаленного наблюдения. Макроскопически препарат представлял собой гелеподобную структуру с голубоватым оттенком, заключенную в соединительно-тканную капсулу и окруженную орбитальной клетчаткой. При трансиллюминации определялись округлые полупрозрачные массы (см. рис. 1, б). Препарат окрашивался базофильно с помощью H&E, слабоположительно при P.A.S-реакции и положительно при окраске Ab и CIS.

Через 1 мес. На данном сроке наблюдения отмечалось уплотнение тканей вокруг препарата и окружающей жировой клетчатки. ГГК окружен слабо дифференцированной капсулой (псевдокапсулой), которая, по-видимому, представлена локальным уплотнением гиперцеллюлярных окружающих тканей. Обращало внимание отсутствие четкой ячеистой структуры. Введенный препарат находился практически в своей нативной форме в высокой концентрации (рис. 3, а б). Признаки воспалительной реакции отсутствовали.

Через 3 мес. Введенный препарат по-прежнему со всех сторон окружен тонкой фиброцеллюлярной псевдокапсулой. В периферических отделах депо препарата отмечались признаки неоколлагеногенеза, в толще соединительно-тканных разрастаний со стороны окружающих тканей встречались активные фибробласты. ГГК по-прежнему визуализировался в форме, близкой к нативной, в меньшей концентрации по сравнению с предыдущим сроком наблюдения.

Через 6 мес. Псевдокапсула, окружающая введенный ГГК, четко визуализировалась на данном сроке наблюдения. Она неравномерно утолщалась на всем протяжении. Форма препарата близка к нативной, его концентрация уменьшалась вследствие естественного замещения межклеточной жидкостью (см. рис. 3, в, г).

Небезынтересен обнаруженный факт захвата пенистыми клетками и миграции отдельных частиц ГГК за пределы псевдокапсулы в рамках фагоцитоза (см. рис. 3, д, е).

Через 9 мес. Перегородка псевдокапсулы становилась более извилистой на всем своем протяжении. В периферических отделах отмечались «слепые карманы» отграничивающие введенный препарат, находящийся в практически неизмененной форме. Видимые фибробласты поддерживают процесс неоколлагеногенеза в приграничных псевдокапсуле областях.

Через 12 мес. Год после инъекции, введенный ГГК по-прежнему сохранялся, окруженный псевдокапсулой. Препарат отчетливо визуализировался на периферии депо в структурах, подобных ячейкам. В центральной области препарат окружен оптически прозрачными полостями и сохранялся в значительно более низкой концентрации. Процесс фиброгенеза не завершен.

Через 18 мес. Область депо отграничена от окружающих тканей неравномерной гипоцеллюлярной капсулой. Происходит усадка депо препарата. Несмотря на значительное сокращение объема по данным световой оптической микроскопии визуализировались частицы препарата пристеночно на границе капсулы (см. рис. 3, ж, з).

Рис 3. Результаты гистологического исследования препарата в разные периоды наблюдения.

а, б — периферические отделы депо ГГК через 1 мес после инъекции, локальное уплотнение окружающих тканей (показано стрелками); в, г — депо ГГК через 6 мес после интраорбитального введения, неравномерная толщина стенки псевдокапсулы (показано стрелками), окружающая ГГК, и единичные соединительно-тканные включения; д, е — миграция частиц препарата в составе пенистых клеток в рамках процесса биодеградации через стенку псевдокапсулы (показано стрелками); ж, з — периферические отделы депо ГГК через 1,5 года после инъекции. а, в, ж — окраска H&E; б, г, з — окраска Ab; д — окраска по Шиффу; е — окраска коллоидным железом (CIS), шкала 100 мкм.

Обсуждение

В последнее время филлеры на основе ГГК с крупными частицами нашли свое применение при аугментации дефицита объема орбиты с целью коррекции таких состояний, как западение глазного яблока при энофтальме различной этиологии или протеза при анофтальмическом синдроме, углубление верхней орбито-пальпебральной складки. Классический подход, как правило, заключается в имплантации различных аллогенных материалов, таких как пористый политетрафторэтилен, гидроксиапатит морского коралла, деминерализированный костный аллоимплантат, углеродный войлок, или аутологических материалов (например, жир) [15]. Тем не менее часто многие пациенты с подобной проблемой перенесли множество хирургических операций в прошлом и предпочли бы альтернативное, менее инвазивное вмешательство. Так, были предложены инъекционные методы коррекции, применение которых и по сегодняшний день остается актуальным наряду с хирургией с постановкой традиционных имплантатов.

Одним из таких методов коррекции стал аутологический жир, вводимый интра- или экстраконально, а также периорбитально. Несмотря на преимущества данного метода (отсутствие отторжения, аллергических реакций или образования гранулем), недостатками являются сложность технической подготовки, непрогнозируемая продолжительность эффекта и необходимость повторения процедуры, а следовательно риск воспалительных осложнений [16, 17].

Другим способом коррекции предлагалась инъекция гидроксиапатита кальция у пациентов с анофтальмическим синдромом. Несмотря на высокую биосовместимость препарата, отсутствие аллергической реакции и значительную продолжительность эффекта в среднем от 6—18 мес, описаны случаи дислокации препарата в нижнее веко у 4 пациентов, а также отсутствие возможности разрушения препарата при неудовлетворительном эффекте [18].

В связи с этим препаратом выбора стали гели на основе гиалуроновой кислоты с крупными частицами, которые соответствовали необходимым критериям безопасности, обладали допустимой продолжительностью эффекта, биосовместимостью и минимальным риском миграции.

По данным ряда авторов, продолжительность эффекта интраорбитальной инъекции также оставалась различной. R. Malhotra описывал сохранение положительного эффекта вплоть до 9-го месяца отдаленного наблюдения, J. Olver отмечала продолжительность в среднем 6 мес после инъекции. Авторы рекомендовали перибульбарную инъекцию локального анестетика (бупивакаин) перед непосредственным введением для минимизации риска развития вазовагальных реакций вследствие окулокардиального рефлекса при интракональном введении ГГК [4]. Однако, с другой стороны, применение анестезии не позволяет верно рассчитать объем вводимого препарата. В связи с этим у пациентов с энофтальмом мы отдали предпочтение ГГК, уже содержащему 0,3% лидокаина, и его экстракональному расположению.

В качестве вероятной причины пролонгирования эффекта интраорбитальной инъекции О. Crochelet и соавторы отмечали, что ГГК может быть более стабилен в менее мобильных областях — в случае анофтальмического синдрома, однако в нашей работе действие инъекции сохранялось и у пациентов без анофтальмического синдрома. В описанных работах также поднимался вопрос о корреляции вводимого объема препарата с достигаемым эффектом коррекции [19—21].

По данным гистологического и ультразвукового исследований, несмотря на биодеградацию филлера и уменьшение плотности и объема его депо, введенный препарат сохранялся через 1,5 года после инъекции. Гистологическая картина отмечалась схожая с таковой при интрапальпебральном введении [14]. Однако вследствие бедности соединительно-тканного компонента не наблюдался активный процесс фиброгенеза с разрастанием соединительно-тканных перегородок, как в веках. Данный процесс был замедлен и протекал преимущественно в периферических отделах депо препарата, непосредственно прилежащих к зоне уплотнения окружающих тканей. Соединительно-тканные включения, встречающиеся в центральных отделах депо, наиболее вероятно возникли при инъекции препарата и разрыве соединительно-тканных карманов с жировой клетчаткой.

Инъекционный метод восполнения дефицита объема орбиты различной этиологии с помощью филлеров на основе ГГК кажется простой и перспективной альтернативой хирургическому вмешательству. Однако необходимо помнить о возможности развития осложнений, в том числе ятрогенных повреждений глазного яблока или слепоты вследствие внутрисосудистого введения препарата. Несмотря на отсутствие в препаратах признаков повреждения сосудистого русла глазного яблока, в виде орбитальных гематом либо ишемических некрозов, возможность таких осложнений тем не менее существует. В последних крупных систематических обзорах указано на низкую эффективность лечения подобных состояний [22, 23]. С целью их минимизации или исключения следует строго следовать стандартизированному алгоритму введения филлера, особенно в участки с повышенным риском с анатомической точки зрения и обязательным обследованием с применением современных методов лучевой диагностики. Особую осторожность следует проявлять в случаях применения данного метода у пациентов с предшествующими вмешательствами на орбите, глубоко посаженными глазами, пожилого возраста с наличием инволюционных изменений периокулярных тканей [24].

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: Я.Г., А.Ф.

Сбор и обработка материала: В.Ш., О.Э., J.P.

Статистическая обработка: В.Ш.

Написание текста: В.Ш, А.Ф.

Редактирование: А.Ф., Я.Г.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail