Введение к работе
Актуальпость проблеми.
Эндотелий (задний эпителий) - ото важнейшая часть роговой оболочки, d значительной мере контролирующая уровень ее гидратации. Однако эндотелий роговицы обладает очень низкой митотической активностью /Kaufman et al., 196ft; laing et al., lqP3 и др./. Ежегодная потеря клеток эндотелия в результате инволюционных процессов составляет 0,5 - Z% /Laule et al., 1.9 7 я - Murphy et al., 1984 и др./. Различная патология роговицы и внутренних оболочек глаза усиливает этот процесс.
Падение содержания клеток эндотелия ниже критического уровня ведет к нарушению его барьерной функции и развитию эндотолиально-эпителиальной дистрофии (33,0). В I980-J9ST гг. ежегодно б мире диагностировалось до 4-5 тысяч ЭЗд роговицы, почти неизбежно приводившей к резкой потере зрения и трудоспособности /Saber et al., 1980; Тїучковская Н.А., 1981/.
Особую значимость имеет снижение плотности клеток эндотелия после операции экстракции катаракты с имплантацией ннтраокудяркоп линзы (ИОЛ). По данным ВОЗ более 50 млн.людей имеют помутнения хрусталика, из них около 17 млн. нуждаются в операции. Однако процент осложнений, связанных с повреждением эндотелия, остается достаточно высоким, колеблясь от 0,6 - 13 до 35 - 69% /Шмелева В.В., 1982; Федоров С.Н., Егорова Э.В., 1985, 1992; Каспаров А.А., Горгиладэе Л.Т.. 1987; Alpar et al., 19Я6; Arensen, 1987 и др./.
Не менее важен эндотелий и при сквозной кератопластике, поскольку сохцанение прозрачности трансплантата после пересадки теснейшим образом связано с проблемой отбора донорского материала по состоянию эндотелия и мероприятиями по предотвращению потерь клеток во время операции /Копаева В.Г., 1972; Каспаров А.А. с соавт., 1985, 1989; Лейкина С.Л., 1987; Winter et al., 1983 и др./.
Актуальность проблемы и отсутствие ее практического разрешения определили цель нашей работы: разработать оптимальные характеристики эндотелия роговицы донорского материала, обосновать мероприятия, снижающие повреждение эндотелия при оперативных вмешательствах и различной патологии глаза, выявить способ активации пролиферации эндотелия роговицы человека.
2 Задачи исследования
-
Изучить возрастные инволюционные процессы в эндотелии роговицы человека, включая антенатальный период.
-
Исследовать влияние различной патологии человека, острой и хронической, на состояние эндотелия роговицы в возрастном аспекте.
-
Определить изменения эндотелия роговицы человека при различных острых отравлениях в зависимости от возраста.
-
Провести оптимизацию возрастных характеристик доноров для сквозной кератопластики.
-
Изучить репаративные способности эндотелия роговицы человека б возрастном аспекте и сопоставить с таковыми у низших млекопитающих.
-
Доказать возможность активации пролиферации эндотелия роговицы человека, исследуя эндотелий в условиях выработки организмом факторов роста - при злокачественных опухолях и сахарном диабете.
-
Обосновать методы снижения повреждающего воздействия отдельных хирургических вмешательств на эндотелий роговицы.
-
Разработать способ стимуляции пролиферации эндотелия роговицы после операций на глазном яблоке.
Научная новизна
Выявлен характер и особенности формирования, пролиферации и дифференцировки популяции эндотелия роговицы человека в эмбриональном периоде, детском возрасте и у взрослого человека в ходе возрастной инволюции.
Доказано, что достаточно высокая митотическая активность эндотелия роговицы эмбрионов человека заметно уменьшается к моменту рождения и затухает к I году жизни ребенка, однако отдельные клетки, подвергающиеся митотическому делению, обнаруживаются до 13 лет. Плотность и структура клеток эндотелия не изменяются от I до 15 лет, но к 12-15 годам появляется клеточный полимегетизм. Острый лейкоз не вызывает дистрофических изменений в популяции эндотелия.
Обнаружено, что эндотелий роговицы - это медленно стареющая ткань, в которой вплоть до 80 лет сохраняется стабильная актив-
ность ферментов лизосоїл, постоянное содержание (61) средних по величине наиболее функционально активных клеток и клеток правильной шестигранной формы (Г6%), а также определенная закономерность распределения клеток различной площади.
Выявлена закономерность распределения средних по площади наиболее многочисленных и активных в популяции клеток у лиц 20 -80 лет: процентное содержание клеток определенной площади и младшей возрастной группе соответствует таковому в последующей возрастной группе, однако площадь клеток в старшей возрастной группе увеличивается на один класс (24 мкм2); у лиц старше 80 лет эта закономерность нарушается.
Доказано, что первые признаки инволюционных изменений в популяции эндотелия появляются у лиц старше 60 лет: достоверно уменьшается плотность клеток эндотелия, увеличивается плотадь клетки, уменьшается площадь ядра,снижаетсяядерно-цитоплазмати-ческос соотношение (я/ц) и изменяется ультраструктура клеток эндотелия.
Найдено, что в популяции эндотелия у лиц старше 60 лет про-лиферативнне процессы осуществляются в результате активации по-липлоидизирующего митоза - варианта нормальной пролиферации клеток, характерного для долгоживущих "каней с низкой пролифератив-ной способностью.
Обнаружено, что при общей патологии, сопровождающейся синтезом факторов роста (злокачественные опухоли различной локализации, сахарный диабет) в популяции эндотелия активизируется мито-тическое деление, приводящее к достоверному увеличению плотности клеток в популяции.
Выявлено, что при общей острой и хронической патологии, сопровождающейся кратковременным или длительным поступлением в кровь токсических продуктов нарушенного метаболизма, в наибольшей степени повреждается эндотелий лиц 20 - 40 лет и старше 80 лет.
Доказано, что при отравлении снотворными и психотропными препаратами, фосфорорганическимк соединениями и алкоголем изменения в эндотелии роговицы возникают только на ультраструктурном уровне. Отличий от контрольной группы (сердечно-сосудистая патология) в эндотелии не обнаружено только при отравлении снотвор-
ными и психотропными препаратами у доноров 40 - 60 лет.
Определена возможность использования различных характеристик эндотелия для уточнения диагноза при злокачественных опухолях различной локализации и сахарном диабете, а также для изучения динамики процесса при различных общих хронических заболеваниях и прогнозирования исхода оперативных вмешательств у таких больных на глазном яблоке.
Найдены оптимальные группы доноров для сквозной кератопластики по состоянию эндотелия.
Разработан активатор пролиферации эндотелия роговицы человека - комплекс гепарина с ионами меди на сбалансированном солевом растворе при pli 7,4.
Практическая значимость работы
Предложены и использованы в практической деятельности основные характеристики популяции ондотелия, определяющие оптимальный донорский материал для сквозной кератопластики.
Научно обосновано значение эндотелия роговицы как индикатора качества оперативного вмешательства ка глазном яблоке и толерантности к полимерным материалам, используемым в офтальмохирур-гии, а также трофики глаза в целом.
Выявлены возможности и условия активации пролиферативных процессов в эндотелии роговицы. Предложен и успешно внедрен в практику активатор пролиферации эндотелия при операции экстракции катаракты и имплантации ИОЛ.
Внедрение в практику активатора пролиферации эндотелия при различных операциях на глазном яблоке, сопровождающихся травмой эндотелия и последующим снижением его плотности, обеспечит восстановление популяции эндотелия и позволит снизить опасность развития ЭЭД, а также бороться с ее начальными проявлениями.
Основные положения, выносимые на защиту
Популяция эндотелия роговицы закладывается в ранний эмбриональный период, формирование и развитие эндотелия наряду с резким снижением митотического деления клеток эндотелия в основном завершается к I году жизни ребенка, что и определяет снижение плотности эндотелия после повреждения в детском возрасте.
Инволюционные изменения в эндотелии роговицы свидетельствуют о том, что это медленно стареющая ткань, основные параметри которой остаются стабильными до 80 лет, однако первые достоверные изменения популяции с возрастом происходят у лиц старше 60 лег.
В эндотелии роговицы, обладающем очень слабыми пролиферлтив-ными способностями, после 60 лет активизируется полиилоидизиру-ющий митоз - вариант нормальной пролиферации клеток, который носит компенсаторный характер.
Популяция эндотелия роговицы человека различного возраста не однозначно реагирует на различные патологические воздействия: выраженные изменения охватывают эндотелий лиц 20 - 40 лет и старше 80 лет, в то время как эндотелий доноров 40 - 60 лет наиболее устойчив к неблагоприятным воздействиям, включая и острые отравления, воздействующие на жизненно важные центры.
Исходя из характеристик эндотелия роговицы эта популяция у доноров 40 - 60 лет наиболее устойчивая к различным патологическим воздействиям, еще не имеет признаков инволюционных изменений и является оптимальной для сквозной кератопластики.
Эндотелий роговицы, обладающий очень низкими пролифератив-ными способностями, отражает качество хирургических вмешательств на глазном яблоке и состояние трофики глаза в целом.
Активация факторов роста в организме человека при некоторых заболеваниях (злокачественные опухоли и сахарный диабет) приводит к активизации митотического деления в популяции эндотелия роговицы, свидетельствуя о реальной возможности активировать пролиферацию эндотелия после повреждения, а также использовать эндотелий в качестве диагностического теста.
Разработанный нами препарат, содержащий 100 ЕД гепарина, 0,002 мг Си + в сбалансированном солевом растворе при рН 7,4, снижает потери клеток эндотелия после экстракапсулярной экстракции катаракты с имплантацией ИОЛ на 30-40%.
Использование полученного препарата при повреждениях эндотелия различного генеза, позволяющее снизить опасность вторичной ЭЭД роговицы, является перспективным направлением дальнейших исследований.
Апробация работы
Основные положения работы доложены и обсуждены на научно-практической конференции МНТК "Микрохирургия глаза" и кафедры глазных болезней Московского медицинского стоматологического института им. Н.4.Семашко, 12 сообщений (1972 - 1992гг.); 1 Всесоюзном совещании офтальмопатогистологов (Москва, 1978); I съезде офтальмологов республик Средней Азии и Казахстана (Ашхабад, 1978); У Всесоюзном съезде офтальмологов (Ташкент. 1979); Ш Национальном конгрессе офтальмологов Болгарии (София, 1980); научно-практической конференции офтальмологов РСФСР (Уфа,1981); ІУ Всесоюзном съезде офтальмологов (Куйбышев, 1982); П Международной конференции офтальмопатогистологов (Москва, 1983); У Всесоюзном съезде офтальмологов (Ашхабад, Т985); заседании Московского офтальмологического общества - морфологической секции, 4 сообщения (1985 - 1990); республиканской научно-практической конференции по глаукоме (Москва, 1986); Международном симпозиуме по ичтраокулярным опухолям (Братислава, 1986); Международном симпозиуме по имплантации интраокулярных линз и рефракционной хирургии (Москва, 1987); ІІІ конференции офтальмопатогистологов в Болгарии (София, 7988); Международном симпозиуме по офтальмоонкологии (Таллин, 1989); Ш Всесоюзной конференции по актуальным вопросам детской офтальмологии (Суздаль, 1989); Международном симпозиуме: Внутриглазные опухоли, проблемы и новости (Чехословакия, Братислава, 1989); П научно-практическом семинаре по гемо- и биосовместимым материалам (Москва, 1990); П научно-практической конференции офтальмологов Сибири (Новосибирск, 1990); У Всесоюзном совещании nG полимерным и оптическим материалам (Ленинград, 1991); УІ съезде офтальмологов России (Москва, 1994).
Внедрение в практику
Разработанные рекомендации по отбору донорского материала внедрены в глазном банке МНГК "Микрохирургия глаза", способ стимуляции пролиферации эндотелия роговицы низкоэнергетическим гелий-неоновым лазером - в центре лазерной хирургии МНТК "Микрохирургия глаза", метод стимуляции пролиферации эндотелия предложенным нами препаратом - в отделе микрохирургии и аллопластики
хрусталика, в отделе хирургического лечения макулодиетрофий и пигментного ретинита, в отделе хирургии катаракты и имплантации ИОЛ у детей и в центре перспективного развития технологии оф-тальмохирургии МНТК "Микрохирургия глаза".
Публикации
По теме диссертации опубликовано 91 научная работа, из них: 1 монография и 55 работ в центральной печати. Получено 4 авторских свидетельства на изобретения и подана Ї заявка на авторское свидетельство.
