Сборники статей


 Реферат RUS  Реферат ENG  Литература  Полный текст
УДК:617.735-002-085

Морфологическая оценка антимикробных фотодинамических эффектов на модели экспериментального эндофтальмита


1Калужский филиал «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава РФ
2МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава РФ

Интерес современных исследователей к фотодинамическому повреждению микробных клеток связан с быстропротекающими эволюционными изменениями, приводящими к появлению широкого разнообразия антибиотикорезистентных штаммов микроорганизмов.
В последние десятилетия были достигнуты серьезные успехи в разработке методик антимикробной фотодинамической терапии (АФДТ). В настоящее время наиболее широко АФДТ используют в стоматологии и дерматологии, а также при лечении инфекционных поражений кожных покровов [12, 13].
Имеются единичные сообщения об использовании АФДТ в офтальмологии: получены первые клинические результаты в лечении бактериальных и грибковых язв роговицы, исследуются возможности профилактики обсеменения микроорганизмами интраокулярной линзы путем нанесения фотосенсибилизатора (ФС) на ее поверхность перед имплантацией [1, 7, 14].
Одной из актуальных проблем офтальмологии является лечение эндофтальмита — гнойного внутриглазного воспаления. Ведется поиск методов лечения внутриглазной инфекции с максимально эффективным и направленным воздействием [6, 9]. Проведены работы по использованию в лечении воспалительных заболеваний глаза сильных окислителей: озона, гипохлорита натрия, оксида азота, — которые обладают широким антисептическим спектром действия в отношении большинства микроорганизмов, ряда вирусов, грибков и простейших [4, 5, 10]. Однако в озонированном физиологическом растворе озон нестабилен, не сохраняет заданную концентрацию и не обладает пролонгированным действием. Кроме того, интравитреальное использование как озона, так и гипохлорита натрия не обеспечивает избирательного воздействия на микроорганизмы и не исключает риска повреждения внутриглазных структур.
На наш взгляд, АФДТ является более эффективным, безопасным и дозированным методом по сравнению с вышеперечисленными. Это подтверждается ранее проведенными нами исследованиями in vitro, показавшими ее бактериостатический эффект [2], а также исследованиями безопасности интраокулярной АФДТ in vivo, которые продемонстрировали отсутствие повреждающего воздействия АФДТ на внутриглазные структуры [3].
Вышеуказанные данные свидетельствуют о необходимости выполнения дальнейших этапов экспериментальных исследований, направленных на разработку и внедрение методики АФДТ в лечении внутриглазного воспалительного процесса.
Цель — оценить морфологические изменения в структурах глаза после фотодинамического воздействия на модели экспериментального бактериального эндофтальмита.

Материал и методы
Исследования проводили на 42 глазах 21 кролика породы Шиншилла весом 2,5-3,5 кг в возрасте 6 мес.
I этапом на обоих глазах экспериментальных животных выполняли факоэмульсификацию прозрачного хрусталика.
II этапом, через 20-30 дней после факоэмульсификации и клинического успокоения глаз, создавали экспериментальную модель экзогенного бактериального эндофтальмита. Для этого под контролем операционного микроскопа на обоих глазах подопытных животных производили прокол склеры в верхнем наружном квадранте на расстоянии 2 мм от лимба, используя одноразовые шприцы и иглы 27 G. Культуру микроорганизмов предварительно центрифугировали в течение 5 мин при 2000 об./мин, надосадочную жидкость удаляли микропипеткой, а 0,2 мл приготовленной культуры Enterococcus faecium в дозе 100 тысяч микробных тел вводили в витреальную полость [11].
На III этапе экспериментальные животные были разделены на 4 группы: 3 опытных (по 6 особей) и одну контрольную (3 кролика). В 1-й группе проводили субтотальную витрэктомию по стандартной методике, в качестве ирригационного раствора использовали раствор антибиотика — ванкомицина в дозе 30 мкг/мл [6], во 2-й группе — витрэктомию (с раствором BSS в качестве ирригационного) и АФДТ, в 3-й группе — комбинацию витрэктомии с раствором ванкомицина и АФДТ. В контрольной группе никакого лечения не проводили.
Витрэктомию во всех случаях выполняли не позднее 12 час. после заражения, так как лечение, проведенное позднее этого срока, становится абсолютно неэффективным [8].
Методика интраокулярной АФДТ. Всем животным до операции в конъюнктивальную полость закапывали 1% раствор атропина и ретробульбарно вводили 1 мл 2% новокаина. Операцию проводили под внутривенным наркозом (10% гексенал из расчета 10-15 мг/кг веса животного). Веки фиксировали блефаростатом, глазное яблоко — фиксационным пинцетом, захватывающим лимбальную конъюнктиву. Под контролем операционного микроскопа, используя одноразовые инструменты, выполняли 3 склеротомии размером 0,5 мм. В одну из склеротомий вводили ирригационную систему 25 G. Две другие склеротомии использовали для введения эндоосветителя и наконечника витреотома. Производили субтотальную витрэктомию по стандартной методике, в ходе которой максимально удаляли стекловидное тело, разделяли задние синехии и удаляли остатки капсулы хрусталика. Проводили обмен жидкость/воздух, в переднюю камеру вводили вискоэластик для защиты эндотелия роговицы от попадания ФС. Затем в витреальную полость вводили раствор ФС до уровня склеротомий, глаз герметизировали на 10 мин., после чего ФС удаляли, проводя повторно замену жидкость/газ. Через склеротомическое отверстие в витреальную полость вводили световод и проводили интравитреальное лазерное облучение с длинной волны 662 нм и плотностью энергии 10 Дж/см2. В завершение операции витреальную полость заполняли раствором BSS, на разрезы накладывали узловые швы 8-0.
На заключительном, IV этапе, проводили клинические и морфологические исследования. Гистологические изменения глаз оценивали после энуклеации на 1, 3 и 14-е сутки согласно срокам выведения животных из эксперимента.
Для сравнения выраженности патоморфологических изменений в различных структурах глаза была разработана система количественной оценки гистологических признаков воспалительного процесса глазного яблока (табл. 1).
Согласно предложенной системе каждому патоморфологическому признаку присваивали определенное количество баллов, затем производили их суммирование и таким образом получали количественную оценку гистологических признаков воспалительного процесса. Результаты сопоставляли между собой по группам для их сравнительной характеристики, а также внутри каждой группы — для оценки динамики воспалительного процесса.
Состояние глаз по тяжести течения воспалительного процесса и возможному исходу оценивали по степеням следующим образом:
– легкая — 0-8 баллов;
– средняя — 9-16 баллов;
– тяжелая — 17-24 балла;
– крайне тяжелая — 25-33 балла.
Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью однофакторного дисперсионного анализа по критерию Фишера.

Результаты
В контрольной группе (без лечения) через 12 час. после заражения: роговица отечная, со слабой межпластинчатой инфильтрацией по периферии; передняя камера заполнена плотным гнойно-фибринозным экссудатом; в радужке сосуды расширены, умеренная воспалительная клеточная инфильтрация; в стекловидном теле гнойно-некротический очаг, захватывающий передний витреум и окутывающий остатки капсулы хрусталика, цилиарные отростки; отек сетчатки, рассеянные воспалительные клетки; увеит; в склере явления слабой воспалительной инфильтрации; в зрительном нерве единичные воспалительные клетки. Среднее количество баллов составило 13 (исходное состояние на момент начала лечебных мероприятий в опытных группах).
Через 1 сутки: воспаление продолжало нарастать с переходом в тяжелую стадию; явления кератита, иридоциклита с кровоизлияниями в строме и склерита; в сетчатке скопления воспалительных клеток с очагами деструкции; во всех отделах стекловидного тела гнойный экссудат (рис. 1а, б); в зрительном нерве воспалительная инфильтрация, выходящая за пределы lamina cribrosa. Среднее количество баллов — 19,5.
Через 3 суток наблюдалась картина яркого эндофтальмита с переходом в панофтальмит: тотальное расплавление сетчатки; диффузная лейкоцитарная инфильтрация радужки, цилиарного тела и хориоидеи с очагами гнойного расплавления; склерит с выраженными гнойно-некротическими изменениями и угрозой склеромаляции; неврит зрительного нерва с выходом воспаления за линию отсечения зрительного нерва (более 1 см). Среднее количество баллов — 29. Учитывая крайне тяжелое состояние глаз, было принято решение в контроле не пролонгировать срок эксперимента.
В 1-й группе (витрэктомия + ванкомицин), по данным световой микроскопии, на 1-е сутки после операции отмечались следующие изменения, соответствующие средней степени тяжести воспалительного процесса: в передней камере рыхлый фибриноидный экссудат с умеренным клеточным компонентом; сосуды радужки незначительно расширены; воспалительная инфильтрация внутренних слоев сетчатки и остатков кортекса стекловидного тела; явления умеренного увеита и переднего оптического неврита. Среднее количество баллов — 14,5.
На 3-и сутки морфологическая картина была стабильна и соответствовала отеку и умеренному воспалению со слабой, преимущественно периваскулярной лимфоцитарной инфильтрацией в оболочках, сохранением отдельных клеток в стекловидном теле в задних отделах на фоне слабой воспалительной инфильтрации с единичными полиморфно-ядерными лейкоцитами в сетчатке. Среднее количество баллов — 11,75.
На 14-е сутки: отек роговицы сохраняется, появление васкуляризизации по периферии; передняя камера заполнена плотным фибриноидным экссудатом; в витреальной полости на поверхности сетчатки фрагменты фибриноидного экссудата со слабой клеточной инфильтрацией (рис. 2); очаги воспалительной поверхностной деструкции сетчатки начинают замещаться глиальной тканью, формируя эпиретинальные мембраны, вызывающие тракции. В остальных структурах встречаются единичные воспалительные клетки. Среднее количество баллов — 10,5.
Во 2-й группе (витрэктомия + ФДТ) на 1-е сутки наблюдалась картина, сходная с 1-й группой: в передней камере фибриноидный экссудат с умеренным клеточным компонентом, в радужке умеренная воспалительная инфильтрация с вовлечением в процесс цилиарных отростков и плоской части цилиарного тела; среди особенностей — в витреальной полости экссудат с небольшим количеством клеточных элементов (рис. 3а, б) и в сетчатке воспалительная инфильтрация внутренних слоев. Среднее количество баллов — 15.
На 3-и сутки в витреальной полости отмечена положительная динамика: бесклеточный фиброзный экссудат не активен, волокнистый компонент уплотнился, промежутки между ними расширились, клеточных компонентов мало (рис. 4а, б). В сетчатке единичные воспалительные клетки. Реакция сосудистой в виде слабой периваскулярной инфильтрации более выражена в передних отделах на фоне умеренной тяжести изменений в других оболочках глаза и зрительном нерве. Среднее количество баллов — 11.
На 14-е сутки отмечали изменения в глазу, соответствующие тяжести перенесенных операций, а также: в передней камере остатки организовавшегося экссудата с единичными клеточными элементами, в витреальной полости в фибриноидном экссудате очаги уплотнения и слабой клеточной инфильтрации; на внутренней поверхности сетчатки очаговый глиоз. Среднее количество баллов — 8,75.
В 3-й группе (витрэктомия + АФДТ + ванкомицин) на 1-е сутки наблюдали свои особенности по отношению к экссудату: структура фрагментов кортекса имела признаки слабого ФДТ-патоморфоза, более разряженная плотность ватообразного экссудата с нежноволокнистой основой, меньшее количество клеточных элементов. Среднее количество баллов — 14,5.
На 3-и сутки выраженных воспалительных явлений в глазах не обнаружено: в витреальной полости сохраняется экссудативная реакция, небольшое количество клеточных элементов в передних отделах витреума; сетчатка в экваториальной и перипапиллярной зонах интактна, с единичными воспалительными клеточными элементами; структура центральной зоны сетчатки условно сохранна. Среднее количество баллов — 9,75.
На 14-е сутки состояние глаз стабильно, без воспалительных явлений: в витреальной полости сохраняется нежноволокнистый бесклеточный экссудат (рис. 5а); в сетчатке (рис. 5б) лишь явления очагового глиоза в центральной зоне; хориоидея, склера и зрительный нерв без особенностей. Среднее количество баллов — 6,75.
В табл. 2 представлены средние значения количественной оценки патоморфологических признаков воспалительного процесса в группах экспериментальных животных в различные сроки наблюдения.

Обсуждение
Анализ морфологической картины показал положительную динамику воспалительного процесса при применении каждого из лечебных мероприятий. В то же время в контрольной группе, без лечения, прогрессирование воспалительного процесса к третьему дню эксперимента привело к панофтальмиту и гибели глаз (количество баллов к этому сроку достигает максимума — 29).
Течение воспалительного процесса в каждой опытной группе имело свои особенности. Наиболее быстро стабилизация процесса с выраженными эффектами противовоспалительной терапии наблюдалась в 3-й группе (снижение значения количественной оценки патоморфологических признаков воспалительного процесса с 14,5 баллов в 1-е сутки до 6,75 баллов к 14-м суткам). Своевременное удаление возбудителя из витреальной полости в комбинации с ирригацией ванкомицином и АФДТ в короткие сроки привело к стиханию воспалительного процесса.
В 1-й группе проведение антибиотикотерапии также быстро элиминировало возбудителя из витреальной полости (стабилизация процесса от 12 до 24 час. на уровне средней тяжести — 14,5 баллов). Однако наблюдалось воспаление в поверхностных слоях сетчатки, чему могло способствовать сохранение структуры экссудата. В то же время во 2-й группе отмечали прямое бактерицидное воздействие АФДТ на экссудат с вовлечением внутренней поверхности сетчатки. В условиях технически правильного выполнения АФДТ в динамике этот метод показал более благоприятный исход к 14-м суткам — 8,75 баллов по сравнению с 10,5 баллами в 1-й группе.
Наиболее пристальное внимание в ходе патоморфологических исследований уделяли сетчатке. Ее структура была условно сохранна во всех трех опытных группах в экваториальной зоне и более подвержена воспалительной инфильтрации в центральной и перипапиллярной зонах. Воспалительные явления угасали, но с сохранением слабой воспалительной инфильтрации в поверхностных слоях после применения витрэктомии в сочетании с антибиотикотерапией. Данный процесс при применении комбинированной методики в 3-й группе шел быстрее.
Результаты патоморфологических исследований были подтверждены данными статистической обработки. Значения критерия Фишера F, превышающие критические, отражают эффективность метода лечения и скорость стихания воспалительного процесса в каждой опытной группе (табл. 3). Упорядоченная последовательность опытных групп для всех сроков наблюдения при оценке патоморфологических признаков воспаления имеет вид: 1-я группа (F1) < 2-я группа (F2) < 3-я группа (F3), — что свидетельствует о наибольшей эффективности лечения экспериментального экзогенного бактериального эндофтальмита в 3-й группе, где в ходе витрэктомии проводили АФДТ и в качестве ирригационного раствора использовали раствор антибиотика.

Заключение
Таким образом, проведенный нами комплекс разносторонних экспериментальных исследований свидетельствует о перспективности использования АФДТ при лечении бактериального эндофтальмита. С нашей точки зрения, проведение последующей клинической апробации разработанного метода с его внедрением в клиническую практику позволит значительно повысить эффективность хирургического лечения эндофтальмита, улучшив тем самым качество медицинской реабилитации данного тяжелого контингента больных.

Фемтосекундные технологии в офтальмологии Юбилейная всероссийская научно-практическая конференцияФемтосекундные технологии в офтальмологии Юбилейная всеросси...

Федоровские чтения - 2017 XIV Всероссийская научно-практическая конференция с международным участиемФедоровские чтения - 2017 XIV Всероссийская научно-практичес...

Федоровские чтения - 2017 Сателлитные симпозиумы в рамках XIV Всероссийской научно-практической конференцииФедоровские чтения - 2017 Сателлитные симпозиумы в рамках XI...

Актуальные проблемы офтальмологии XII Всероссийская научная конференция молодых ученыхАктуальные проблемы офтальмологии XII Всероссийская научная ...

Восток – Запад 2017 Международная научно-практическая конференция по офтальмологииВосток – Запад 2017 Международная научно-практическая конфер...

Белые ночи - 2017 Сателлитные симпозиумы в рамках Международного офтальмологического конгресса Белые ночи - 2017 Сателлитные симпозиумы в рамках Международ...

Новые технологии в контактной коррекции.  В рамках  Всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии в офтальмологии - 2017»Новые технологии в контактной коррекции. В рамках Всеросси...

Новые технологии в офтальмологии -  2017 Всероссийская научно-практическая конференция Новые технологии в офтальмологии - 2017 Всероссийская научн...

XVI Всероссийская школа офтальмологаXVI Всероссийская школа офтальмолога

Сателлитные симпозиумы в рамках конференции «Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2017»Сателлитные симпозиумы в рамках конференции «Современные тех...

Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2017 ХV Научно-практическая конференция с международным участиемСовременные технологии лечения витреоретинальной патологии -...

«Живая хирургия» в рамках конференции «Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2017»«Живая хирургия» в рамках конференции «Современные технологи...

Роговица I. Ультрафиолетовый кросслинкинг роговицы в лечении кератоэктазий Научно-практическая конференция с международным участиемРоговица I. Ультрафиолетовый кросслинкинг роговицы в лечении...

Сателлитные симпозиумы в рамках ХIV ежегодного конгресса Российского глаукомного обществаСателлитные симпозиумы в рамках ХIV ежегодного конгресса Рос...

Сателлитные симпозиумы в рамках конференции Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016Сателлитные симпозиумы в рамках конференции Современные техн...

«Живая» хирургия в рамках конференции Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016«Живая» хирургия в рамках конференции Современные технологии...

Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016Современные технологии катарактальной и рефракционной хирург...

Сателлитные симпозиумы в рамках IX Российского общенационального офтальмологического форумаСателлитные симпозиумы в рамках IX Российского общенациональ...

На стыке науки и практикиНа стыке науки и практики

Федоровские чтения - 2016 XIII Всероссийская научно-практическая конференция с международным участиемФедоровские чтения - 2016 XIII Всероссийская научно-практиче...

Актуальные проблемы офтальмологии XI Всероссийская научная конференция молодых ученыхАктуальные проблемы офтальмологии XI Всероссийская научная к...

Восток – Запад 2016 Научно-практическая конференция по офтальмохирургии с международным участием Восток – Запад 2016 Научно-практическая конференция по офтал...

Белые ночи - 2016 Сателлитные симпозиумы в рамках Международного офтальмологического конгресса Белые ночи - 2016 Сателлитные симпозиумы в рамках Международ...

Невские горизонты - 2016 Научная конференция офтальмологовНевские горизонты - 2016 Научная конференция офтальмологов

Сателлитные симпозиумы в рамках научной конференции офтальмологов «Невские горизонты - 2016»Сателлитные симпозиумы в рамках научной конференции офтальмо...

Новые технологии в офтальмологии 2016 Всероссийская научно-практическая конференция Новые технологии в офтальмологии 2016 Всероссийская научно-п...

Витреоретинальная хирургия. Макулярный разрывВитреоретинальная хирургия. Макулярный разрыв

Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2016 ХIV Научно-практическая конференция с международным участиемСовременные технологии лечения витреоретинальной патологии -...

Совет экспертов, посвященный обсуждению первого опыта использования новой офтальмологической системы CENTURION®Совет экспертов, посвященный обсуждению первого опыта исполь...

HRT/Spectralis* Клуб Россия 2015 – технология, ставшая незаменимой!HRT/Spectralis* Клуб Россия 2015 – технология, ставшая незам...

Три письма пациента. Доказанная эффективность леченияТри письма пациента. Доказанная эффективность лечения

Синдром «сухого» глаза: новые перспективыСиндром «сухого» глаза: новые перспективы

Многоликий синдром «сухого» глаза: как эффективно им управлять?Многоликий синдром «сухого» глаза: как эффективно им управлять?

Прошлое... Настоящее! Будущее?Прошлое... Настоящее! Будущее?

Проблемные вопросы глаукомы IV Международный симпозиумПроблемные вопросы глаукомы IV Международный симпозиум

Секундо В. Двухлетний личный опыт с линзами AT Lisa Tri и AT Lisa Tri ToricСекундо В. Двухлетний личный опыт с линзами AT Lisa Tri и AT...

Инновации компании «Алкон» в катарактальной и рефракционной хирургииИнновации компании «Алкон» в катарактальной и рефракционной ...

Применение устройств HOYA iSert Toric. Применение торических ИОЛ HOYA iSert Toric в рефракционной хирургии катарактыПрименение устройств HOYA iSert Toric. Применение торических...

Рейтинг@Mail.ru