Исследование эффективности применения биодеградируемых стентов на основе полигидроксиалканоатов при пластике пиелоуретерального сегмента

Введение. Среди урологических заболеваний стеноз пиелоуретерального сегмента с гидронефрозом является частым показанием к инструментальной или хирургической коррекции. Нарушение пассажа с дилатацией проксимальнее места сужения в различные сроки после реконструкции мочеточника развивается в 6,5–37% наблюдений. Все это подталкивает к разработке и усовершенствованию стентов, поиску эффективных способов установки и контроля за функционированием стентов.
Цель работы: исследование эффективности применения биодеградируемых стентов на основе полигидроксиалканоатов по сравнению с коммерческим аналогом для дренирования верхних мочевых путей после пластики пиелоуретерального сегмента.
Материалы и методы. Морфофункциональные изменения стентированного мочеточника изучены на 45 кроликах-самцах породы «советская шиншилла» массой 4550–5200 г, которым производилось стентирование пиелоуретерального сегмента (ПУС). В исследовании использовали полимерные стенты на основе сополимер поли-3-гидроксибутирата с поли-4-гидроксибутиротом П(3ГБ/4ГБ) и смесь поли-3-гидроксибутирата с поликапролактоном П(3ГБ)/ПКЛ с включением ПКЛ 75%, контрольный материал стенты из полиуретана.
Морфологическому исследованию подверглись фрагменты мочеточника, ПУС в зоне стояния стента трансплантата через 7, 14 и 28 сут после операции.
Результаты. По данным экскреторной урографии и спиральной томографии в экспериментальных группах, после установки полимерных стентов на всем протяжении эксперимента не зарегистрировано изменений чашечно-лоханочной системы и мочеточника. Согласно результатам морфологического исследования, по прошествии 28 сут после операции в экспериментальных группах сохранялась продольная складчатость слизистой оболочки мочеточника, отсутствовала гипертрофия мышечных оболочек, переходный эпителий большей частью был без признаков атрофии и десквамации, его средняя толщина составила 112,4±8,5 мкм, тогда как в контрольной группе имело место продуктивное воспаление с исходом в склероз.
Выводы. Проведено сравнительное исследование морфофункциональных изменений стентированного мочеточника кроликов после пластики стентом из полиуретана (контрольная группа) и полимерными стентами из поли-3-гидроксибутирата с поли-4-гидроксибутиратом П(3ГБ/4ГБ) и смеси поли-3-гидроксибутирата с поликапролактоном П(3ГБ)/ПКЛ (экспериментальные группы). Несмотря на разные показатели физико-механических свойств биодеградируемых стентов на основе ПГА, доказано, что после имплантации тканевая реакция на оба типа стента сопоставима: стенка мочеточника сохраняет продольную складчатость, гипертрофия мышечной оболочки отсутствует, слизистая оболочка имеет гладкие контуры с равномерной толщиной переходного эпителия, тогда как в контрольной группе имеет место продуктивное воспаление с исходом в склероз.

Введение. За последние десятилетия в изучении причин развития обструкции верхних мочевых путей достигнуты значительные успехи [1, 2], однако, несмотря на массу опубликованных работ, до настоящего времени остаются неясными многие этиопатогенетические аспекты [3–5]. Нарушение пассажа с дилатацией проксимальнее места сужения в различные сроки после реконструкции мочеточника развивается в 6,5–37% случаев. Наиболее прогнозируемыми вариантами профилактики этих осложнений являются совершенствование техники выполнения анастомоза и дренирование зоны соустья установкой стента [6, 7].

Для изготовления урологических стентов используют металлы и полимеры [8, 9]. К достоинству первых следует отнести высокую торсионную жесткость, термостабильность при имплантации, способность к самостоятельному расширению или баллонной дилатации; к недостаткам – токсичность компонентов, входящих в состав сплава, и его способность к диффузии и накоплению в паренхиматозных органах [10, 11]. Полимерные материалы обладают большей по сравнению с металлами биоинертностью, стенты из полимеров на один-два порядка дешевле металлических. Другим способом достижения результата является использование гидролизируемых или биодеградируемых материалов. Экспериментальные исследования стентов из полимеров показали программируемую способность поддерживать просвет мочеточника на протяжении 14 – 60 сут (в зависимости от состава), лучшие показатели биоинертности и меньшую склонность к бактериальной контаминации по сравнению с рыночными аналогами [12, 13].

Одним из перспективных материалов среди биодеградируемых полимеров считают полигидроксиалканоаты (ПГА), которые являются резервными макромолекулами прокариот и синтезируются бактериями в специфических условиях несбалансированного роста. Совокупность свойств ПГА, таких как биологическая совместимость, биоразрушаемость и термопластичность, выдвигает эти полимеры в разряд высокотехнологичных материалов XXI в. Особенно перспективными областями применения ПГА являются биомедицинские технологии, связанные с разработкой материалов и устройств для реконструктивной хирургии [14, 15]. Опубликованы примеры применения ПГА для изготовления рассасываемого хирургического шовного материала, пригодного для ушивания мышечно-фасциальных разрезов [16] и наложения кишечных швов [17]; трубчатых стентов для реконструкции желчных протоков [18] и в качестве модели сосудистых эндопротезов [19, 20]; пленочных изделий в качестве искусственного перикарда, раневых покрытий [21] и опорных клеточных носителей [22]; а также биосовместимых покрытий металлических стентов [23], сетчатых эндопротезов [24] и др.

Цель настоящей работы: исследование эффективности применения биодеградируемых стентов на основе полигидроксиалканоатов по сравнению с коммерческим аналогом для дренирования верхних мочевых путей после пластики пиелоуретерального сегмента.

Материалы и методы. Работа выполнена на базе лаборатории биотехнологии новых биоматериалов, Института фундаментальной биологии и биотехнологии, Сибирского Федерального университета и кафедры урологии, андрологии и сексологии ИПО, кафедры патологической анатомии им. П. Г. Подзолкова с курсом ПО КрасГМУ им. профессора В. Ф. Войно-Ясенецкого. Проведение экспериментов одобрено локальным этическим комитетом КрасГМУ им. профессора В. Ф. Войно-Ясенецкого.

В исследовании использовали полимерные стенты на основе сополимера поли-3-гидроксибутирата с поли-4-гидроксибутиротом П(3ГБ/4ГБ) с включением 4 ГБ 30% (молекулярная масса, которого составляет 800 кDa, полидисперсность 1,76±0,04, кристалличность 50%, среднее отн. удлинение 392,8% ); смесь поли-3-гидроксибутирата с поликапролактоном П(3ГБ)/ПКЛ с включением ПКЛ 75% (среднее отн. удлинение 495,49%); стенты из полиуретана (производитель «Coloplast»).

Морфофункциональные изменения стентированного мочеточника изучены на 45 кроликах-самцах породы «советская шиншилла» массой 4550–5200 г.

Перед началом эксперимента животных выдерживали на карантине в течение 7 сут в стандартных условиях вивария, за 4 ч до наркоза животным не давали ни пищи, ни воды. В зависимости от типа использованного материала было сформировано три группы (см. таблицу).

Оперативное вмешательство выполняли под общей анестезией в асептических условиях (дозу препарата рассчитывали с учетом массы тела животного, согласно рекомендациям производителя): ксилозин 17 мг и золетил 40 мг внутримышечно, в ходе операции 0,7 мг золетила по внутривенному катетеру, время действия – 5–7 мин.

Для установки стента в пиелоуретеральный сегмент (ПУС) вып...

М.П. Мылтыгашев, А.Н. Бояндин, А.А. Шумилова, Ф.П. Капсаргин, Е.И. Шишацкая, А.К. Кириченко, Т.Г. Волова