Научный центр клинической и экспериментальной медицины СО РАМН, г. Новосибирск

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Естествознание и гуманизм» (2006 год, Том 3, выпуск 3), под редакцией проф., д.б.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника

Гранулемы инородных тел, возникшие вследствие воздействия на ткани полимерных соединений, играют значительную роль в виду частого использования при хирургической коррекции [11, 13]. Поверхность имплантанта контактирует с протеинами фибробластов и макрофагов, причем материал оказывает влияние на динамические взаимодействия между клетками, изменяя их способность к миграции  [4], пролиферации и дифференцировке [10; 14], а так же развитии фиброзной ткани [4]. Активность таких процессов, как: адгезия, пролиферация и слияние различны для этих типов клеток [10]. Различные материалы для имплантации вызывают определенную тканевую реакцию in vivo и in vitro, оказывает воздействие на клетки соединительной ткани и иммунокомпетентные клетки, что во многом зависит от химического состава материала и характера его поверхности [16].
Значительную роль в репаративных реакциях при воспалении играют фибробласты [1; 2; 3], а традиционные представления о рубцевании ткани как о конечной точке патологического процесса заменяется современной концепцией о потенциально обратимом явлении [9]. Известно, что макрофаги регулируют активность фибробластов [2], и таким образом участвуют в активации фибропластической реакции 7. Роль фибробластов в формировании гранулемы весьма значительна [16], поскольку с одной стороны они участвуют в регуляции образования полинуклеарных макрофагов и тем самым контролируют гистиоцитарную реакцию, а с другой стороны продуцируют волокна соединительной ткани, формирующие капсулу воспалительного очага 7; 8.
Идеальный материал для имплантации не оказывает воздействие на ткань, химически инертен, не обладает канцерогенными и алергенными свойствами [5; 8]. Наиболее перспективными из таких материалов считают тефлон [6; 17] поскольку он соответствует большинству из этих критериев [8]. Существуют исследования влияние тефлона на культуру фибробластов, в которых проверялись токсические и адгезионные свойства материала [12]. Тефлоновые имплантанты вызывают слабовыраженные иммунные реакции, а ткань главным образом содержит богатый коллагеном эксрацеллюлярный матрикс и фибробласты [15]. Однако практически отсутствуют данные о влиянии указанного полимера на процессы пролиферации и дифференцировки фибробластов, что является важным показателем, обеспечивающим адекватную инкапсуляцию материала.
Исходя из вышеизложенного, целью нашего исследования было изучение характера морфологических изменений клеток соединительной ткани при воздействии тефлона. Задачи исследования включали: определение степени выраженности процессов пролиферации и дифференцировки фибробластов in vitro.
Клетки инкубировали при температуре 37 С. Препараты фиксировали 50 % раствором этанола и окрашивали азур – эозином. Культуры клеток были разделены группы. В первой экспериментальной группе через 24 часа предварительной инкубации клеток вносили частицы тефлона и площадью в 2 кв. мм в культуру фибробластов, первоначально содержащую 100 тыс. клеток, полученных от мышей линии C3H. Контролем служили интактные культуры фибробластов. Результаты оценивали на 48 и 72 часа инкубации кле¬ток. Все изменения описаны относительно контроля. Подсчитывали численность дифференцированных форм фибробластов и количество клеток в состоянии митоза в 10 полях зрения.
На 72 часа экспозиции в обеих группах культур наблюдали образование плотного монослоя. В культурах экспериментальной группы отмечали, что фибробласты окружают частицы тефлона. Клетки, расположенные рядом с фрагментами полимера располагались более плотно, чем в удаленных участках монослоя. Это может быть обусловлено контактным торможением. Было отмечено, что присутствие полимерного материала клеточной культуре не влияет на процесс дифференцировки фибробластов. Отсутствовали различия между показателями митотической активности фибробластов, находящихся в непосредственной близости с частицами полимера и на удалении от него. Имелась тенденция к увеличению численности клеток в состоянии митоза (на 12,5 %) в группе культур, инкубируемых с фрагментами указанного материала по сравнению с контрольным показателем. Однако достоверные различия отсутствовали.
Из вышесказанного следует, что присутствие тефлонового полимера практически не влияет на процессы дифференцировки и митотической активности фибробластов in vitro. Возникновение отмеченных морфологических изменений требует дальнейшего уточнения. Данные результаты могут быть применены при разработке моделей воздействия полимерных соединений на клетки соединительной ткани для изучения процесса фиброзирования и индукции гранулем инородных тел, и с целью создания эффективных методов тестирования in vitro имплантационных материалов, применяемых при коррекции ряда заболеваний.

Список литературы:
1. Келлер Г., Себастиан Дж., Лакомбе Ю., Тофт К., Ласк Г., Ревазова Е. Сохранность инъецируемых аутологичных человеческих фибробластов // Бюл эксп биол мед. – 2000. – V. 130. – № 8. – С. 203– 206.
2. Сигидин Я.А., Гусева Н.Г., Иванова М.М. диффузные болезни соединительной ткани. - М.: Медицина, 1994. - 544 с.
3. Терехов С.М. Усовершенствованный метод клонирования диплоидных фибробластов человека // Цитология. – 1981. – V. 23. – № 6. – С. 717– 718.
4. Baudler A., Lutkefels E., Drommer W., Deegen E., Ohnesorge B. Experimental studies on the therapy of epiglottis hypoplasia in horses-transendoscopic injection of collagen and polytetrafluoroethylene // Dtsch Tierarztl Wochenschr. - 2003. - V. 110. - № 4. - P. 160-165.
5. Bellon J.M., Garcia-Carranza A., Jurado F., Garcia-Honduvilla N., Carrera-San Martin A., Bujan J. Peritoneal regeneration after implant of a composite prosthesis in the abdominal wall // World J Surg. - 2001. - V. 25. № 2. - P. 147-152.
6. Billante C.R., Burkard K.A., Clary J.M., Childs P., Netterville J.L. Voice outcome following lateral laryngotomy to remove teflon granuloma // ORL. J. Otorhinolaryngol. Relat. Spec. - 2001. - V. 63. - № 5. - Р. 302-306.
7. Chesney J., Metz C., Stavitsky A.B., Bacher M., Bucala R.J. Regulated production of type I collagen and inflammatory cytokines by peripheral blood fibrocytes // Immunol. - 1998. - V. 160. - № 1. - Р. 419-425.
8. Debodinance P., Delporte P., Engrand J.B., Boulogne M. Development of better tolerated prosthetic materials: applications in gynecological surgery // J. Gynecol. Obstet. Biol. Reprod. - 2002. - V. 31. - № 6. - P. 527-540.
9. Gabbiani G. The cellular derivation and the life span of the myofibroblast // Pathol. Res. Pract. – 1996. – V. 192. – № 7. – P. 708 – 711.
10. Godek M.L., Duchsherer N.L., Mc Elwee Q., Grainger D.W. Morphology and growth of murine cell lines on model biomaterials // Biomed Sci Instrum. - 2004. - V. 40. - P. 7-12.
11. Gonzalez R., Ramshaw B.J. Comparison of tissue integration between polyester and polypropylene prostheses in the preperitoneal space. // Am Surg. - 2003. - V. 69. - № 6. - Р. 471-476.
12. Janssen M.I., van Leeuwen M.B., Scholtmeijer K., van Kooten T.G., Dijkhuizen L., Wosten H.A. Coating with genetic engineered hydrophobin promotes growth of fibroblasts on a hydrophobic solid // Biomaterials. - 2002. - V. 23. - P. 4847-4854.
13. Kisielinski K., Cremerius U., Reinartz P., Niethard F.U. Fluordeoxyglucose positron emission tomography detection of inflammatory reactions due to polyethylene wear in total hip arthroplasty. // J. Arthroplasty. - 2003. - V. 18. - № 4. - Р. 528-532.
14. Liang D., Chen J., Li Y., Lin J., Chen Z. Expanded polytetrafluoroethylene with different pore diameter for keratoprosthesis cell ingrowth and corneal metabolism // Yan Ke Xue Bao. - 1999. - V. 15. - № 4. - P. 246-249.
15. Nakayama Y., Ishibashi-Ueda H., Takamizawa K. In vivo tissue-engineered small-caliber arterial graft prosthesis consisting of autologous tissue (biotube) // Cell Transplant. - 2004. - V. 13. - № 4. - P. 439-449.
16. Rosengren A., Bjursten L.M. Pore size in implanted polypropylene filters is critical for tissue organization // J. Biomed. Mater. Res. A. - 2003. - V. 67. - № 3. - P. 918-926.
17. Yeretsian R.A., Blodgett T.M., Branstetter B.F. 4th, Roberts M.M., Meltzer C.C. Teflon-induced granuloma: a false-positive finding with PET resolved with combined PET and CT // AJNR Am J Neuroradiol. - 2003. - V. 24. - № 6. - Р. 1164-1166.