Приложение к главе 23

ПЕРВЫЙ ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ФОТОДИНАМИЧЕСКОЙ

ТЕРАПИИ В КЕРАТОПЛАСТИКЕ

С.Н. Федоров*, В.Г. Копаева*, Ю.В. Андреев*,

Е.Ф. Странадко, Г.В. Пономарев

*МНТК "Микрохирургия глаза", Москва;

Государственный научный центр лазерной медицины МЗ РФ,

Отделение Лазерной Онкологии и Фотодинамической Терапии.

Москва.

РЕЗЮМЕ.

Изучалось фотодинамическое воздействие на состояние кровеносных сосудов при трансплантации роговицы (10 пациентов). Внутривенно вводился ФОТОГЕМ (производная гематопорфирина) с последующим облучением светом от лазера на красителе с аргоновой накачкой (через 5 часов после инъекции). Плотность мощности лазерного излучения составила 150-300 мВт/см². При 10-15-минутном облучении плотность энергии составляла 150-300Дж/см². Во всех случаях во время облучения наблюдалось движение агрегированных форм крови, за которым следовал гемостаз. В послеоперационном периоде сосуды разделялись на фрагменты, которые полностью исчезали через 10-15 дней. Принимая во внимание результаты исследований с помощью оптического микроскопа, исчезновение сосудов имело место в результате растворения эндотелия на протяжении сосудистой стенки. Представленные в работе результаты могут представлять интерес для раскрытия механизмов фотодинамического разрушения кровоснабжения злокачественных новообразований.

1. ВВЕДЕНИЕ.

Фотодинамическая терапия (ФДТ) - новый подход к лечению злокачественных опухолей. Она основана на сочетанном действии лазерного облучения и фотосенсибилизирующего препарата, при котором генерируется синглетный кислород, производящий цитотоксическое действие на клетки опухоли [2 - 5]. Процессы, имеющие место в патологических клетках и тканях при фотодинамической терапии (ФДТ), исследовались во многих работах [1,3] . Специальный интерес представляет исследование изменений сосудов в неоплазме, поскольку разрушение сосудов вызывает вторичный лизис пораженных клеток из-за дефицита кислорода [3]. Результаты таких исследований пока еще нигде не использовались. Дополнительная информация о влиянии ФДT на состояние сосудов in vivo может быть получена при микроскопических исследованиях, поскольку наблюдаемая структура очень похожа на строму опухоли. В настоящей работе использован клинический опыт ФДT на пациентах с новообразованием сосудов роговицы, для улучшения результатов проникающей кератопластики. Одновременно исследованы сосудистые изменения, имевшие место после ФДT.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

Клинический материал. 10 роговичных трансплантатов спустя два - три месяца после вживления. Кератопластика у этих пациентов была выполнена при ожоге роговицы.

Фотосенсибилизатор. Фотогем (производная гематопорфирина), полученный в Государственной Академии тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова. Предварительно Фотогем испытан на телятах в изотонической концентрации и введении внутривенно в дозах 2.0 - 2.5 мг/кг веса тела.

Источник излучения. Лазер на красителе с накачкой от непрерывного аргонового лазера выходной мощностью 8 Вт фирмы Сoherent Radiation (краситель: родамин В в концентрации 2·10^-3 М в этиленгликоле).

Применение методики ФДТ на трансплантате. Фотогем в концентрации 2.0 - 2.5 мг/кг веса тела вводился внутривенно. Спустя 3 - 5 часов сосуды облучались светом лазера с интенсивностью 150 - 300 mW/cm² в течение 10-15 минут. Излученная энергия составила 150 - 300 Дж/см².

Для изучения результатов фотодинамического воздействия использован метод биомикроскопии. Роговицы ежедневно наблюдались в течение 6 месяцев с помощью щелевой лампы Opton.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ.

При неоваскуляризации роговичного трансплантата фотодинамический эффект имел определенную специфику. Наблюдался гемостаз и образование прозрачных тромбов, блокирующих просвет сосудов, но кровоток как целое не прекращался. Фрагментация сосудов наблюдалась спустя 2-3 дня после ФДТ, геморрагический эффект отсутствовал. Через 2 дня после ФДТ в облученной области появлялся роговичный отек, сохранявшийся в течение 8 дней. Фрагментированные сосуды наблюдались в течение 10-15 дней. Затем новообразованные сосуды полностью исчезли. Повторное появление кровотока не было зарегистрировано в течение последующих 6 месяцев, что позволило сохранить пересаженную роговицу прозрачной.

4. ОБСУЖДЕНИЕ.

Экспериментальные исследования воздействия ФДТ на состояние сосудов проводились очень многими авторами. В частности, пристальное внимание уделялось изменениям сосудистой сети непосредственно при облучении и сразу после него [1]. В наших исследованиях представляется принципиально важным изучить весь процесс деструкции сосудов, а не только фрагментации. Мы также считаем необходимым дополнить экспериментальные результаты клиническими, поскольку у человека и у экспериментальных животных есть своя специфика.

Влияние ФДT на новообразованные сосуды изучалось на роговичных трансплантатах. Первые признаки нарушения функционирования сосуда состояли в появлении агрегатов и образовании прозрачных тромбов, блокирующих в некоторых сосудах кровоток из сосуда. Эти изменения начинали проявляться еще непосредственно при облучении и постепенно нарастали вплоть до полного гемостаза. Предполагаемая причина наблюдаемого явления: фотохимическое повреждение мембраны эндотелия, приводящее к эмиссии в просвет сосуда тромбоцитов и других активных форменных элементов крови. [3]. Следовательно, этот эффект можно рассматривать как цепочку процессов: быстрое фотохимическое повреждение эндотелия и дальнейшая реакция организма на это повреждение в виде генерации форменных элементов крови, стремящихся ликвидировать возникшее повреждение.

Спустя сутки после сеанса ФДТ во всех облученных сосудах развивается гемостаз. Часть сосудов испытывает фрагментацию. Очевидно, что наблюдаемые изменения являются результатом повреждения эндотелия и массовой генерации активных субстанций внутрь сосуда. Весьма вероятно, что в этот период может иметь место и разрушение форменных элементов крови, поскольку дистрофические изменения достаточно сильны.

Спустя 10-15 дней после облучения происходит окончательная деструкция облученного эндотелия, и как внутрисосудистые элементы, так и фагоциты разрушенных оболочек образуют макрофаги. Клинически это проявляется в фрагментации сосудов, измельчении фрагментов и последующем полном исчезновении новообразованной сосудистой сети. Приведенные выше заключения доказаны морфологическим исследованием, которое обнаружило в фрагментах роговицы присутствие только очень малого числа сосудов с почти разрушенными стенками и без эндотелия.

Если применить локальное введение фотосенсибилизатора, то гемостаз с последующим разрушением сосудов наблюдается уже в конце самого облучения. Это, по-видимому, связано с тем, что при внутривенном введении условия для облучения складываются значительно позже – через сутки после инъекции. Полное разрушение сосудов в этом случае происходит через 10-15 дней (при внутривенном введении к этому времени происходит только фрагментация). Различие во временах разрушения, по-видимому, связано с различием в интенсивностях воздействия на эндотелий (большая степень разрушения эндотелия вызывает более интенсивный лизис). Можно предположить, что фотохимическое повреждение эндотелия определяется способом введения фотосенсибилизатора и, что не менее важно, дозовыми характеристиками (фармацевтическая доза препарата, интенсивность и доза облучения и т.д.). Это подчеркивалось и в работах других авторов [3]. Не исключено, что при достаточно слабом фотодинамическом воздействии фотохимические повреждения эндотелия могут восстанавливаться. В этом случае возможна успешная реканализация просвета сосуда.

Можно заключить, что существуют основные стадии разрушения сосуда после ФДТ - скопление форменных элементов, гемостаз, фрагментация сосуда, постепенное "исчезновение" сосудистых фрагментов. В основе этого процесса лежит дистрофия и лизис эндотелия по всей длине облучаемой части сосуда. Новые сосуды не возникают даже спустя 6 месяцев, несмотря на то, что все факторы, стимулирующие реваскуляризацию, продолжают существовать. Это, несомненно, служит подтверждением эффективности ФДТ.

Литература.

1. Chandhuri K., Keck R.W., Selman S.H. Морфологические изменения(замены) опухоли raicrovasculature после haematoporphyrine производной - sensitized фотодинамической терапии. // Photochem. Photobiol. 1987, v.- 46, p. 823-827.

2. Dougherty TJ. Фотодинамическая терапия - новые подходы. // Семинары в хирургической онкологии. 1989, v. 5, p. 6-16.

3. Henderson B.W. И Dougherty TJ. Как фотодинамическая терапия работает? // Photochem. Photobiol. 1992, v. 55, p. 145-157.

4. Gomer CJ. Фотодинамическая терапия при лечении злокачественных новообразований. // Семинары в haemathology. 1989, v. 26, p. 27-34.

5. Kopayeva V.G., Andreev Y.V., Sukhin G.M. и др. Новый способ фотохимического разрушения роговичного сосудистых новообразований на роговице (эксперименты). // Ophtalmosurgery, 1993, N. 3, p. 50-57.