Влияние поверхности мочеточникового стента на инкрустацию и формирование биопленок

Введение. К одним из недостатков такого широко используемого в урологической практике метода дренирования верхних мочевыводящих путей, как стентирование, считаются инкрустация и образование биопленок. Цель исследования: изучить влияние поверхности стента на формирование солевой инкрустации и биопленок. Материалы и методы. Изучены полиуретановые стенты двух производителей: новые и после 3-недельного нахождения в мочеточнике пациентов без признаков инфекции мочевыводящих путей и мочекаменной болезни методом растровой электронной микроскопии и сканирующей зондовой микроскопии. Результаты. В одном случае выявлены неровности в виде пирамид высотой 0,15±0,02 мкм с тенденцией к повторению через равные промежутки, формирующие упорядоченные ряды, с плотностью 2,67 на 10 мкм². Площадь поперечного сечения неровностей в направлении перемещения зонда составила 1,015 мкм², после использования – 1,271 мкм² (прирост – 25,2%). В другом случае выявлены пирамиды высотой 0,39±0,03 мкм (р<0,0001) без закономерности повторения в виде сети, плотность – 3,31 на 10 мкм². Площадь поперечного сечения неровностей составила 1,158 и 2,29 мкм² соответственно (прирост – 97,8%). После использования в первом случае пирамиды увеличились в размерах в 2 раза, подсчету поддавались, биопленки имели вид разрозненных «рыхлых» образований. Во втором случае определены полигональные конгломераты солей, в десятки раз превышающие размеры первичных элементов, биопленки визуализировались в виде четко оформленных массивных пластов. Заключение. Характер поверхности мочеточникового стента оказывает прямое самостоятельное влияние на степень инкрустации и образование биопленок.

Введение. Мочеточниковые стенты с успехом широко используются в урологии с момента их первого применения в 1967 г. B. Zimskind [1]. Установка стента – неотъемлемая часть множества урологических операций, как реконструктивно-пластических вмешательств на мочеточнике, так и выполняемых при хирургическом лечении мочекаменной болезни [2–5]. Преимущества стентирования очевидны: малая травматичность дренирования, отсутствие рутинного применения рентгенологического и ультразвукового контроля, отсутствие наружного дренажа – все это в целом значительно снижает риск инфекционных осложнений, повышает качество жизни пациентов [6].

Тем не менее известно, что этот метод не лишен недостатков, главные из которых – это инкрустация стента и его инфицирование. Отложение солей на поверхности стента и образование биопленок между его поверхностью и слизистой мочеточника служат основной причиной развития осложнений [7, 8]. Эти два феномена взаимообусловливают и взаимоотягощяют друг друга. К доказанным факторам риска инкрустации относятся продолжительность стентирования, персистенция инфекции, хроническая почечная недостаточность, а также метаболические или врожденные аномалии. Несмотря на использование разнообразных материалов с различными физическими характеристиками, ни один из них не устойчив к осаждению кристаллов и возможной инкрустации [9, 10].

Адгезия солей магния и аммония приводит к обструкции стента в 50–74% случаев [7]. Колонизация полиуретановых стентов вне корреляционной зависимости от факта выявления урокультуры до стентирования происходит в первые часы–сутки после установки [11, 12]. В большинстве случаев со стента выделяют микст-инфекцию, обладающую высокой способностью к образованию биопленок. Биоценоз в биопленке приводит к седиментации мочевых солей на белковой матрице. Таким образом, формируется порочный круг [13].

Попытки нивелировать эти негативные эффекты привели к поиску новых материалов для изготовления стента, нанесению различных по составу нанопокрытий на его поверхность, а также к созданию биодеградируемых стентов [14, 15].

Цель исследования: изучить влияние поверхности стента на формирование солевой инкрустации и биопленок.

Материалы и методы. Работа выполнена на базе кафедры хирургических болезней и урологии ДПО ФГБОУ ВО «Омский государственный медицинский университет» Минздрава России и научно-образовательного ресурсного центра «Нанотехнологии» ФГБОУ ВО «Омский государственный технический университет» Минобрнауки России.

В исследовании использовали рентгенконтрастные полиуретановые стенты типа «double pigtail» 6CH двух производителей (по 5 единиц каждого), далее именуемых как образец № 1 и образец № 2: новые стерильные маркировали буквой «Н», бывшие в употреблении (3-недельное нахождение в мочеточнике) – «БУ». Поводом к установке стали операции по поводу гидронефроза, выполненные в плановом порядке пациентам без признаков мочевой инфекции и мочекаменной болезни. Для исследования осуществлен забор участка стента из средней трети протяженностью 1 см.

...

А.Ю. Цуканов, Д.С. Ахметов, А.И. Блесман, Е.А. Рогачев