КЛЕТОЧНЫЕ РЕАКЦИИ ПРИ ИМПЛАНТАЦИИ

Аннотация: Рассмотрены физиологические процессы, происходящие в тканях после хирургического внесения ксеноматериалов-трансплантантов. Разделение реакций на четыре основных типа позволяет рассматривать процесс заживления как реакцию, зависящую от типа материала.

Ключевые слова: имплантация, трансплантат, бисовместимость, некроз, заживление.

Имплантация любых материалов, сопровождающаяся хирургическим вмешательством, вызывает ответную реакцию организма на повреждение . Также любой инородный материал, находящийся в ране, влияет на процессы ее заживления.

Воспаление — это комплексный, местный и общий патологический процесс, возникающий в ответ на повреждение клеточных структур организма или действие патогенного раздражителя и проявляющийся в реакциях, направленных на устранение продуктов повреждения, а, если возможно, то и агентов, а также приводящий к максимальному для данных условий восстановлению в зоне повреждения (пролиферация) . Воспаление, возникающее в ответ на имплантацию биоматериала, называют асептическим в отличие от септического, при котором в очаг воспаления попадают микробы.

Интенсивность воспаления и длительность регенеративных процессов зависят от природы имплантируемого материала и степени его биосовместимости . Характер клеточной и тканевой реакции на имплантат зависят от комплекса параметров: химической структуры материала, стабильности в биологических средах, химико-биологических свойств продуктов разрушения материала, формы и массы имплантата, места введения в организм .

Экссудативную и пролиферативную стадии иногда подразделяют на нейтрофильную, макрофагальную и фибробластическую фазы.

Нейтрофильная фаза наступает в первые часы после хирургического вмешательства, полиморфоядерные лимфоциты из сосудов мигрируют в сторону источника раздражения, окружая его, образуя через 6-12 ч лейкоцитарный вал . В течение суток миграция нейтрофильных лейкоцитов прекращается, они начинают распадаться . Место острого воспаления клинически характеризуется местным повышением температуры, тканевым отеком, местным ацидозом тканей вследствие накопления недоокисленных продуктов, прежде всего, молочной кислоты, болью, усилением образования свободных форм кислорода и как следствие перекисным окислением липидов .

Далее основными клетками становятся макрофаги, которые внедряются в лейкоцитарный вал и фагоцитируют клеточный детрит, продукты распада тканей и имплантированного материала. Макрофаги окружают инородное тело и формируют нейтрофильно-макрофагальный, макрофагальный, макрофагально-фибробластический барьеры, которые предшествуют образованию грануляционной ткани. Макрофагам отводится одна из основных ролей в определении биосовместимости имплантируемых материалов . В течение пролиферативной фазы делящиеся фибробласты под влиянием хемотаксиса мигрируют к имплантату, окружая его рядами. Фибробласты участвуют в образовании коллагеновых волокон, в результате чего спустя 5-10 суток от начала воспаления вокруг инородного тела образуется соединительнотканная капсула. Она изолирует инородное тело от окружающих тканей. Формирующаяся вокруг биосовместимых материалов капсула, как правило, тонкая, а вокруг гистотоксических материалов образуется толстая и плотная капсула. По мере накопления фибробластов и коллагена их рост тормозится в результате взаимодействия волокон клеток; последнее сопровождается синтезом в клетках ингибиторов роста, разрушением фибробластов, а также превращением их в неактивные фиброциты и фиброкласты, которые фагоцитируют коллагеновые волокна. В результате этих процессов происходит ремоделяция и инволюция соединительной ткани с истончением капсулы .

Особое значение приобретает реакция организма на инородный материал при использовании его в качестве имплантируемого эндопротеза временного или пожизненного действия.

Выделяют четыре основных вида реакции тканей на имплантаты. Первый тип минимальная реакция на материал, когда отмечается только несколько большее, чем обычно, разрастание фиброзной ткани. В результате развивается слой фиброзной ткани, стремящийся отделить остальные ткани от имплантированного материала. Толщина и характер фиброзного слоя изменяются в зависимости не только от материала, но и от характера операционной травмы.

Более важны три других типа реакции: они связаны с различными  факторами, касающимися имплантированных материалов. Реакция может быть вызвана температурой при полимеризации материала in situ, химическим воздействием, которое обусловлено химической реакцией между полимером и тканями, наконец, физическими данными имплантированного приспособления. Во всех трех случаях степень реакции крайне разнообразна и может проявляться, например, некрозом ткани, хроническим или острым воспалением с наличием гигантских клеток инородного тела.

Обычно некроз является следствием температурной травмы. Это может происходить при полимеризации in situ полиметилметакрилата, некоторых видов полиуретана и, возможно, клея метил-2-цианакрилата. Весьма вероятно, что химическое воздействие также может привести к некрозу. В этих случаях возникает локальное поражение. В тех случаях, когда в результате реакций ткани материал распадается на фрагменты, может присоединиться и физический фактор влияния на окружающие ткани организма.

В общем, если используемые имплантаты не имеют таких геометрических и физических свойств, которые вызывают воспалительные реакции (губки и гранулы), или при разрушении они не образуют мелких фрагментов, то в этих случаях не возникает выраженных тканевых реакций.