tibljТуберкулез и болезни легкихTuberculosis and Lung Diseases2075-12302542-1506Медицинские знания и технологии10.58838/2075-1230-2023-101-1-48-54tiblj-1708Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESМорфофункциональная характеристика микроокружения после плевральной имплантации биосинтетических материаловMorphological and Functional Characteristics of the Microenvironment After Pleural Implantation of Biosynthetic Materialshttps://orcid.org/0000-0001-8447-2600ДемяшкинГ. А.DemyashkinG. A.

Демяшкин Григорий Александрович, кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией гистологии и иммуногистохимии

Москва

Grigoriy A. Demyashkin, Candidate of Medical Sciences, Head of Histology and Immunohistochemistry Laboratory

Moscow

dr.dga@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4827-2588ТокаевТ. К.TokaevT. K.

Токаев Тимур Казбекович, научный сотрудник отдела хирургии туберкулеза легких

127473, Москва, ул. Достоевского, д. 4. к. 2

Timur K. Tokaev, Researcher of Pulmonary Tuberculosis Surgery Department

Build. 2, 4, Dostoevskiy St., Moscow, 127473

tthoracic@gmail.comБикбаевА. С.BikbaevA. S.

Бикбаев Александр Сергеевич, врач – торакальный хирург

127473, Москва, ул. Достоевского, д. 4. к. 2

Aleksandr S. Bikbaev, Thoracic Surgeon

Build. 2, 4, Dostoevskiy St., Moscow, 127473

sashabikbaev@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-5548-9534СиницынМ. В.SinitsynM. V.

Синицын Михаил Валерьевич, д. м. н., заместитель главного врача по хирургии, профессор кафедры фтизиатрии

127473, Москва, ул. Достоевского, д. 4. к. 2

Mikhail V. Sinitsyn, Doctor of Medical Sciences, Deputy Head Physician for Surgery, Professor of Phthisiology Department

Build. 2, 4, Dostoevskiy St., Moscow, 127473

msinitsyn@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8197-0188ГригорьевТ. Е.GrigoryevT. E.

Григорьев Тимофей Евгеньевич, к. ф.-м. н., заместитель руководителя КК НБИКС-пт по научной работе

123182, Москва, пл. Академика Курчатова, д. 1

Timofey E. Grigoryev, Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Deputy Head for Research of Kurchatov Unit of Nano-, Bio-, Information, Cognitive, Socio-Humanitarian Sciences

1, Akademika Kurchatova Sq., Moscow, 123182

timgrigo@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5825-8333ЗагоскинЮ. Д.ZagoskinYu. D.

Загоскин Юрий Дмитриевич, к. х. н., научный сотрудник лаборатории полимерных материалов КК НБИКС-пт НИЦ

123182, Москва, пл. Академика Курчатова, д. 1

Yury D. Zagoskin, Candidate of Chemical Sciences, Researcher of Polymer Laboratory Material, Kurchatov Unit of Nano-, Bio, Information, Cognitive, Socio-Humanitarian Sciences, Research Center

1, Akademika Kurchatova Sq., Moscow, 123182

zagos@inbox.ruПервый Московский государственный медицинский университет имени И. М. СеченоваРоссияI.M. Sechenov First Moscow State Medical UniversityRussian FederationФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр фтизиопульмонологии и инфекционных заболеваний» Минздрава РоссииРоссияNational Medical Research Center of Phthisiopulmonology and Infectious Diseases, Russian Ministry of HealthRussian FederationФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр фтизиопульмонологии и инфекционных заболеваний» Минздрава России; Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н. И. ПироговаРоссияNational Medical Research Center of Phthisiopulmonology and Infectious Diseases, Russian Ministry of Health; Pirogov Russian National Research Medical UniversityRussian FederationФГБУ «Национальный исследовательский центр „Курчатовский институт“»РоссияKurchatov Institute National Research CenterRussian Federation20230403202310114854Copyright © Демяшкин Г.А., Токаев Т.К., Бикбаев А.С., Синицын М.В., Григорьев Т.Е., Загоскин Ю.Д., 20232023Демяшкин Г.А., Токаев Т.К., Бикбаев А.С., Синицын М.В., Григорьев Т.Е., Загоскин Ю.Д.Demyashkin G.A., Tokaev T.K., Bikbaev A.S., Sinitsyn M.V., Grigoryev T.E., Zagoskin Y.D.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.tibl-journal.com/jour/article/view/1708

Применение биосинтетических материалов в качестве пломбы при хирургическом лечении туберкулеза легких до настоящего времени не изучалось.

Цель исследования

Цель исследования: изучение морфологических изменений в тканях после имплантации биорезорбируемого материала, синтезированного на основе полилактида (PLA) и поликапролактона (PCL) в различных соотношениях.

Материалы и методы

Материалы и методы. Лабораторным животным Chinchilla lanigera (n = 12) провели внутриплевральную имплантацию материалами 2% PLA/PCL 1/1 и 4% PLA/PCL 1/3. Морфометрическую оценку проводили через 14 и 28 нед., животных выводили из эксперимента путем передозировки средств для наркоза.

Результаты

Результаты. При изучении прилежащих к имплантату тканей, вне зависимости от различий в его составе, наблюдали сходную морфологическую картину. Вокруг имплантатов формировалась фиброзная капсула, более выраженная у 4% PLA/PCL 1/3. В структуре имплантатов отмечено разрастание рыхлой и плотной неоформленной волокнистой соединительной ткани с кровеносными сосудами с существенным замещением биорезорбируемого полимерного материла (на 2/3). Лимфоциты, плазматические клетки, единичные макрофаги и многоядерные клетки располагались преимущественно на границе раздела имплантат/ткань. Во всех изучаемых образцах некроза имплантационного ложа и окружающей ткани не наблюдали.

Заключение

Заключение. Полученные данные подтверждают биобезопасность биоматериалов и демонстрируют потенциальную возможность их применения при хирургическом лечении у человека.

The objective

The objective: to study morphological changes in tissues after implantation of a bioresorbable material synthesized on the basis of polylactide (PLA) and polycaprolactone (PCL) in various ratios.

Subjects and Methods

Subjects and Methods. Laboratory animals Chinchilla lanigera (n = 12) underwent intrapleural implantation with 2% PLA/PCL 1/1 and 4% PLA/PCL 1/3 materials. Morphometric assessment was carried out in14 and 28 weeks, the animals were withdrawn from the experiment by an anesthetic overdosing.

Results

Results. When studying tissues adjacent to the implant regardless of differences in its composition, similar morphological signs were observed. A fibrous capsule formed around the implants, and it was more pronounced in 4% of PLA/PCL 1/3. In the structure of the implants, we noted the growth of loose and dense unformed fibrous connective tissue with blood vessels with a significant replacement of the bioresorbable polymer material (by 2/3). Lymphocytes, plasma cells, single macrophages, and multinucleated cells were predominantly located at the implant/tissue interface. In all studied samples, no necrosis was observed in the implantation bed and surrounding tissue.

Conclusion

Conclusion. The data obtained confirm the biosafety of biomaterials and demonstrate the potential for their use in surgical treatment of humans.

туберкулезимплантатыбиополимерыбиобезопасностьtuberculosisimplantsbiopolymersbiosafetyReferencesКрасникова Е. В., Попова Л. А., Алиев В. К., Тарасов Р. В., Туровцева Ю. В., Ибриев А. С., Садовникова С. С., Багиров М. А. Случай двусторонней экстраплевральной пломбировки силиконовым имплантом и клапанной бронхоблокации у пациента с распространенным лекарственно устойчивым фиброзно-кавернозным туберкулезом оперированного легкого // Новости хирургии. – 2019.– Т. 27, № (4). – С. 461-468. doi:10.18484/2305-0047.2019.4.461.Krasnikova E.V., Popova L.A., Aliev V.K., Tarasov R.V., Turovtseva Yu.V., Ibriev A.S., Sadovnikova S.S., Bagirov M.A. A сase of bilateral silicone plombage and valve bronchoblocation in a patient with widespread fibrocavernous drug resistant tuberculosis of the operated lung. Novosti Khirurgii. 2019, vol. 27, no. (4), pp. 461-468. (In Russ.) doi:10.18484/2305-0047. 2019.4.461.Ловачева О. В., Багиров М. А., Багдасарян Т. Р., Красникова Е. В., Шергина Е. А., Грицай И. Ю. Применение эндобронхиальных клапанов и экстраплевральной пломбировки для лечения двусторонних гигантских каверн у больной туберкулезом легких с множественной лекарственной устойчивостью возбудителя // Туб. и болезни лёгких. – 2017. – Т. 95, № 9. – С. 60-67. DOI 10.21292/2075-1230-2017-95-9-60-67.Lovacheva O.V., Bagirov M.A., Bagdasaryan T.R., Krasnikova E.V., Shergina E.A., Gritsay I.Yu. Use of endobronchial valves and extrapleural plombage for treatment of bilateral massive cavities in a female patient with multiple drug resistant pulmonary tuberculosis. Tuberculosis and Lung Diseases, 2017, vol. 95, no. 9, pp. 60-67. (In Russ.) doi: 10.21292/2075-1230-2017-95-960-67.Синицын М. В., Агкацев Т. В., Решетников М. Н., Позднякова Е. И., Ицков А. В., Газданов Т. А., Плоткин Д. В. Экстраплевральный пневмолиз с пломбировкой в лечении больных деструктивным туберкулезом легких // Хирург. – 2018. – № 1-2. – С. 54-63.Sinitsyn M.V., Agkatsev T.V., Reshetnikov M.N., Pozdnyakova E.I., Itskov A.V., Gazdanov T.A., Plotkin D.V. Extrapleural pneumolysis with plombage for cavitary pulmonary tuberculosis treatment. Khirurg, 2018, no. 1-2, pp. 54-63. (In Russ.)Синицын М. В., Калинина М. В., Белиловский Е. М., Галстян А. С., Решетников М. Н., Плоткин Д. В. Лечение туберкулеза в современных условиях // Терапевтический архив.– 2020.– Т. 92, № 8.– С. 86-94. DOI 10.26442/00403660.2020.08.000762.Sinitsyn M.V., Kalinina M.V., Belilovsky E.M., Galstyan A.S., Reshetnikov M.N., Plotkin D.V. The treatment of tuberculosis under current conditions. Terapevticheskiy Arkhiv, 2020, vol. 92, no. 8, pp. 86-94. (In Russ.) doi: 10.26442/00403660.2020.08.000762.Barbeck M., Serra T., Booms P., Stojanovic S., Najman S., Engel E., Sader R., Kirkpatrick C. J., Navarro M., Ghanaati S. Analysis of the in vitro degradation and the in vivo tissue response to bi-layered 3D-printed scaffolds combining PLA and biphasic PLA/bioglass components - Guidance of the inflammatory response as basis for osteochondral regeneration // Bioact. Mater. – 2017. Vol. 2 № 4. – Р. 208-223. doi: 10.1016/j.bioactmat.2017.06.001. PMID: 29744431; PMCID: PMC5935508.Barbeck M., Serra T., Booms P., Stojanovic S., Najman S., Engel E., Sader R., Kirkpatrick C. J., Navarro M., Ghanaati S. Analysis of the in vitro degradation and the in vivo tissue response to bi-layered 3D-printed scaffolds combining PLA and biphasic PLA/bioglass components - Guidance of the inflammatory response as basis for osteochondral regeneration // Bioact. Mater. – 2017. Vol. 2 № 4. – Р. 208-223. doi: 10.1016/j.bioactmat.2017.06.001. PMID: 29744431; PMCID: PMC5935508.Cho S. W., Shin B. H., Heo C. Y., Shim J. H. Efficacy study of the new polycaprolactone thread compared with other commercialized threads in a murine model // J. Cosmet. Dermatol. – 2021. – Vol. 20, № 9. – Р. 2743-2749. doi: 10.1111/jocd.13883. Epub 2021 Jan 9. PMID: 33421303; PMCID: PMC8451902.Cho S. W., Shin B. H., Heo C. Y., Shim J. H. Efficacy study of the new polycaprolactone thread compared with other commercialized threads in a murine model // J. Cosmet. Dermatol. – 2021. – Vol. 20, № 9. – Р. 2743-2749. doi: 10.1111/jocd.13883. Epub 2021 Jan 9. PMID: 33421303; PMCID: PMC8451902.Gregor A., Filova E., Novak M., Kronek J., Chlup H., Buzgo M., Blahnová V., Lukášová V., Bartoš M., Nečas A., Hošek J. Designing of PLA scaffolds for bone tissue replacement fabricated by ordinary commercial 3D printer // J. Biol. Eng. – 2017. – № 11. – Р. 31. doi:10.1186/s13036-017-0074-3. PMID: 29046717; PMCID: PMC5641988.Gregor A., Filova E., Novak M., Kronek J., Chlup H., Buzgo M., Blahnová V., Lukášová V., Bartoš M., Nečas A., Hošek J. Designing of PLA scaffolds for bone tissue replacement fabricated by ordinary commercial 3D printer // J. Biol. Eng. – 2017. – № 11. – Р. 31. doi:10.1186/s13036-017-0074-3. PMID: 29046717; PMCID: PMC5641988.Roseti L., Parisi V., Petretta M., Cavallo C., Desando G., Bartolotti I., Grigolo B. Scaffolds for bone tissue engineering: State of the art and new perspectives // Mater. Sci. Eng. C. – 2017. – № 78. – Р. 1246-1262. (In Russ.). doi:10.1016/j.msec.2017.05.017.Roseti L., Parisi V., Petretta M., Cavallo C., Desando G., Bartolotti I., Grigolo B. Scaffolds for bone tissue engineering: State of the art and new perspectives // Mater. Sci. Eng. C. – 2017. – № 78. – Р. 1246-1262. (In Russ.). doi:10.1016/j.msec.2017.05.017.Subotic D., Yablonskiy P., Sulis G., Cordos I., Petrov D., Centis R., D’Ambrosio L., Sotgiu G., Migliori G.B. Surgery and pleuro-pulmonary tuberculosis: a scientific literature review // J. Thorac. Dis. – 2016. – Vol. 8, № 7. – Р. E474-Е485. doi: 10.21037/jtd.2016.05.59. PMID: 27499980; PMCID: PMC4958807.Subotic D., Yablonskiy P., Sulis G., Cordos I., Petrov D., Centis R., D’Ambrosio L., Sotgiu G., Migliori G.B. Surgery and pleuro-pulmonary tuberculosis: a scientific literature review // J. Thorac. Dis. – 2016. – Vol. 8, № 7. – Р. E474-Е485. doi: 10.21037/jtd.2016.05.59. PMID: 27499980; PMCID: PMC4958807.Varani J., Dame M. K., Rittie L., Fligiel S. E., Kang S., Fisher G. J., Voorhees J. J. Decreased collagen production in chronologically aged skin: roles of age-dependent alteration in fibroblast function and defective mechanical stimulation // Am. J. Pathol. – 2006. – Vol. 168, № 6. – Р. 1861-1868. doi: 10.2353/ajpath.2006.051302. PMID: 16723701; PMCID: PMC1606623.Varani J., Dame M. K., Rittie L., Fligiel S. E., Kang S., Fisher G. J., Voorhees J. J. Decreased collagen production in chronologically aged skin: roles of age-dependent alteration in fibroblast function and defective mechanical stimulation // Am. J. Pathol. – 2006. – Vol. 168, № 6. – Р. 1861-1868. doi: 10.2353/ajpath.2006.051302. PMID: 16723701; PMCID: PMC1606623.World Health Organization. Global Tuberculosis Report, 2021.World Health Organization. Global Tuberculosis Report, 2021.Yasuda A., Kojima K., Tinsley K. W., Yoshioka H., Mori Y., Vacanti C. A. In vitro culture of chondrocytes in a novel thermoreversible gelation polymer scaffold containing growth factors // Tissue Eng. – 2006. – Vol. 12, № 5). – Р. 1237-1245. doi: 10.1089/ten.2006.12.1237. PMID: 16771637.Yasuda A., Kojima K., Tinsley K. W., Yoshioka H., Mori Y., Vacanti C. A. In vitro culture of chondrocytes in a novel thermoreversible gelation polymer scaffold containing growth factors // Tissue Eng. – 2006. – Vol. 12, № 5). – Р. 1237-1245. doi: 10.1089/ten.2006.12.1237. PMID: 16771637.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.