Инд. авторы:	Васильева М.Б., Кузнецова Е.В., Русакова Я.Л., Чепелева Е.В., Докучаева А.А., Букреева Л.Н., Сергеевичев Д.С.
Заглавие:	Влияние биоцидных растворов и влажного хранения тканей на биологические свойства стенки аорты у свиней
Библ. ссылка:	Васильева М.Б., Кузнецова Е.В., Русакова Я.Л., Чепелева Е.В., Докучаева А.А., Букреева Л.Н., Сергеевичев Д.С. Влияние биоцидных растворов и влажного хранения тканей на биологические свойства стенки аорты у свиней // Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. - 2020. - Т.9. - № 1. - С.63-73. - ISSN 2306-1278.
Внешние системы:	DOI: 10.17802/2306-1278-2020-9-1-63-73; РИНЦ: 42609927;
Реферат:	eng: Aim. To evaluate the effects of long-term wet treatment of porcine aortic wall fragments with biocidal solutions (glutaraldehyde, antibiotics, alcohol-glycerin mixture, complex alcohol solution (CAS)) on the severity of degradation of samples’ connective matrix and their long-term ability to accumulate calcium during subcutaneous implantation in laboratory rats (1 and 3 months). Methods. Histological analysis of freshly collected material was performed after 50 days of treatment with various biocidal solutions and after subcutaneous implantation of samples in small laboratory animals at 1 and 3 months. Calcium was measured with the atomic absorption spectroscopy after 3 months of subcutaneous implantation. Results. Histological analysis reported that connective matrix of samples treated with glutaraldehyde, antibiotics, and CAS was similar to the native one (with the exception of partial loss of cellular components in samples). After 1 month of implantation, a moderate degradation of connective tissue was found. The treatment with the alcohol-glycerin mixture was associated with the most severe degradation. After 3 months of implantation, glutaraldehyde-treated samples had the most preserved connective matrix, while alcohol-glycerin-treated samples demonstrated severe connective matrix injury. However, severe calcific deposits were found in samples treated with glutaraldehyde, whereas mild ones were detected in samples treated with alcohol-glycerin. Atomic absorption spectroscopy reported that calcific deposits in Cas- and alcohol-glycerin-treated samples were 2.3 and 1.8 times lower than those in glutaraldehyde-treated samples. The calcium content in samples treated with antibiotics did not differ significantly from those in glutaraldehyde-treated samples. Conclusion. The comprehensive analysis of the effects of various treatment media on the stability of connective matrix to subsequent degradation and its ability to accumulate calcium found that CAS was the most preferred medium for long-term wet treatment of xenoprosthetic vascular tissue. rus: Цель. Оценить влияние длительного влажного хранения фрагментов стенок аорт свиньи в биоцидных растворах (глутаральдегиде, коктейле антибиотиков, смеси спирта-глицерина, комплексном спиртовом растворе) на выраженность деградации соединительнотканного каркаса образцов и его способность аккумулировать соли кальция при подкожной имплантации мелким лабораторным животным в динамике (1 и 3 мес.). Материалы и методы. Проведен гистологический анализ свежезабранного материала по истечении 50 сут. хранения в различных биоцидных растворах и после подкожной имплантации образцов крысам WAG на 1 и 3 мес. Количественное определение содержания кальция выполнено методом атомно-абсорбционной спектроскопии после 3 мес. подкожной имплантации экспериментальной ткани. Результаты. По данным гистологического анализа образцов после хранения в экспериментальных средах выявлено, что в группах глутаральдегида, антибиотиков и комплексного спиртового раствора состояние соединительнотканного каркаса наиболее близко к норме (за исключением некоторой утраты клеточности в образцах). После месяца имплантации отмечалось прогрессирование деградации соединительной ткани, максимально выраженное в группе спирта-глицерина. После 3 мес. имплантации наиболее внешне сохранным соединительнотканный каркас выглядел в образцах группы глутаральдегида, в то время как материал группы спирта-глицерина имел самые выраженные нарушения. Однако именно в группе глутаральдегида кальцификация стромы препарата визуально была максимальной, в группе спирта-глицерина - минимальной. Методом атомно-абсорбционной спектроскопии установлено, что содержание кальция в группах комплексного спиртового раствора и спирта-глицерина статистически значимо ниже, чем в группе глутаральдегида. Содержание кальция в группе антибиотиков не имело статистически значимых отличий от группы глутаральдегида. Заключение. На основании данных комплексной оценки влияния различных сред хранения на устойчивость соединительнотканного каркаса к последующей деградации и его способности накапливать кальций можно сделать вывод, что предпочтительной средой для длительного влажного хранения ксенопротезной сосудистой ткани является комплексный спиртовой раствор.
Ключевые слова:	tissue mineralization; antimicrobial properties; transplantology; xenograft; соединительнотканный каркас; минерализация тканей; антимикробные свойства; трансплантация; Ксенограф; Connective tissue matrix;
Издано:	2020
Физ. характеристика:	с.63-73
Цитирование:	1. Takkenberg J.J.M., Bogers A.J.J.C. Allografts for aortic valve and root replacement: Veni vidi vici? Expert Rev Cardiovasc Ther. 2004; 2(1):97-105. 2. Arabkhani B., Bekkers J.A., Andrinopoulou E.R., Roos-Hesselink J.W., Takkenberg J.J.M., Bogers A.J.J.C. Allografts in aortic position: Insights from a 27-year, single-center prospective study. J Thorac Cardiovasc Surg. 2016; 152(6):1572-1579. doi: 10.1016/j.jtcvs.2016.08.013 3. Демидов Д. П., Астапов Д. А., Богачев-Прокофьев А. В., Железнев С. И. Оценка качества жизни после протезирования аортального клапана биологическими протезами у пациентов пожилого возраста. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2017;21(3):40-47. doi: 10.21688/1681-3472-2017-3-40-47 3. Demidov D.P., Astapov D.A., Bogachev-Prokophiev A.V., Zheleznev S.I. Quality of life after aortic valve replacement with biological prostheses in elderly patients. Patologiya krovoobrashcheniya i kardiokhirurgiya = Circulation Pathology and Cardiac Surgery. 2017; 21(3):40-47. (in Russian). doi: 10.21688/1681-3472-2017-3-40-47 4. Спиридонов С.В., Одинцов В.О., Щетинко Н.Н., Мозгова Е.А., Гринчук И.И., Островский Ю.П. Аортальные аллографты в мировой кардиохирургии: исторические аспекты внедрения в клиническую практику и обзор результатов использования. Медицинский журнал. 2015; 1: 55-67 4. Spiridonov S.V., Odincov V.O., Schetinko N.N., Mozgova E.A., Grinchuk I.I., Ostrovskiy Y.P. Aortic allografts in world cardiac surgery: Historical aspects of implementation in clinical practice and review of results of use. Medical Journal. 2015; 1:55-67. (in Russian). 5. Одаренко Ю.Н., Рутковская Н.В., Рогулина Н.В., Стасев А.Н., Кокорин С.Г., Каган Е.С., Барбараш Л.С. Анализ 23-летнего опыта использования ксеноаортальных эпоксиобработанных биопротезов в хирургии митральных пороков сердца. Исследование факторов реципиента с позиций влияния на развитие кальциевой дегенерации. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2015;(4):17-25 5. Odarenko Y.N., Rutkovskaya N.V., Rogulina N.V., Stasev A.N., Kokorin S.G., Kagan E.S., Barbarash L.S. Analysis of 23-year experience epoxy treated xenoaortic bioprosthesisin surgery mitral heart disease. Research factors of recipients by positions of influence on the development of calcium degeneration. Complex Issues of Cardiovascular Diseases. 2015;(4):17-25. (in Russian). 6. Lisy M., Kalender G., Schenke-Layland K., Brockbank K.G.M., Biermann A., Stock U.A. Allograft Heart Valves: Current Aspects and Future Applications. Biopreserv Biobank. 2017; 15(2):148-157. doi: 10.1089/bio.2016.0070 7. Brockbank K.G.M., Lightfoot F.G., Song Y.C., Taylor M.J. Interstitial ice formation in cryopreserved homografts: A possible cause of tissue deterioration and calcification in vivo. J Heart Valve Dis. 2000; 9(2): 200-206. 8. Cebotari S., Tudorache I., Ciubotaru A., Boethig D., Sarikouch S., Goerler A., Lichtenberg A., Cheptanaru E., Barnaciuc S., Cazacu A., Maliga O., Repin O., Maniuc L., Breymann T., Haverich A. Use of fresh decellularized allografts for pulmonary valve replacement may reduce the reoperation rate in children and young adults: Early report. Circulation. 2011; 124 (11 SUPPL. 1):115-123. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.110.012161 9. Barratt-Boyes B.G., Roche A.H.G., Subramanyan R., Pemberton J.R., Whitlock R.M. Long-term follow-up of patients with the antibiotic-sterilized aortic homograft valve inserted freehand in the aortic position. Circulation. 1987; 75(4): 768-777. 10. Gatto C., Giurgola L., D'Amato Tothova J. A suitable and efficient procedure for the removal of decontaminating antibiotics from tissue allografts. Cell Tissue Bank. 2013; 14(1):107-115. doi: 10.1007/s10561-012-9305-5 11. Васильева М. Б., Красильникова А. А., Кузнецова Е. В., Лунина М. В., Самойлова Л. М., Русакова Я. Л., Чепелева Е. В., Докучаева А. А., Сергеевичев Д. С. Исследование альтернативных биоцидных сред для влажного хранения аллогенного материала для протезирования элементов сердечно-сосудистой системы. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2018; 22(4):95-102. doi: 10.21688/1681-3472-2018-4-95-102 11. Vasilyeva M.B., Krasilnikova A.A., Kuznetsova E.V., Lunina M.V., Samoylova L.M., Rusakova Y.L., Chepeleva E.V., Dokuchaeva A.A., Sergeevichev D.S. Alternative biocidal solutions for storage of allogeneic vascular grafts used for the replacement of cardiovascular elements. Patologiya krovoobrashcheniya i kardiokhirurgiya = Circulation Pathology and Cardiac Surgery. 2018;22(4):95-102. (in Russian). doi: 10.21688/1681-3472-2018-4-95-102 12. Cheung D.T., Weber P.A., Grobe A.C., Shomura Y., Choo S.J., Luo H.H., Marchion D.C., Duran C.M. A new method for the preservation of aortic valve homografts. J Heart Valve Dis. 2001;10(6):728-34. 13. Журавлева И.Ю. Биоцидная композиция для асептического хранения консервированного протезного материала из тканей животного происхождения. Патент РФ на изобретение RU 2580621C1. Бюлл. No 10 (от 10.04.2016) 13. Zhuravleva I.Y. Biocidal composition for aseptic storage of prosthetic material from animal tissue. RF patent for invention RU 2580621C1. Bull. No. 10 (10.04.2016). 14. Журавлева И.Ю., Васильева М.Б., Тимченко Т.П., Ничай Н. Р., Григорьев И. А., Богачев-Прокофьев А.В. Кальцификация эластин-содержащих ксеногенных биоматериалов: влияние консервантов и бисфосфонатов. Cибирский научный медицинский журнал. 2017;37(6):28-37 14. Zhuravleva I.Y., Vasilieva M.B., Timchenko T.P., Kuznetsova E.V., Polienko Y.F., Nichay N.R., Grigoryev I.A., Bogachev-Prokofiev A.V. Сalcification of elastin-containing xenogenic biomaterials: influence of conservants and bisphosphonates The Siberian Scientific Medical Journal. 2017; 37(6):28-37. (in Russian). 15. Zhuravleva IY, Nichay NR, Kulyabin YY, Timchenko TP, Korobeinikov AA, Polienko YF, Shatskaya SS, Kuznetsova EV, Voitov AV, Bogachev-Prokophiev AV, Karaskov AM. In search of the best xenogeneic material for a paediatric conduit: an experimental study. Interact Cardiovasc Thorac Surg. 2018; 26(5):738-744. doi: 10.1093/icvts/ivx445 16. Gallyamov M. O., Chaschin I. S., Khokhlova M. A., Grigorev T. E., Bakuleva N. P., Lyutova I. G., et al. Collagen tissue treated with chitosan solutions in carbonic acid for improved biological prosthetic heart valves. MaterSciEng. 2014; 37:127-40. doi: 10.1016/j.msec.2014.01.017 17. Eliaz N (Ed). Degradation of Implant Materials. New York: Springer Science+Business Media; 2012. 521р. 18. Levy R J, Schoen F J, Levy J T, Nelson A C, Howard S L, Oshry L J. Biologic determinants of dystrophic calcification and osteocalcin deposition in glutaraldehyde-preserved porcine aortic valve leaflets implanted subcutaneously in rats. Am J Pathol 1983; 113:143-55. 19. Wollmann L.C., Suss P.H., Kraft L., Stadler Ribeiro V., Noronha L., da Costa F.D.A., Tuon F.F. Histological and biomechanical characteristics of human decellularized allograft heart valves after eighteen months of storage in saline solution. Biopreserv Biobank. 2020; doi: 10.1089/bio.2019.0106. Готовится к публикации. 20. Tedder M.E., Liao J., Weed B., Stabler C., Zhang H., Simionescu A., Simionescu D.T. Stabilized collagen scaffolds for heart valve tissue engineering. Tissue Eng Part A. 2009; 15:1257-1268.