Офтальмол. журн. — 2017. — № 4. — С. 40-43

УДК 617.713-089.843:547.962.9-778.317-092.9

https://doi.org/10.31288/oftalmolzh201744043

Електронно-мікроскопічна структура еквівалентів строми рогівки людини на основі колагену

Н. І. Молчанюк, канд. біол. наук, О. І. Бузник, канд. мед. наук; Н. Є. Думброва, д-р мед. наук, професор, Н. В. Пасєчнікова, член-кор. НАМНУ, д-р мед. наук.

ДУ «Інститут очних хвороб і тканинної терапії ім. В.П. Філатова НАМН України»    Одеса (Україна)

E-mail:  a_buznik@bk.ru                            

Метою роботи було вивчення електронно-мікроскопічної структури біосинтетичних безклітинних еквівалентів строми рогівки людини (ЕСРЛ) на основі мереж колагену та метил-фосфорілхоліну (МФХ), що взаємно проникають.

Матеріал и методи. Структура колаген-метилфосфорілхолінових ЕСРЛ (К-МФХ ЕСРЛ) з 18% розчинів рекомбінантного людського колагену (РЛК) ІІІ типа або свинячого ателоколагену (САК) I типа вивчалась під трансмісійним електронним мікроскопом.

Результати. В структурі ЕСРЛ виявлена наявність колагеноподібних тонких фібрил діаметром 2-8 нм з переважно повздовжньою регулярною орієнтацією. Фібрили мали свою типову ультраструктуру та розташування, однак ознак, характерних для структури людської рогівки, не визначалось. Фібрили із САК виявились дещо товстішими і були не так регулярно розташовані порівняно з фібрилами з РЛК, але це не впливало на прозорість імплантів.

Висновок. Збереження відмінних оптичних властивостей ЕСРЛ на основі РЛК ІІІ типу та САК І типу при відсутності характерної структури та розташування колагенових волокон, притаманних людській рогівці, можна пов’язати з надмалим розміром фібрил, що утворюються в результаті кросс-лінкінгу молекул колагену, тому вони не викликають розсіювання світла при проходженні крізь них.

Ключевые слова: еквівалент строми рогівки людини, замінник донорської рогівки, колаген, електронно-мікроскопічна структура

Література

  1. Вит В. В. Строение зрительной системы человека / Вит В. В. – Одесса: Астропринт. – 2003. – 664 с.
  2. Buznyk O. Bioengineered corneas grafted as alternatives to human donor corneas in three high-risk patients / O. Buznyk, N. Pasyechnikova, M.M. Islam, S. Iakymenko, P. Fagerholm, M. Griffith // Clin. Transl. Sci. – 2015. – Vol. 8 (№5). – Р. 558-562.
  3. Fagerholm P. A biosynthetic alternative to human donor tissue for inducing corneal regeneration: 24-month follow-up of a phase 1 clinical study / P. Fagerholm, N. S. Lagali, K. Merrett, [et al.] // Sci. Transl. Med. – 2010. – Vol. 2. – P.46 ra61.
  4. Hackett J. M. Biosynthetic corneal implants for replacement of pathologic corneal tissue: performance in a controlled rabbit alkali burn model / J. M. Hackett, L. Gan, M. Grifth, [et al.] // Invest. Ophth. Vis. Sci. – 2011. - Vol. 52 (№2). – P. 651-657.
  5. Hayes S. The structural and optical properties of type III human collagen biosynthetic corneal substitutes / S. Hayes, P. Lewis, M. M. Islam, J. Doutch, T. Sorensen, M. Grifth, K. M. Meek // Acta Biomaterialia. – 2015. – Vol. 25. – P. 121-130.
  6. Liu Y. Properties of porcine and recombinant human collagen matrices for optically clear tissue engineering applications / Y. Liu, M. Griffith, M. A. Watsky, [et al.] // Biomacromolecules. – 2006. – Vol. 7. – P. 1819–1828.
  7. Liu Y. A simple, cross-linked collagen tissue substitute for corneal implantation / Y. Liu, L. Gan, D. J. Carlsson, [et al.] // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. – 2006. – Vol. 47. – P. 1869-1875.
  8. Reynolds E. S. The use of lead citrate at pH as an electron-opaque strain in electron microscopy // J. Cell. Biol. – 1963. – Vol. 17 (№ 1). – P. 208–212.