Рис. 1. Гистологическое исследование образцов контрольной группы: а — окраска гематоксилином и эозином, ×200; б — окраска гематоксилином и эозином, ×400; в — окраска Sirius Red, ×200; г — окраска Sirius Red, ×400
Fig. 1. Histological examination of control group samples: а — hematoxylin and eosin staining, ×200; б — hematoxylin and eosin staining, ×400; в — sirius Red Coloring, ×200; г — Sirius Red Coloring, ×40
Рис. 2. Гистологическое исследование ногтевой пластинки после 5-минутного кипячения: а — окраска гематоксилином и эозином, ×200; б — окраска гематоксилином и эозином, ×400; в — окраска Sirius Red, ×200; г — окраска Sirius Red, ×400
Fig. 2. Histological examination of the nail plate after 5 minutes of boiling: а — hematoxylin and eosin staining, ×200; б — hematoxylin and eosin staining, ×400; в — sirius Red Coloring, ×200; г — Sirius Red Coloring, ×400
Введение
Поиск новых трансплантационных материалов для вариантов межслойной кератопластики продолжает оставаться актуальной проблемой.
Известно, что при ряде офтальмохирургических операций для коррекции миопии, кератоконуса, кератопротезировании используют трансплантаты [1]. Известно, что интрастромальная кератопластика с имплантацией роговичных сегментов используется для лечения больных с близорукостью [2], идиопатическими и ятрогенными формами эктазии, при которых сегмент выполняет ортопедическую функцию [3]. Однако один из основных недостатков искусственных материалов — то, что они являются инородным телом для роговицы, инкапсулируются, могут отторгаться и нарушать трофику роговицы [4]. До сих пор нет общепризнанного мнения о наиболее оптимальном искусственном материале для имплантации в слои (строму) роговой оболочки глаза.
В качестве имплантата описаны трансплантаты из донорской роговицы, склеры и твердой мозговой оболочки или аутотрансплантат из хряща ушной раковины.
Также используется аутотрансплантат из альвеолярного отростка зуба пациента для формирования опорной части кератопротеза [5]. Однако одним из основных недостатков перечисленных нативных материалов для изготовления трансплантатов является то, что по своему химическому составу и физическим свойствам они значительно отличаются от роговичной ткани, что, в свою очередь, может повлиять на оптические и трофические функции роговой оболочки глаза и ограничить возможность их применения.
В связи с этим представляется оправданным использование фрагмента ногтевой пластинки, которая близка по химическому составу и физическим свойствам к ткани роговицы. Таким образом, можно предположить, что в наименьшей степени возможно развитие реакции отторжения трансплантата и тем самым создается неисчерпаемый источник трансплантационного материала.
Аутотрансплантат ногтевой пластины и строма роговицы имеют близкое по гистоструктуре, физическим свойствам и химическому составу строение, являются собственной тканью организма, в связи с чем можно полагать, что иммунная система организма не будет отвечать реакцией отторжения на имплантат, исключается возможность его инкапсулирования и, напротив, оказывается благоприятное влияние на транспорт питательных веществ к тканям роговицы. Ногтевые пластинки чрезвычайно чувствительно реагируют на внешние условия среды, меняя свой объем и форму. В холодной и/или сухой среде ногтевые пластинки сокращаются, уменьшаясь в объеме. В теплой и/или влажной среде ногти увеличиваются в объеме.
Такое их свойство также имеет непосредственное значение в офтальмохирургической практике, поскольку, например, при имплантации в слои роговицы трансплантат должен иметь меньший размер для удобства проведения имплантации, а после нее — больший размер, для получения максимального эффекта. Имплантат, оказавшись во влажной и теплой среде (строме роговицы), будет впитывать влагу и увеличиваться в объеме, заполняя тем самым тоннель в строме роговицы.
Таким образом будет создаваться более плотный контакт с окружающими тканями роговой оболочки, что благоприятно повлияет на оптические функции, не создавая аберрации. При этом полное заполнение тоннеля роговицы позволит избежать полостей в ее строме, которые могут заполняться детритом и липидными отложениями, вызывая неэстетичную картину в виде белых точечных отложений по ходу тоннеля.
Материал для пересадки можно брать из отращенного ногтя или непосредственно из ногтевой пластины под местной анестезией.
Ранее нами было проведено экспериментальное исследование возможности применения имплантатов из ногтевой пластины [6], которые были изготовлены из ауто, алло и ксеноткани ногтевой пластинки (когтя) и имплантированы в строму роговицы кролика. Имплантаты получали методом параллельных сечений так, чтобы их поперечное сечение составляло 0,5×0,2 мм, длина 5 мм.
Операции были проведены на 18 взрослых кроликах породы шиншилла в возрасте 1го года. Всего было прооперированно 36 глаз кроликов. Все операции выполнялись стандартным набором инструментов. В качестве операции использовали вариант межслойной тоннельной кератопластики.
Животные выводились из эксперимента путем углубления наркоза на 7е, 14е сутки и через 1, 2, 3 и 6 месяцев. Материал для гистологического исследования фиксировали в 10% нейтральном формалине, проводили в спиртах возрастающей крепости и заливали в парафин. Парафиновые срезы толщиной 5‒6 мкм окрашивали гематоксилином и эозином, пикрофуксином по Ван Гизону.
Морфологические исследования глаз, удаленных в разные сроки после операции, проводились для оценки реакции структурных элементов роговицы в ответ на введение в ее слои ауто, алло и ксеноимплантатов ногтевой пластинки в разные сроки наблюдения.
В эксперименте были получены обнадеживающие результаты. Введение имплантатов в тоннели роговой оболочки во всех случаях вызывало отчетливое изменение конфигурации ее передней поверхности, который сохранялся в течение всего срока наблюдения за оперированными животными. На 7е сутки эксперимента сохранялась незначительная смешанная инъекция сосудов склеры, микронадрезы роговицы почти эпителизировались, а в ее тканях, непосредственно прилегающих к тканям имплантата, имелся легкий отек. Сами имплантаты находились в тоннелях интралламелярно, становясь более прозрачными. Передняя камера нормальной глубины. Зрачок округлой формы, на свет реагировал. Др
Рис. 3. Гистологическое исследование ногтевой пластинки после 15-минутного кипячения: а — окраска гематоксилином и эозином, ×200; б — окраска гематоксилином и эозином, ×400; в — окраска Sirius Red, ×200; г — окраска Sirius Red, ×400
Fig. 3. Histological examination of the nail plate after 15 minutes of boiling: а — hematoxylin and eosin staining, ×200; б — hematoxylin and eosin staining, ×400; в — sirius Red Coloring, ×200; г — Sirius Red Coloring, ×400
Рис. 4. Гистологическое исследование ногтевой пластинки после 30-минутного кипячения: а — окраска гематоксилином и эозином, ×200; б — окраска гематоксилином и эозином, ×400; в — окраска Sirius Red, ×200; г — окраска Sirius Red, ×400
Fig. 4. Histological examination of the nail plate after 30 minutes of boiling: а — hematoxylin and eosin staining, ×200; б — hematoxylin and eosin staining, ×400; в — sirius Red Coloring, ×200; г — Sirius Red Coloring, ×400
К концу первого месяца глазное яблоко было практически спокойно. Имплантаты прозрачны. Центральная часть роговицы полностью прозрачна. Передняя камера нормальной глубины. Зрачок округлой формы, на свет реагировал. Другие оптические среды прозрачны. На глазном дне патологии не отмечалось.
Проведение морфологических исследований [7] через 1 неделю показало, что при применении всех трех видов имплантатов в основном веществе роговицы под поверхностным многослойным эпителием выявлялись элементы роговых структур, вокруг которых отсутствовали реактивные изменения. Не отмечено клеточной реакции и в сроки испытаний 2 недели ‒ 1 месяц при использовании всех трансплантационных материалов.
В одном случае при использовании аутотрансплантата в зоне одного из четырех каналов была выявлена умеренная клеточная реакция с формированием грануляционной ткани.
Через 3 месяца после имплантации отмечали прорастание пучков коллагеновых волокон, даже при использовании ксеноимплантата. Через 3‒6 месяцев при использовании всех изучаемых имплантатов наблюдали инвазию коллагеновых волокон в виде пучков из фибробластов в роговое вещество имплантата. Проведенные морфологические исследования позволили установить, что изменения со стороны структурных образований роговицы в ответ на введение ногтевой пластинки минимальны, свидетельствуя об отсутствии нарушений метаболизма роговицы во все сроки наблюдения.
Кроме того, были проведены токсикологические исследования 5 образцов ногтевых имплантатов; из них 4 образца, обработанные механическим способом, 5й — с помощью лазерной шлифовки [8].
Выявлено отсутствие токсического действия имплантата на переносимость тканей жизнеспособной роговицы в условиях in vitro. Была доказана биосовместимость имплантатов со стромальной тканью роговицы ввиду отсутствия в кератоцитах роговицы реакций апоптоза по каспазному и митохондриальному путям. При этом образцы фрагментов ногтевой пластины, обработанные механическим способом, обладали более выраженным влиянием на мутагенность кератоцитов по сравнению с таковыми, обработанными лазерным способом, хотя в целом мутагенность фрагментов не превышала допустимых физиологических значений. Обработка ногтевой пластины лазерным способом способствовала ультраструктурным изменениям — более гладкая поверхность, отсутствие борозд от механического воздействия, что снижает вероятность травматизации интактных кератоцитов при имплантации.
Однако остается неисследованным вопрос стерилизации ногтевой пластинки при использовании в кератопластике.
Основные методы стерилизации, с нашей точки зрения, которые применимы для ногтевой пластинки:
1. Газовая стерилизация оксидом этилена (EtO). Параметры (типично): температура: 37–55 °C, экспозиция: 2–6 ч, обязательная дегазация в течение 24–72 ч. Плюсы этого метода: сохраняет структуру кератина, высокая проникающая способность. Минусы: токсичность газа, требует спецоборудования.
2. Радиационная стерилизация (гаммаизлучение): источник: Co60, доза: 15–25 кГр. Плюсы: полная стерильность, подходит для сухого материала. Минусы: частичное повреждение кератина, снижение механической прочности.
3. Химическая стерилизация (часто применяют, когда нет доступа к EtO или радиации): спирты (70–96%), экспозиция 30–60 мин; перекись водорода 6–10%, экспозиция до 6 ч; перуксусная кислота (0,2–0,35%). Плюсы: этими способами фактически достигается высокоуровневая дезинфекция, но при этом не абсолютная стерильность. Минусы: возможна деградация структуры
4. Плазменная стерилизация (H2O2) при температуре <50 °C. Плюсы: короткая экспозиция. Ограничения: малая глубина проникновения, подходит только для тонких фрагментов
Одним из возможных способов стерилизации данного материала является кипячение. Этот метод привлекателен простотой, доступностью и низкой стоимостью.
В доступной нам литературе мы не встретили подобного рода исследований.
Цель
Изучение термического воздействия на структуру имплантатов из ногтевой пластины для кератопластики.
Материал и методы
Для исследования забирали 5 фрагментов ногтевой пластинки взрослого человека: с правой кисти — 2, 3, 4й пальцы и левой кисти — 2й, 3й пальцы. Фрагменты ногтевой пластинки предварительно не обрабатывали, толщина ногтевых пластинок не подвергалась коррекции.
Одна ногтевая пластинка не подвергалась термической обработке и считалась контрольной группой.
Оставшиеся 4 фрагмента погружали в кипящую дистиллированную воду (Tкип. 100 °С). Сроки экспозиции образцов: 5, 15, 30, 45 мин.
После извлечения все образцы проходили стандартную гистологическую обработку (батарея спиртов восходящей концентрации от 40 до 100%, удаление остатков спирта и пропитывание парафином с созданием парафиновых блоков). В дальнейшем с данных парафиновых блоков изготавливались гистологические срезы толщиной 8 мкм, не менее 3 срезов на 1 стекле. С одного блока изготавливались по 3 гистологических стекла. В общей сложности было изготовлено 15 гистологических стекол.
В дальнейшем гистологические стекла подвергались окраске: 1) окраска гематоксилином и эозином; 2) окраска по методу Вейгерта‒Ван Гизона; 3) окраска Sirius Red (для использования с методами поляризационной микроскопии).
В процессе исследования было выявлено тотальное прокрашивание препарата по методу Вейгерта‒Ван Гизона. В связи с этим информативность данных стекол минимальна, принято решение исключить данные стекла из дальнейшего исследования.
Результаты и обсуждение
При гистологическом исследовании образцов контрольной группы четко визуализировались волокна/чешуйки из кератина. Причем плотность их была больше на наружной поверхности ногтевой пластинки. Ближе к поверхности, прилежащей к ногтевому ложу, плотность снижалась. Расслоения не выявлены. Выявлены редкие вкрапления черного цвета, предположительно кристаллы кальция (рис. 1).
Таким образом, получена картина патологически не измененной ногтевой пластинки.
Образцы из группы с 5минутным кипячением имели схожее строение с образцами контрольной группы (рис. 2).
Но выявлены отличия:
1. Поверхность ногтевой пластинки, обращенная к ногтевому ложу, более рыхлая, имеется краевое отхождение отдельных кератиновых «волокон».
2. В центральной части появляются единичные «волокна», имеющие волнообразный ход.
Таким образом, после 5минутного кипячения в ногтевой пластине наблюдались несущественные изменения.
При гистологическом исследовании образцов, обработанных 15минутным кипячением, наружный слой ногтевой пластины также не подвергался изменениям (рис. 3), тогда как изменения в среднем и глубоком слоях уже более выражены. Появилось значительное количество кератиновых «волокон», имеющих волнообразный ход. В целом на гистологических фотографиях мы наблюдали более «рыхлое» строение ногтевой пластинки.
Гистологическое исследование образцов имплантатов, прошедших 30минутное кипячение, показало, что уже задействована и наружная поверхность ногтевой пластинки (рис. 4). Выявлены единичные микротрещины, проходящие между отдельных пучков «волокон».
Средняя и глубокая части ногтевой пластинки также претерпели значительные изменения и имеют значительное количество «микропор». Вид самого образца — более пористый.
Образцы с 45минутным кипячением имели схожие изменения в структуре с предыдущей группой (рис. 5).
Разница заключалась лишь в том, что расслоения на наружной поверхности пластинки были более глубокими.
Вывод
При термическом воздействии наблюдаются изменения в образцах имплантатов из ногтевой пластинки для кератопластики. Наименьшие изменения структуры ткани отмечались при кипячении в течение 5 и 15 мин, что позволяет рекомендовать эти режимы для стерилизации ногтевых имплантатов.
Информация об авторах
Хурай Аслан Рамазанович — к.м.н., докторант кафедры глазных болезней, РНИМУ им. Н.И. Пирогова, doc.aslan@gmail.com, https://orcid/0009000625202495
Шустеров Юрий Аркадьевич — д.м.н., профессор, заведующий курсом офтальмологии, Карагандинский медицинский университет, Республика Казахстан, yshusterov@mail.ru, https://orcid/0000000192793615
Никишин Дмитрий Викторович — к.м.н., доцент, заместитель генерального директора по научным исследованиям и разработкам ООО Аптос, РНИМУ им. Н.И. Пирогова, nikishindv@gmail.com, https://orcid/000000020959252Х
Сидоренко Евгений Иванович — членкорреспондент РАМН, профессор, д.м.н., заведующий кафедрой офтальмологии педиатрического факультета РНИМУ им. Н.И. Пирогова, sidorenkoei@mail.ru, https://orcid/0000000296485625
Information about the authors
Aslan R. Khurai — Candidate of Medical Sciences, Doctoral student of the Department of Eye Diseases, N.I. Pirogov Russian National Research Medical University, Russia, doc.aslan@gmail.com, https://orcid/0009000625202495
Yuriy A. Shusterov — Doctor of Medical Sciences, Professor, Head of the Ophthalmology course, Karaganda Medical University, Republic of Kazakhstan, yshusterov@mail.ru, https://orcid/0000000192793615
Dmitry V. Nikishin — Candidate of Medical Sciences, Associate Professor, Deputy General Director for Research and Development at Aptos LLC, N.I. Pirogov Russian National Research Medical University, Russia, nikishindv@gmail.com, https://orcid/000000020959252Х
Evgeny I. Sidorenko — Corresponding Member of the Russian Academy of Medical Sciences, Professor, Doctor of Medical Sciences, Head of the Department of Ophthalmology at the Pediatric Faculty of the N.I. Pirogov Russian National Research Medical University, sidorenkoei@mail. ru, https://orcid/0000000296485625
Вклад авторов:
Хурай А.Р. — разработка дизайна исследования.
Шустеров Ю.А. — обработка и оформление полученного материала.
Никишин Д.В. — проведение морфологических исследований.
Сидоренко Е.И. — разработка дизайна исследования.
Author’s contribution:
Khurai A.R. — development of the research design.
Shusterov Yu. A. — processing and design of the obtained material.
Nikishin D.V. — conducting morphological studies.
Sidorenko E.I. — designing the study.
Финансирование: Авторы не получали конкретный грант на это исследование от какоголибо финансирующего агентства в государственном, коммерческом и некоммерческом секторах.
Financial transparency: Аuthors have no financial interest in the submitted materials or methods.
Конфликт интересов: Отсутствует.
Conflict of interest: Тhere is no conflict of interest.
Поступила: 14.11.2025
Переработана: 17.12.2025
Принята к печати: 21.01.2026
Originally received: 14.11.2025
Final revision: 17.12.2025
Accepted: 21.01.2026
