Experimental study of the effectiveness of 6-methyl-3-(thietane-3-yl)uracil-containing eye ­ointment in the treatment of corneal thermal burns

Full Text

Ожоговая травма глаз составляет от 4 до 15% всех повреждений органа зрения [1]. Термические поражения роговицы и конъюнктивы наиболее часто обусловлены непосредственным действием травмирующего агента (горячей воды, пара и химических реагентов), а также могут возникать во время ультразвуковой факоэмульсификации катаракты (ФЭК).

Из 10 000 000 больных катарактой 3 600 000 пациентов обычно проводят консервативное лечение, а 400 000 больных — хирургическое [2]. По данным Росстата, количество операций на органе зрения в 2016 г. составило 821,6 тыс., что на 46% больше, чем в 2005 г. (534 тыс.) [3].

Среди негативных эффектов ультразвука — выделение тепла в результате поглощения тканями акустической энергии, приводящей к их чрезмерному нагреву и вызывающей ожог роговой оболочки, проявляющийся биомикроскопически отёком и помутнением роговицы, что вызывает снижение послеоперационной остроты зрения и неполную герметизацию операционной раны [4].

В литературе описано, что воздействие температуры выше 44 °С может вызвать ожог свиных глаз [5], при температуре выше 50 °С возникает ожог человеческих кадаверных глаз [6], при температуре воды 65 °С страдает строма, развивается отёк роговичных пластинок, при 80 °С происходят отчётливые изменения в эндотелии, повреждается ткань радужной оболочки и хрусталика [7].

Сенильная катаракта часто сочетается с глаукомой. Сочетанная патология глаза может осложнить выполнение операции, увеличить продолжительность хирургического вмешательства и вызвать индуцированные поражения роговицы. Также консервативная терапия глаукомы, заключающаяся в применении местных гипотензивных лекарственных средств, приводит к развитию структурных изменений роговицы [8, 9]. Это обусловлено двумя фак­торами:
а) влиянием консервирующих агентов, таких как бензалкония хлорид;
б) некомпенсированным повышенным внутриглазным давлением.

В работе Г.Б. Егоровой и соавт. (2016) показано, что при повышении внутриглазного давления нарушается водный баланс стромы роговицы, возникают морфологические нарушения с признаками хронического отёка, преимущественно задних и средних слоёв стромы роговицы [10]. Лечение вышеописанных изменений роговицы заключается в применении препаратов, усиливающих репаративные процессы и регенерацию роговицы.

В настоящее время в арсенале средств, усиливающих процессы регенерации, есть такие препараты, как глазной гель солкосерила 20% и декспантенол 5%. Эти лекарственные препараты разработаны и поставляются зарубежными производителями, что отражается в их высокой стоимости. В связи с вышеизложенным актуальна разработка отечественных препаратов, а также оценка их эффективности в сравнении с импортными аналогами.

Цель исследования — оценить в эксперименте эффективность ранозаживляющей глазной мази на основе 6-метил-3-(тиетан-3-ил)урацила в лечении термического ожога роговицы.

Исследования выполнены согласно правилам лабораторной практики в Российской Федерации, в соответствии с правилами, принятыми Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных научных целей (Strasburg, 1986), согласно утверждённому письменному протоколу, в соответствии со стандартными операционными процедурами исследователя, а также с руководством по лабораторным животным и альтернативным моделям в биомедицинских исследо­ваниях [11].

Эксперименты выполняли на 6 кроликах с массой тела 3,5–4,0 кг породы шиншилла, глаза которых были разделены на две группы: правые глаза составили опытную группу, левые глаза включены в контрольную. Животные находились в стационарных индивидуальных клетках. В качестве корма был использован стандартный комбикорм гранулированный полнорационный ПЗК-92. Кормление кроликов осуществлялось по нормативам в соответствии с видом животных. Водопроводную очищенную воду кроликам давали без ограничений в поилках.

Экспериментальный термический ожог вызывали по методике, сходной с данными литературы [5–7]. Накладывали блефаростат на веки и в конъюнктивальный мешок, с целью анестезии закапывали 0,4% раствор оксибупрокина (инокаина) двукратно с интервалом 1 мин. Воду температурой 80–85 °С набирали в шприц объёмом 10,0 мл. Температуру кипячёной воды измеряли цифровым термометром Rx-300 rexant. Затем закапывали в центральную зону роговицы по 30 капель в течение 20 с.

После нанесения ожога через 10 мин наблюдали отёк и помутнение роговицы, выраженную гиперемию конъюнктивы. Затем закладывали глазную мазь на основе 6-метил-3-(тиетан-3-ил)урацила в правые глаза кроликов, которые составили опытную группу, и 20% солкосерил в левые глаза кроликов, которые составили контрольную группу рис. 1).

 

Рис. 1. Глаз кролика опытной группы (а) после закладывания 6-метил-3-(тиетан-3-ил)урацила и контрольной группы (б) после 20% солкосерила геля в конъюнктивальную полость

 

С целью профилактики развития вторичной инфекции осуществляли инстилляцию 0,3% раствора тобрамицина по 1 капле 4 раза в день на весь период эксперимента. Животные находились под ежедневным наблюдением в течение 14 дней. Клиническое исследование включало осмотр переднего отрезка глаз с помощью фокального и бокового освещения и фоторегистрацию. Оценку состояния глаз проводили по следующим признакам: степень выраженности воспалительной реакции, величина и глубина дефекта роговицы, прозрачность и интенсивность помутнения роговицы.

Кроликов пронумеровали от 1 до 6, выводили из эксперимента для проведения гистологического исследования материала методом световой микроскопии в следующем порядке: на 1-е, 3-и, 7-е, 10-е сутки по одному кролику (кролики-1, -2, -3, -4), на 14-е сутки остальные два кролика (кролики-5 и -6).

После выведения из эксперимента проводили энуклеацию глазного яблока. Глаза фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, обезвоживали в серии спиртов в возрастающей концентрации и заливали в парафин по общепринятой методике. Серии срезов толщиной 5–6 мкм готовили на ротационном микротоме LEICA RM 2145 (Германия), окрашивали гематоксилином и эозином. Исследование и визуализацию препаратов осуществляли с использованием светового микроскопа Leica DMD 108 (Германия) со специализированным программным обеспечением управления настройками, захвата изображения, при увели­чении ×520.

При проведении экспериментального исследования установлены особенности течения репаративных процессов при термическом ожоге роговицы в зависимости от использованных лекарственных средств. В опытной и контрольной группах степень выраженности воспалительной реакции была различной.

Через 10–15 мин у животных наблюдали слезотечение, конъюнктивальную инъекцию, лёгкую светобоязнь.

На 1-е сутки лечения в обеих группах зарегистрированы гиперемия конъюнктивы, инъекция сосудов склер, отёк роговицы в оптической зоне. Площадь повреждённой поверхности роговицы была одинаковой во всех группах, так как ожог наносили всем кроликам абсолютно одинаково. При осмотре видимые признаки первичного инфицирования отсутствовали.

В течение первых 3 сут после ожога в опытной группе сохранялась инъекция конъюнктивы, на 4–5-е сутки зафиксирована положительная динамика — инъекция конъюнктивы значительно уменьшилась. В то время как в контрольной группе инъекция конъюнктивы сохранялась в течение первых 5 сут и уменьшилась к 7-м суткам.

Установлено, что термическая ожоговая травма у кролика-1 на опытном глазу проявлялась изменением повреждённого переднего эпителия роговицы в виде отёка за счёт появления прозрачной жидкости в межклеточном пространстве и ослабления межклеточных связей. На контрольном глазу изменения сопровождались выраженной десквамацией эпителия, в некоторых участках присутствовали относительно узкие разрывы между клетками и внеклеточным матриксом. Разрывы были заполнены оптически светлой однородной жидкостью за счёт отёка (рис. 2).

 

Рис. 2. Гистологическая картина роговицы кролика-1 — опытной (а) и контрольной (б) групп на 1-е сутки лечения

 

На фоне дальнейшего лечения отмечена положительная динамика в обеих группах. На опытном глазу зафиксировано уменьшение отёка между клетками, для восполнения дефекта происходило митотическое деление молодых клеток. Глубокие слои роговицы (боуменова мембрана, строма, десцеметова мембрана и задний эпителий) оставались неизменными. В контрольной группе также обнаружены вышеперечисленные изменения, за исключением некоторых участков, где выявлено относительно запоздалое закрытие дефекта эпителия роговицы (рис. 3).

 

Рис. 3. Гистологическая картина роговицы кролика-2 — опытной (а) и контрольной (б) групп на 3-и сутки лечения

 

На 7-е сутки лечения после нанесения лекарственных средств происходило восстановление целостности эпителиального пласта. Анализ морфологических изменений, развивающихся на 10-е и 14-е сутки, показал полное восстановление поверхностного эпителия роговицы. Межклеточный отёк, явления воспалительной инфильтрации в роговице отсутствовали. На этом этапе наблюдения после экспериментальной термической травмы микроскопическая картина роговицы кроликов в значительной ­части была без выраженных патологических изменений. Передний эпителий роговицы имел обычную нормальную структуру (рис. 4).

 

Рис. 4. Гистологическая картина роговицы кролика-4 — опытной (а) и контрольной (б) групп на 10-е сутки лечения

 

В последние сутки исследования зарегистрирована выраженная пролиферация эпителиальных клеток в обеих группах, в некоторых случаях эпителий был 5–6-рядный, имел более рыхлую структуру, клетки были вытянутой формы. Возможно, это обусловлено ускоренным митотическим делением эпителиальных клеток для замещения повреждённых нежизнеспособных клеток (рис. 5).

 

Рис. 5. Гистологическая картина роговицы кролика-6 — опытной (а) и контрольной (б) групп на 14-е сутки лечения

 

При использовании 6-метил-3-(тиетан-3-ил)урацила каких-либо токсических реакций в виде разрушения коллагенового каркаса, мацерации, выраженного отёка и гиперемии не было. Отмечена усиленная фибробластическая реакция, которая способствовала восстановлению нормальной роговичной ткани. В наших исследованиях 6-метил-3-(тиетан-3-ил)урацил быстрее улучшал трофику, усиливал рост и размножение клеток, стимулировал процесс регенерации в повреждённых тканях роговицы, ускорял заживление раневого процесса вследствие ожога.

Выводы

1. Применение глазной мази на основе 6-метил-3-(тиетан-3-ил)урацила в лечении термического ожога роговицы показало её эффективность и хорошую переносимость на глазах экспериментальных животных.

2. Терапия 6-метил-3-(тиетан-3-ил)урацилом приводила к более быстрому, более структурированному и анатомически правильному заживлению термического ожога роговицы по сравнению с лечением альтернативным препаратом солкосерилом группы контроля.

 

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов по представленной статье.

About the authors

A F Gabdrakhmanova

Bashkir State Medical University

Email: rg_dinova@list.ru
Ufa, Russia

S A Meshcheryakova

Bashkir State Medical University

Email: rg_dinova@list.ru
Ufa, Russia

R F Gaynutdinova

Kazan State Medical University

Author for correspondence.
Email: rg_dinova@list.ru
Kazan, Russia

F Kh Kil’diyarov

Bashkir State Medical University

Email: rg_dinova@list.ru
Ufa, Russia

S A Kurbanov

City Clinical Hospital No. 10

Email: rg_dinova@list.ru
Ufa, Russia

A Kh Khuzhamberdiev

Bashkir State Medical University

Email: rg_dinova@list.ru
Ufa, Russia

References

Supplementary files