Одной из актуальных проблем офтальмологии является изучение патогенеза пролиферативной витреоретинопатии (ПВР), осложняющей течение таких патологических процессов как травма, воспаление, сахарный диабет и ряд других сосудистых заболеваний глаза. В основе ПВР лежит новообразование капилляров и формирование клеточно-волокнистых мембран, состоящих из макрофагальных, фибробластических и глиальных клеток.
Большую роль в изучении биологических и структурных особенностей клеточных элементов, образующих фиброваскулярные мембраны, играют исследования с использованием метода культуры клеток in vitro. В настоящее время все более очевидным становится зависимость между морфофункциональными особенностями клеток и состоянием их клеточных поверхностей. Одним из факторов, который может приводить к изменению структуры клеточных мембран, является однонаправленное движение жидкости в полости глазного яблока, создаваемое градиентом давления [1].
Объектом нашего исследования стали мононуклеары крови, играющие важную роль в патогенезе ПВР, которая рассматривается как вялотекущий воспалительный процесс. Целью настоящей работы явилось изучение морфофункционального состояния клеток мононуклеарного ряда в условиях однонаправленного движения жидкости. Мононуклеары крови человека были получены методом фракционирования в градиенте плотности на разделяющем растворе фиколла и гипака. Взятая кровь разбавлялась в 2 раза физиологическим раствором. Полученная суспензия наслаивалась на 3 мл смеси фиколла-гипака. Пробы центрифугировали в течение 15 мин при 800 g (2000 об/мин). После центрифугирования интерфазный слой, содержащий мононуклеары и располагающийся между плазмой и градиентом, забирался пастеровской пипеткой. Добавлялся 1 мл физиологического раствора, и полученная суспензия вновь центрифугировалась в течение 7 мин при 400 g (1550 об/мин) для отмывания полученных мононуклеаров. Чистота мононуклеаров, полученных на градиенте фиколл-гипак, составила 96%. Моноциты были отделены от лимфоцитов с помощью 1% раствора яичного альбумина.
Для проведения эксперимента нами было разработано устройство, позволяющее in vitro моделировать однонаправленное движение жидкости, сходное с движением жидкости в полости глазного яблока. Устройство представляет собой замкнутую систему с камерой, содержащей полупроницаемый фильтр. Система предварительно заполнялась питательной средой, содержащей 80% среды Mc Coy 5A, 20% эмбриональной телячьей сыворотки и гентамицин. Клеточный материал вводили в камеру и помещали на фильтр. Камера соединялась с емкостью, содержащей питательную среду, через роликовый насос, снабженный поддерживающим клапаном.
Благодаря работе роликового насоса в замкнутой системе создавалось равномерное однонаправленное движение питательной среды. Клеточную культуру инкубировали при 370 С в водонасыщенной атмосфере при постоянном движении среды. Через 20 ч от начала культивирования мононуклеаров крови в разработанном устройстве при микроскопии среди макрофагов с типичным строением ядра и цитоплазмы были выявлены малодифференцированные клетки округлой или овальной формы с довольно крупным ядром. При исследовании полупроницаемого фильтра, на котором культивировались клетки, в его структурах выявлялись тонкие соединительнотканные волокна. При культивировании мононуклеаров в стандартных условиях в чашке Петри спустя 20 ч от начала эксперимента каких-либо изменений обнаружено не было.
Полученные результаты позволяют предположить следующий механизм развития ПВР. При действии различных патогенетических факторов происходит выход форменных элементов крови, в том числе и мононуклеаров, в стекловидное тело. Важнейшим свойством этих клеток является адгезивность, под которой подразумевается способность закрепляться на различных субстратах [3, 5]. Следовательно, после попадания в стекловидное тело мононуклеары адгезируются к волокнам его фибриллярного остова. Будучи незрелыми клетками, они адаптируются к микросреде, которая накладывает отпечаток на их характеристики.
Среди множества факторов, оказывающих влияние на мононуклеары, важную роль играет однонаправленный ток жидкости в тканях глаза, создаваемый градиентом давления [1]. Внутриглазная жидкость, продуцируемая цилиарным телом, проходит через хрусталик, стекловидное тело, внутренние слои сетчатки и всасывается ретинальными сосудами.
Однонаправленное движение жидкости оказывает физико-химическое воздействие на адгезированные на фибриллах стекловидного тела клетки мононуклеарного ряда, вызывая изменение их метаболизма. Можно предположить, что биохимические внутриклеточные сдвиги сопровождаются изменениями взаимодействий между внутренними трансмембранными белками и внешними клеточными элементами [2]. Формируется специфическая   структура  мембран   мононуклеаров,   что   и   определяет   морфофукциональные   особенности  (фенотип) данных клеток. Они начинают продуцировать компоненты экстрацеллюлярного матрикса, в частности, коллаген [4]. Дальнейшее развитие событий приводит к формированию в заднем полюсе глаза фиброваскулярных мембран, обладающих контрактильными свойствами.
Результаты проведенного эксперимента подтверждают предположение о влиянии однонаправленного движения жидкости на морфофункциональное состояние мононуклеаров крови. Разработанное нами устройство позволяет in vitro моделировать движение жидкости, сходное с движением жидкости в полости глазного яблока и открывает новые возможности для изучения механизмов становления и развития пролиферативной витреоретинопатии.