Том 22 № 4 (2018)
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Исследование альтернативных биоцидных сред для влажного хранения аллогенного материала для протезирования элементов сердечно-сосудистой системы

PDF
  • М. Васильева,
  • А. Красильникова,
  • Е. Кузнецова,
  • М. Лунина,
  • Л. Самойлова,
  • Я. Русакова,
  • Е. Чепелева,
  • А. Докучаева,
  • Д. Сергеевичев
М. Васильева
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Новосибирск, Российская Федерация
Bio
А. Красильникова
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Новосибирск, Российская Федерация
Е. Кузнецова
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Новосибирск, Российская Федерация
М. Лунина
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Новосибирск, Российская Федерация
Л. Самойлова
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Новосибирск, Российская Федерация
Я. Русакова
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Новосибирск, Российская Федерация
Е. Чепелева
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Новосибирск, Российская Федерация
А. Докучаева
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Новосибирск, Российская Федерация
Д. Сергеевичев
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Новосибирск, Российская Федерация
DOI: https://doi.org/10.21688/1681-3472-2018-4-95-102

Опубликован 29.12.2018

Ключевые слова

  • антимикробные свойства,
  • влажное хранение аллографтов,
  • модуль Юнга,
  • прочность,
  • тканевая инженерия

Как цитировать

Васильева, М., Красильникова, А., Кузнецова, Е., Лунина, М., Самойлова, Л., Русакова, Я., Чепелева, Е., Докучаева, А., & Сергеевичев, Д. (2018). Исследование альтернативных биоцидных сред для влажного хранения аллогенного материала для протезирования элементов сердечно-сосудистой системы. Патология кровообращения и кардиохирургия, 22(4), 95–102. https://doi.org/10.21688/1681-3472-2018-4-95-102

Copyright (c) 2018 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.

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Аннотация

Цель. Сравнить антимикробную активность шести различных растворов (коктейля антибиотиков, хлоргексидина в двух концентрациях (0,05 и 0,2%), глицерина, смеси глицерина и этанола, а также коммерческого раствора «Оптифен») и оценить влияние данных растворов на механические свойства (прочность на разрыв и модуль Юнга) сосудистой стенки на протяжении 50 сут. хранения.

Методы. Фрагменты аорт свиней хранили в исследуемых растворах на протяжении 50 сут. Микробиологический анализ образцов проводили через каждые 10 сут. Разрывные испытания для исследования механических свойств образцов проводили на 10, 30 и 50-е сут. при помощи разрывной машины ESM301 (MARK-10, США).

Результаты. Микробиологический анализ показал, что образцы, которые хранили в растворе «Оптифен» и хлоргексидине 0,2%, были стерильны на протяжении всего срока эксперимента. При хранении в коктейле антибиотиков образцы оставались стерильными на протяжении 40 дней. Раствор хлоргексидина 0,05% и глицерин не обладали необходимыми биоцидными свойствами. На биомеханические свойства в наименьшей степени оказывает влияние хранение в растворе «Оптифен», а наибольшее — в хлоргексидине 0,2%.

Заключение. На основании данных микробиологического анализа и исследования биомеханических свойств можно сделать вывод, что наиболее предпочтительной средой для длительного влажного хранения сосудов является препарат «Оптифен». Однако для окончательного выбора оптимальной среды хранения необходимы данные тщательного морфологического анализа образцов сосудистой стенки на различных сроках хранения в исследуемых растворах, а также после подкожной имплантации экспериментальным животным.

Поступила в редакцию 28 сентября 2018 г. Исправлена 11 декабря 2018 г. Принята к печати 18 декабря 2018 г.

Финансирование
Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов
Концепция и дизайн работы: М.Б. Васильева, Д.С. Сергеевичев
Проведение эксперимента, сбор данных: М.Б. Васильева, Е.В. Кузнецова, Я.Л. Русакова, Е.В. Чепелева, А.А. Докучаева
Микробиологический анализ: М.В. Лунина, Л.М. Самойлова
Анализ и статистическая обработка данных: А.А. Красильникова, М.Б. Васильева
Написание статьи: А.А. Красильникова
Редактирование статьи: М.Б. Васильева, Д.С. Сергеевичев
Утверждение окончательного варианта статьи: М.Б. Васильева, А.А. Красильникова, Е.В. Кузнецова, М.В. Лунина, Л.М. Самойлова, Я.Л. Русакова, Е.С. Чепелева, А.А. Докучаева, Д.С. Сергеевичев

PDF

Библиографические ссылки

  1. Takkenberg J.J., Bogers A.J. Allografts for aortic valve and root replacement: veni vidi vici? Expert Rev Cardiovasc Ther. 2004;2(1):97-105. PMID: 15038417. http://dx.doi.org/10.1586/14779072.2.1.97
  2. Arabkhani B., Bekkers J.A., Andrinopoulou E.R., Roos-Hesselink J.W., Takkenberg J.J., Bogers A.J. Allografts in aortic position: Insights from a 27-year, single-center prospective study. J Thorac Cardiovasc Surg. 2016;152(6):1572-1579.e3. PMID: 27842683. http://dx.doi.org/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. http://dx.doi.org/10.21688-1681-3472-2017-3-40-47 [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 Russ.). http://dx.doi.org/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. [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 Russ.)]
  5. 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. PMID: 28151005. http://dx.doi.org/10.1089/bio.2016.0070
  6. 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):200-6. PMID: 10772037.
  7. 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):S115-23. PMID: 21911800. http://dx.doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.110.012161.
  8. Barratt-Boyes B.G., Roche A.H., 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):768-77. PMID: 3829340. http://dx.doi.org/10.1161/01.CIR.75.4.768
  9. 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. PMID: 22407218. http://dx.doi.org/10.1007/s10561-012-9305-5
  10. 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. PMID: 11767178.
  11. Журавлева И.Ю. Биоцидная композиция для асептического хранения консервированного протезного материала из тканей животного происхождения. Патент РФ на изобретение RU 2580621C1. Бюлл. № 10 (от 10.04.2016). [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).]
  12. Jashari R., Tabaku M., Van Hoeck B., Cochéz C., Callant M., Vanderkelen A. Decontamination of heart valve and arterial allografts in the European Homograft Bank (EHB): Comparison of two different antibiotic cocktails in low temperature conditions. Cell Tissue Bank. 2007;8(4):247-55. PMID: 17440832. http://dx.doi.org/10.1007/s10561-007-9040-5
  13. Cheung D.T., Suk Jung Choo, Grobe A.C., Marchion D.C., Luo H.H., Pang D.C., Favara B.E., Oury J.H., Duran C.M.G. Behavior of vital and killed autologous pericardium in the descending aorta of sheep. J Thorac Cardiovasc Surg. 1999;118(6):998-1005. PMID: 10595970. http://dx.doi.org/10.1016/S0022-5223(99)70093-0
  14. Wallace R.B., Londe S.P., Titus J.L. Aortic valve replacement with preserved aortic valve homografts. J Thorac Cardiovasc Surg. 1974;67(1):44-52. PMID: 4808912.
  15. Pitt T.L., Tidey K., Roy A., Ancliff S., Lomas R., McDonald C.P. Activity of four antimicrobial cocktails for tissue allograft decontamination against bacteria and Candida spp. of known susceptibility at different temperatures. Cell Tissue Bank. 2014;15(1):119-125. PMID: 23765096. http://dx.doi.org/10.1007/s10561-013-9382-0
  16. Paolin A., Trojan D., Carniato A., Tasca F., Massarin E., Tugnoli A., Cogliati E. Analysis of the effectiveness of Sodium Hypochlorite decontamination of cadaveric human tissues at retrieval. Cell Tissue Bank. 2016;17(4):611-618. PMID: 27757727; PMCID: PMC5116049. http://dx.doi.org/10.1007/s10561-016-9589-y
  17. Gall K.L., Smith S.E., Willmette C.A., O’Brien M.F. Allograft heart valve viability and valve-processing variables. Ann Thorac Surg. 1998;65(4):1032-8. PMID: 9564923. http://dx.doi.org/10.1016/S0003-4975(98)00085-X
  18. Ross D. The Ross operation. Journal of Cardiac Surgery. 2002;17(3):188-193. http://dx.doi.org/10.1111/j.1540-8191.2002.tb01198.x
  19. Satish A., Chandrasekaran J., Indhumath T., Cherian K.M., Ramesh B. 360° in making acellular and biocompatible xenografts for surgical applications. J Surg Open Access. 2016;2(6):1-11.
  20. Serafini A., Riello E., Trojan D., Cogliati E., Palù G., Manganelli R., Paolin A. Evaluation of new antibiotic cocktails against contaminating bacteria found in allograft tissues. Cell Tissue Bank. 2016;17(4):619-628. PMID: 27604467; PMCID: PMC5116045. http://dx.doi.org/10.1007/s10561-016-9581-6
  21. Germain M., Strong D.M., Dowling G., Mohr J., Duong A., Garibaldi A., Simunovic N., Ayeni O.R. Disinfection of human cardiac valve allografts in tissue banking: systematic review report. Cell Tissue Bank. 2016;17:593-601. PMCID: PMC5116039; PMID: 27522194. http://dx.doi.org/10.1007/s10561-016-9570-9
  22. Mohr J., Germain M., Winters M., Fraser S., Duong A., Garibaldi A., Simunovic N., Alsop D., Dao D., Bessemer R., Ayeni O.R., on behalf of the Bioburden Steering Committee, Appleby A., Brubaker S., Callum J., Dowling G., Eastlund T., Fearon M., Germain M., Johnston C., Lotherington K., McTaggart K., Mohr J., Preiksaitis J., Strong M., Young K., Zhao J., Rockl G., Shaver K., Thibault L., Tremblay J. Disinfection of human musculoskeletal allografts in tissue banking: a systematic review. Cell Tissue Bank. 2016;17(4):573-584. PMID: 27665294; PMCID: PMC5116033. http://dx.doi.org/10.1007/s10561-016-9584-3
  23. Loskutov A.E., Digtiar A.V., Stepanskiy D.A. A comparative evaluation of the antimicrobial activity of local antiseptics in revision hip arthroplasty. Medicni Perspekt = Medical Perspect. 2017;22(1):25-32. http://dx.doi.org/10.26641/2307-0404.2017.1.100870
  24. Huang Q., Pegg D.E., Kearney J.N. Banking of non-viable skin allografts using high concentrations of glycerol or propylene glycol. Cell Tissue Bank. 2004;5(1):3-21. http://dx.doi.org/10.1023/B:CATB.0000022234.02322.13
  25. Wood J.M.B., Soldin M., Shaw T.J., Szarko M. The biomechanical and histological sequelae of common skin banking methods. J Biomech. 2014;47(5):1215-9. PMID: 24480702. http://dx.doi.org/10.1016/j.jbiomech.2013.12.034