Диссертация (1140730), страница 6
Текст из файла (страница 6)
На основании этихисследований разрабатываются современные способы улучшения проходимостисинтетических кондуитов.1.5Современные способы улучшения проходимости синтетическихкондуитовСтратегия поиска тромборезистентного покрытия синтетических кондуитов,которое препятствует адсорбции белка и последующей агрегации и активациитромбоцитов,основываетсянатеории,вкоторойутверждается,чтотермодинамические факторы на границе раздела между кровью и материаломприводят к адсорбции белка [122; 125].
Так адсорбция белка на поверхностисинтетическогокондуитаопределяетэлектростатическиеигидрофобныевзаимодействия между адсорбированным белком и синтетической поверхностью,возникает локальное увеличением энтропии, которое происходит при смещении27молекул воды и противоионов на уровне первых нескольких нанометровповерхности кондуита [83].Дляразработкиуменьшенияилитромборезистентнойустраненияэнтропииповерхностиипротезапутемэнтальпийно-энтропийногокомпенсационного эффекта, которые приводят к адсорбции белка и клеточныхэлементов на молекулярном уровне, исследованы как синтетические, так инатуральные материалы, в том числе полиэтиленоксид, пиролитический углерод,альбумин, фосфорилхолин и в последнее время исследуются эластиновыебелковые полимеры [123].Покрытие поверхности оксидом полиэтилена является перспективнымнаправлением стратегии создания тромборезистентного синтетического кондуита[156].Вначале1970-хгодовбылообнаружено,чтополиэтиленоксид,адсорбированный на стеклянных поверхностях, предотвращает адсорбциювирусов, тромбоцитов и тромбина, а последующие исследования показали, чтополиэтиленоксид проявляет самый низкий уровень белковой и клеточнойадсорбции среди всех известных полимеров.
Это свойство определяется наличиемгидрофильного эфирного кислорода в его структурной повторяющейся единице[СН2-СН2-О]n, что приводит к образованию гидратированной структуры. Вотличиеотдругихгидрофильныхполимеров,такихкакполигидроксиэтилметакрилат и полиакриламид, в структурной повторяющейсяединице полиэтиленоксида отсутствует поверхностный заряд и присутствуетнебольшое количество гидрофобных метиленовых групп, что препятствуетсвязыванию с белками или клеточными элементами [173]. Модификацияповерхности синтетических кондуитов с помощью полиэтиленоксида былапредложена несколькими способами. В большинстве случаев исследователямудалось продемонстрировать устойчивость к адсорбции белка in vitro, однако,результаты in vivo были противоречивы, а клинические исследования стентов иликондуитов покрытых полиэтиленоксидом еще не проведены [156].28Ещеоднимнаправлениемстратегиисозданиятромборезистентногосинтетического кондуита является альбуминовое покрытие его поверхности.Альбумин индуцирует значительно меньшую адгезию тромбоцитов, чемдругие белки плазмы крови, включая фибриноген и гамма-глобулины [187].Предложены способы покрытия поверхности синтетических кондуитов на основековалентных связей, а также с помощью длинных алифатических цепей (C8-C18)[91; 131; 133; 179].
Протез, покрытый альбумином с глутаровым альдегидом,продемонстрировал снижение адгезии и агрегации тромбоцитов и лейкоцитов, атакже снижение продукции фибрина in vitro [147]. Однако в моделиторакоабдоминального шунтирования у собак, наблюдались лишь незначимыеразличия между покрытыми и непокрытыми кондуитами [167]. В клиническихисследованиях покрытый протез аорты продемонстрировал характеристики,аналогичные характеристикам протезов без покрытия [35; 149].Внастоящеепиролитическоговремяпродолжаютсяуглеродногопокрытияисследованиянапоповерхностиприменениюсинтетическихсосудистых кондуитов, сердечных клапанов и стентов [182]. Пиролитическиеуглеродные пленки получают путем кристаллизации газовой фазы на твердойповерхности. Экспериментальные исследования сосудистых протезов, покрытыхпиролитическимуглеродом,продемонстрировалиулучшенныепоказателипроходимости, по сравнению с контрольными группами протезов без покрытия[74; 97].
Однако имеются сообщения о том, что структура поверхностипиролитическойпленкиможетспособствоватьснижениюэффективностипокрытых ею кондуитов на поздних сроках [252; 238]. В проспективномрандомизированном многоцентровом исследовании, проведенном в Германии, сучастием 283 пациентов, исследованы синтетические сосудистые кондуиты спиролитическим углеродным покрытием и без покрытия. При трехлетнемнаблюдении не было обнаружено существенных различий между группами попроходимости и сохранности конечностей [134].Покрытиеповерхностисинтетическихкондуитовфосфорилхолиномснижает адгезию белков и клеточных элементов in vitro.
Этому способствуют29цвиттер-ионные свойства фосфорилхолина, обуславливающие нейтральный зарядповерхности.Применениелипидныхпленоквкачествепокрытийдляимплантируемых устройств ограничено их выраженной нестабильности [253].Разработаны методы создания устойчивых покрытий из фосфорилхолина спомощью методики «якорных» белков, термостабилизации и полимеризациисинтетически модифицированных фосфолипидов [129; 130; 139; 185; 201; 202;222].Вэкспериментальныхисследованияхсинтетическихкондуитовсфосфорилхолиновым покрытием отмечено значительное снижение агрегациитромбоцитов, а также уменьшение неоинтимальной гиперплазии в областианастомозов [55; 119; 121; 126; 156; 258].Ведутся исследования эффективности эластин-полимерного покрытияповерхности синтетических кондуитов.Эластин является структурным белком сосудистой стенки, которыйвызывает минимальную адгезию и агрегацию тромбоцитов [40; 42]. Эластинможет также ингибировать неоинтимальную гиперплазию [120].
Для эластинахарактерны нерастворимость и высокая стабильность, что вызывает техническиесложности его выделения и использования. Эта проблема решена методамигенной инженерии, за счет синтеза разнообразных эластин - подобных белковыхполимеров [113; 235]. При использовании синтетических кондуитов с эластинполимерным покрытием снижается адсорбция фибриногена и иммуноглобулина,а также подавляется секреция провоспалительных цитокинов in vitro [178]. Висследованиях на животных синтетических кондуитов с эластин-полимернымпокрытием отмечено снижение адсорбции фибрина и снижение адгезиитромбоцитов [75; 161].Сосудистый эндотелий синтезирует и секретирует ряд биологическиактивных веществ, которые препятствуют тромбообразованию. Поэтому созданиеэндотелиального слоя на поверхности синтетических кондуитов являетсяперспективным направлением.
Однако эта задача в настоящее время до сих поростается нерешенной [111; 188]. Обнадеживающие результаты были достигнутыприисследованиибиологическихкондуитов,наповерхностикоторых30антитромбогенныеособенностиэндотелиальныхклетокизбирательноимитируются путем введения биоактивных молекул, таких как гепарин,тромбомодулин или урокиназа [144; 154].Гепаринизация поверхности синтетических кондуитов описана в 1963 году[112; 184; 232].
Методы гепаринизации поверхности синтетических кондуитоввключают электростатическое взаимодействие с отрицательно заряженнымисульфатированными группами гепарина, ковалентное покрытие, интеграцию вгидрогелевуюосновуипокрытиесполимеромпролонгированноговысвобождения [58; 114; 137; 155; 159; 218; 246]. В проспективномрандомизированном многоцентровом исследовании синтетические кондуиты изпористого политетрафторэтилена с гепариновым покрытием по сравнению саналогичными протезами без покрытия показали лучшую проходимость (81%против 69%, р = 0,03) [163].
Тем не менее, в экспериментальных исследованияхэффективность поверхностного покрытия гепарином утрачивается в течение 3или 6 месяцев после имплантации [72; 96; 162; 190; 207].Покрытие поверхности синтетических кондуитов тромбомодулином и егоаналогамиявляетсяперспективнымнаправлениемстратегиисозданиятромборезистентного сосудистого протеза. Тромбомодулин является кофакторомтромбинзависимойактивациипротеинаС,предотвращаетопосредуемоетромбином расщепление фибриногена, активацию тромбоцитов и факторов Va иVIIIa, тем самым ограничивая активацию фактора Ха и тромбина [141; 142].Vasiletsetal.сообщалиполитетрафторэтиленовыхокондуитовразработкеметодикитромбомодулиномпокрытиянаосновеполиакриловой кислоты и полиэтиленгликоля [54].
Перспективные результатыполучены при исследовании покрытых тромбомодулином протезов малогодиаметра из политетрафторэтилена in vivo [158]. Методом генной инженериисинтезированрекомбинантныйтромбомодулин[53;226].Разработанотромбомодулин - содержащие мембранно-подобное покрытие поверхностисинтетическогокондуита,устойчивостью [87; 237].котороеобладаетдлительнойбиологической31Прямые ингибиторы тромбина, такие как рекомбинантный гирудин иаргатробан, исследовались в рамках создания тромборезистентных поверхностей[45; 191; 255].
Также есть сообщения о создании на поверхности синтетическихкондуитовпокрытиясурокиназойдляобеспечениялокальнойфибринолитической активности [154].В ряде рандомизированных исследований доказано, что препаратыаспиринауменьшаюттромбообразованиевсосудистыхкондуитахизполитетрафторэтилена [231]. Однако длительный системный прием всехантитромбоцитарных препаратов значительно увеличивает риск кровотечений ипобочных эффектов со стороны желудочно-кишечного тракта.
Это стимулируетразработку покрытий, подавляющих агрегацию тромбоцитов посредствомантитромбоцитарных молекул, таких как простациклин, или путем местнойдоставки антиагрегантов, включая оксид азота (NO).Покрытие синтетических кондуитов простагландином Е1 было реализованометодом нанесения вещества на альбуминовые пленки, слой коллагена илиламинина [55]. Покрытие полиуретановых сосудистых кондуитов дипиридамоломулучшает показатели проходимости в эксперименте [36]. Исследование покрытиякондуита для пролонгированного высвобождения аспирина показало, что оноуменьшает агрегацию тромбоцитов [208].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
