Влияние биоцидных растворов и влажного хранения тканей на биологические свойства стенки аорты у свиней

М. Б. Васильева; Е. В. Кузнецова; Я. Л. Русакова; Е. В. Чепелева; А. А. Докучаева; Л. Н. Букреева; Д. С. Сергеевичев

Статья

Влияние биоцидных растворов и влажного хранения тканей на биологические свойства стенки аорты у свиней

М. Б. Васильева, Е. В. Кузнецова, Я. Л. Русакова, Е. В. Чепелева, А. А. Докучаева, Л. Н. Букреева, Д. С. Сергеевичев

2020

https://doi.org/10.17802/2306-1278-2020-9-1-63-73

Цель.Оценить влияние длительного влажного хранения фрагментов стенок аорт свиньи в биоцидных растворах (глутаральдегиде, коктейле антибиотиков, смеси спирта-глицерина, комплексном спиртовом растворе) на выраженность деградации соединительнотканного каркаса образцов и его способность аккумулировать соли кальция при подкожной имплантации мелким лабораторным животным в динамике (1 и 3 мес.).Материалы и методы.Проведен гистологический анализ свежезабранного материала по истечении 50 сут. хранения в различных биоцидных растворах и после подкожной имплантации образцов крысам WAG на 1 и 3 мес. Количественное определение содержания кальция выполнено методом атомно-абсорбционной спектроскопии после 3 мес. подкожной имплантации экспериментальной ткани.Результаты.По данным гистологического анализа образцов после хранения в экспериментальных средах выявлено, что в группах глутаральдегида, антибиотиков и комплексного спиртового раствора состояние соединительнотканного каркаса наиболее близко к норме (за исключением некоторой утраты клеточности в образцах). После месяца имплантации отмечалось прогрессирование деградации соединительной ткани, максимально выраженное в группе спирта-глицерина. После 3 мес. имплантации наиболее внешне сохранным соединительнотканный каркас выглядел в образцах группы глутаральдегида, в то время как материал группы спирта-глицерина имел самые выраженные нарушения. Однако именно в группе глутаральдегида кальцификация стромы препарата визуально была максимальной, в группе спирта-глицерина – минимальной. Методом атомно-абсорбционной спектроскопии установлено, что содержание кальция в группах комплексного спиртового раствора и спирта-глицерина статистически значимо ниже, чем в группе глутаральдегида. Содержание кальция в группе антибиотиков не имело статистически значимых отличий от группы глутаральдегида.Заключение.На основании данных комплексной оценки влияния различных сред хранения на устойчивость соединительнотканного каркаса к последующей деградации и его способности накапливать кальций можно сделать вывод, что предпочтительной средой для длительного влажного хранения ксенопротезной сосудистой ткани является комплексный спиртовой раствор.

Васильева М. Б., Кузнецова Е. В., Русакова Я. Л., Чепелева Е. В., Докучаева А. А., Букреева Л. Н., Сергеевичев Д. С. Влияние биоцидных растворов и влажного хранения тканей на биологические свойства стенки аорты у свиней. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2020;9(1):63-73. https://doi.org/10.17802/2306-1278-2020-9-1-63-73

Цитирование

Список литературы

1. Takkenberg J.J.M., Bogers A.J.J.C. Allografts for aortic valve and root replacement: Veni vidi vici? Expert Rev Cardiovasc Ther. 2004; 2(1):97-105.

2. Arabkhani B., Bekkers J.A., Andrinopoulou E.R., Roos-Hesselink J.W., Takkenberg J.J.M., Bogers A.J.J.C. Allografts in aortic position: Insights from a 27-year, singlecenter prospective study. J Thorac Cardiovasc Surg. 2016; 152(6):1572-1579. doi:10.1016/j.jtcvs.2016.08.013

3. Демидов Д. П., Астапов Д. А., Богачев-Прокофьев А. В., Железнев С. И. Оценка качества жизни после протезирования аортального клапана биологическими протезами у пациентов пожилого возраста. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2017;21(3):40-47. doi: 10.21688/1681-3472-2017-3-40-47

4. Спиридонов С.В., Одинцов В.О., Щетинко Н.Н., Мозгова Е.А., Гринчук И.И., Островский Ю.П. Аортальные аллографты в мировой кардиохирургии: исторические аспекты внедрения в клиническую практику и обзор результатов использования. Медицинский журнал. 2015; 1: 55-67.

5. Одаренко Ю.Н., Рутковская Н.В., Рогулина Н.В., Стасев А.Н., Кокорин С.Г., Каган Е.С., Барбараш Л.С. Анализ 23-летнего опыта использования ксеноаортальных эпоксиобработанных биопротезов в хирургии митральных пороков сердца. Исследование факторов реципиента с позиций влияния на развитие кальциевой дегенерации. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2015;(4):17-25.

6. Lisy M., Kalender G., Schenke-Layland K., Brockbank K.G.M., Biermann A., Stock U.A. Allograft Heart Valves: Current Aspects and Future Applications. Biopreserv Biobank. 2017; 15(2):148-157. doi: 10.1089/bio.2016.0070

7. Brockbank K.G.M., Lightfoot F.G., Song Y.C., Taylor M.J. Interstitial ice formation in cryopreserved homografts: A possible cause of tissue deterioration and calcification in vivo. J Heart Valve Dis. 2000; 9(2): 200-206.

8. Cebotari S., Tudorache I., Ciubotaru A., Boethig D., Sarikouch S., Goerler A., Lichtenberg A., Cheptanaru E., Barnaciuc S., Cazacu A., Maliga O., Repin O., Maniuc L., Breymann T., Haverich A. Use of fresh decellularized allografts for pulmonary valve replacement may reduce the reoperation rate in children and young adults: Early report. Circulation. 2011; 124 (11 SUPPL. 1):115-123. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.110.012161

9. Barratt-Boyes B.G., Roche A.H.G., Subramanyan R., Pemberton J.R., Whitlock R.M. Long-term follow-up of patients with the antibiotic-sterilized aortic homograft valve inserted freehand in the aortic position. Circulation. 1987; 75(4): 768-777.

10. Gatto C., Giurgola L., D’Amato Tothova J. A suitable and efficient procedure for the removal of decontaminating antibiotics from tissue allografts. Cell Tissue Bank. 2013; 14(1):107-115. doi: 10.1007/s10561-012-9305-5

11. Васильева М. Б., Красильникова А. А., Кузнецова Е. В., Лунина М. В., Самойлова Л. М., Русакова Я. Л., Чепелева Е. В., Докучаева А. А., Сергеевичев Д. С. Исследование альтернативных биоцидных сред для влажного хранения аллогенного материала для протезирования элементов сердечно-сосудистой системы. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2018; 22(4):95-102. doi: 10.21688/1681-3472-2018-4-95-102

12. Cheung D.T., Weber P.A., Grobe A.C., Shomura Y., Choo S.J., Luo H.H., Marchion D.C., Duran C.M. A new method for the preservation of aortic valve homografts. J Heart Valve Dis. 2001;10(6):728-34.

13. Журавлева И.Ю. Биоцидная композиция для асептического хранения консервированного протезного материала из тканей животного происхождения. Патент РФ на изобретение RU 2580621C1. Бюлл. No 10 (от 10.04.2016).

14. Журавлева И.Ю., Васильева М.Б., Тимченко Т.П., Ничай Н. Р., Григорьев И. А., Богачев-Прокофьев А.В. Кальцификация эластин-содержащих ксеногенных биоматериалов: влияние консервантов и бисфосфонатов. Cибирский научный медицинский журнал. 2017;37(6):28-37.

15. Zhuravleva IY, Nichay NR, Kulyabin YY, Timchenko TP, Korobeinikov AA, Polienko YF, Shatskaya SS, Kuznetsova EV, Voitov AV, Bogachev-Prokophiev AV, Karaskov AM. In search of the best xenogeneic material for a paediatric conduit: an experimental study. Interact Cardiovasc Thorac Surg. 2018; 26(5):738-744. doi: 10.1093/icvts/ivx445

16. Gallyamov M. O., Chaschin I. S., Khokhlova M. A., Grigorev T. E., Bakuleva N. P., Lyutova I. G., et al. Collagen tissue treated with chitosan solutions in carbonic acid for improved biological prosthetic heart valves. MaterSciEng. 2014; 37:127–40. doi: 10.1016/j.msec.2014.01.017

17. Eliaz N (Ed). Degradation of Implant Materials. New York: Springer Science+Business Media; 2012. 521р.

18. Levy R J, Schoen F J, Levy J T, Nelson A C, Howard S L, Oshry L J. Biologic determinants of dystrophic calcification and osteocalcin deposition in glutaraldehyde-preserved porcine aortic valve leaﬂets implanted subcutaneously in rats. Am J Pathol 1983; 113:143–55.

19. Wollmann L.C., Suss P.H., Kraft L., Stadler Ribeiro V., Noronha L., da Costa F.D.A., Tuon F.F. Histological and biomechanical characteristics of human decellularized allograft heart valves after eighteen months of storage in saline solution. Biopreserv Biobank. 2020; doi: 10.1089/bio.2019.0106. Готовится к публикации.

20. Tedder M.E., Liao J., Weed B., Stabler C., Zhang H., Simionescu A., Simionescu D.T. Stabilized collagen scaffolds for heart valve tissue engineering. Tissue Eng Part A. 2009; 15:1257–1268.

Документы

Информация

Автор

М. Б. Васильева Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Е. В. Кузнецова Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Я. Л. Русакова Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Е. В. Чепелева Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
А. А. Докучаева Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Л. Н. Букреева Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии и минералогии имени В.С. Соболева Сибирского отделения Российской академии наук
Д. С. Сергеевичев Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Название журнала

Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний

Ключевые слова

Статья