Выбор оптимального кишечного трансплантата при реконструкции протяжённой стриктуры мочеточника в эксперименте

Введение

Протяжённые стриктуры мочеточников остаются актуальной проблемой оперативной урологии. За последние 2 десятилетия отмечается их неуклонный рост, что обусловлено расширением показаний к хирургическому лечению онкологических заболеваний органов малого таза, внедрением в клиническую практику эндоурологических и лапароскопических методик [1-4]. Оптимальным пластическим материалом для реконструкции дефекта мочеточника являются неизменённые ткани мочевыделительной системы. В случае недостатка её длины, склерозирования или плохого кровоснабжения окружающих тканей оперативное лечение не позволяет достичь должного результата. В подобных случаях применяется заместительная кишечная пластика [5-7].

Использование изолированного тонкокишечного трансплантата является наиболее изученной методикой, однако возможны метаболические нарушения из-за способности кишки абсорбировать мочу [1][8][9]. Принимая во внимание данный аспект, некоторые авторы утверждают, что реконфигурированный подвздошнокишечный трансплантат по технике Yang-Monti более предпочтителен, ввиду уменьшения площади всасывающей поверхности [10 – 12]. Другим видом кишечной реконструкции мочеточника является заместительная толстокишечная пластика, однако её микробная колонизация может стать причиной серьёзных инфекционных осложнений после реконструкции мочеточника [13][14].

Несмотря на большой опыт заместительной кишечной пластики в лечении протяжённых стриктур мочеточников не прекращается поиск оптимальной методики реконструкции, что определяет актуальность проведения экспериментального проспективного исследования с анализом послеоперационных осложнений и оценкой гистологических изменений почечной паренхимы.

Цель исследования. Оценить морфологические изменения в почечной паренхиме после реконструкции мочеточника сегментами тонкой и толстой кишки.

Материалы и методы

Пятнадцать самок породы «Белый великан» возрастом 6 месяцев со средней массой 5 кг были случайным образом разделены на три группы. Группе А (n = 5) выполнена заместительная тонкокишечная пластика средней и нижней трети мочеточника, группе В (n = 5) — двухлоскутная илеопластика по технике Yang-Monti, группе С (n = 5) — толстокишечная реконструкция (рис. 1).

В исследовании оценивали изменения в почечной паренхиме после перенесённой кишечной реконструкции мочеточника, поэтому кролики с выявленной обструкцией одного из анастомозов или же с летальным исходом до предполагаемой даты вывода из эксперимента были исключены (n = 2). Состав группы добирался новым животным, оперированным аналогичной техникой реконструкции, как и у выбывшего кролика.

По итогам исследования было прооперировано 17 кроликов, 15 — включены в эксперимент по 5 в каждой из указанных групп. С целью премедикации внутримышечно вводили альфа-2-агонист «Медитин» в дозе 20 мкг/кг 0,1 % р-ра, что составило 0,1 мл/5 кг. Непосредственно оперативное вмешательство выполнялось c использованием комбинированного препарата «Золетил» в дозе 7,5 мг/кг в/в. Учитывая периоды полувыведения вышеуказанных препаратов «Золетил» вводился по 2 мг/кг каждые 30 мин., медитин — по 0,1 мл каждый час с целью адекватной седации и аналгезии. В послеоперационном периоде проводилась антибактериальная (Байтрил в\м), обезболивающая (Флексопрофен в/м), прокинетическая (Метоклопрaмид в/в) терапии, профилактика стресс-язв (Омепразол в/в). Период наблюдения составил от 15 до 30 суток. Выполняли лабораторный мониторинг уровня азотемии и электролитных нарушений до и после оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде всем кроликам выполняли УЗИ почек в динамике: на 2-е, 5-е, 7-е сутки и перед выводом из эксперимента. Для оценки уродинамики верхних мочевых путей у части животным производили экскреторную урографию (рис. 2).

Животных выводили из эксперимента введением в повторный наркоз на 15 – 30-е сутки. У испытуемых, которым не было выполнено рентгенконтрастное исследование, проходимость анастомозов оценивали внутривенным введением раствора индигокармина. Выполняли релапаротомию, цистотомию с целью оценки выделения указанного контраста из оперированного и контрлатерального устьев. После оценки проходимости анастомозов и полного выхода контрастного препарата, что оценивалось по цвету выделяющейся из устьев мочи, животным вводили летальную дозу антагониста центральных альфа-2-адренорецепторов, что вызывало остановку дыхательной и сердечной деятельности. В дальнейшем проводили забор материалов для гистологического исследования: почки с оперированной и контралатеральной стороны, проксимальные и дистальные анастомозы.

Препараты помещали в 10% забуференный раствор формалина. Исследуемый материал окрашивали гематоксилином-эозином. Оценивали степень выраженности воспалительных инфильтративных изменений, морфологию эпителия канальцев, склеротические изменения, наличие расширений капсул Боумена-Шумлянского и канальцев почек, что свидетельствует о нарушении уродинамики.

Для количественной оценки изменений использовали визуально-аналоговую шкалу от 0 до 3 баллов, где 0 — отсутствие изменений, 1 — слабо выраженные изменения, 2 — умеренно и 3 — сильно выраженные изменения. Для оценки уровня значимости различий использовали точный критерий Fisher. Полученное значение точного критерия Fisher р > 0,05 свидетельствовало об отсутствии статистически значимых различий, а значение p < 0,05 — об их наличии.

Результаты

В периоперационном периоде данные лабораторных исследований не выявили азотемии и метаболических отклонений во всех 15 случаях.

При выполнении ультразвукового исследования почек и мочеточника определена умеренная пиелокаликоэтазия с оперированной стороны и расширение верхней трети мочеточника на 2-е сутки послеоперационного периода. Уровень ретенции чашечно-лоханочной системы сохранялся без динамики на всём протяжении периода наблюдения. При этом более выраженная пиелокаликоэктазия отмечена у кроликов, оперированных по технике Yang-Monti (рис. 3).

На второй неделе наблюдения один кролик группы В, оперированный по технике Yang-Monti, внезапно скончался. На вскрытии выявлен некроз участка тонкой кишки, брыжейка которого была защемлена сосудистой ножкой реконфигурированного кишечного трансплантата (рис. 4А). Ещё у одного кролика группы В на вскрытии выявлена гидронефротическая трансформация почки с оперированной стороны вследствие стеноза в области соединения детубуляризированных лоскутов трансплантата. Описанные выше животные исключены из исследования.

При вскрытии животных после колопластики у одного кролика выявлены очаги некроза в почке с оперированной стороны (рис. 4B). Также у всех животных данной группы в области дистального анастомоза определено значительное количество песка, слизи и фибрина, однако на момент вывода из эксперимента пассаж мочи по верхним мочевым путям с оперированной стороны был сохранён (рис. 4С).

Гистологические результаты. При анализе гистологического материала кроликов, перенёсших илеопластику мочеточника выявлен ряд изменений, демонстрирующих умеренное хроническое воспаление в почечной паренхиме, лоханке почки с ипсилатеральной стороны, а также илеотрансплантате. Наряду с изменениями воспалительного характера отмечено незначительное расширение канальцев и капсул Боумена-Шумлянского (рис. 5).

При оценке гистологических материалов кроликов, оперированных по технике Yang-Monti, обращают на себя внимание более выраженные изменения, свидетельствующие о нарушении уродинамики верхних мочевых путей. К подобным изменениям относим: расширения капсул Боумена-Шумлянского, расширенные просветы канальцев, наличие ретенционных кист. Также присутствует умеренный хронический воспалительный процесс аналогичный подвздошнокишечной пластике нереконфигурированным трансплантатом (рис. 6).

После заместительной пластики мочеточника толстокишечным сегментом отмечается выраженная инфильтрация полиморфноядерными лейкоцитами паренхимы почек, периваскулярно, слизистой и подслизистой оболочек лоханки и колотрасплантата. В паренхиме почки имеют место множественные некрозы клубочков, эпителия канальцев, почечных сосочков, определяются зоны демаркационного вала и наличие бактериальных клеток в просветах канальцев, а также множественные очаги фиброза и склероза стромы (рис. 7, 8).

С использованием визуально-аналоговой шкалы от 0 до 3 баллов составлена сравнительная таблица разных видов кишечной реконструкции с учётом выраженности гистологических изменений (табл.).

Обсуждение

Основной целью реконструктивных операций на мочеточнике является сохранение почечной функции, оцениваемое по стабилизации прогрессирования хронической болезни почек или улучшении показателей. В настоящее время оценка результатов оперативного лечения основана на данных клинико-лабораторных и лучевых исследований, которые не всегда носят объективный характер. Морфологические изменения, полученные в результате нашего исследования, указывают на возможность прогрессирования хронической почечной дисфункции, несмотря на рентгенологически подтверждённую проходимость анастомозов и отсутствие лабораторный изменений ввиду молодого возраста испытуемых, нормально функционирующей контралатеральной почки и хороших компенсаторных возможностях. Учитывая отсутствие аналогичных исследований в опубликованной литературе, гистологические изменения, полученные в нашем исследовании, сопоставлены с изменениями в почечной паренхиме, полученными при моделировании обструктивной уропатии ввиду схожести полученных морфологических результатов.

По результату ряда экспериментальных исследований признаками нарушения уродинамики верхних мочевых путей являются ретенционные изменения в почечной паренхиме вследствие повышения гидростатического давления. При морфологическом исследования визуализируется расширение канальцев и капсулы Боумена-Шумлянского [15][16]. Вслед за механическим растяжением следует короткий период заметной пролиферации клеток канальцев и последующего прогрессирующего апоптоза клеток канальцев, при этом может наблюдаться тубулярно-клеточный некроз отдельных канальцев [17]. L. Chen et al. (2017) продемонстрировали появление гидропической дистрофии на фоне обструктивной уропатии [18]. Кроме того, повышение внутриканальцевого давления вызывает вторичную почечную вазоконстрикцию посредством гуморальных, нейрональных и рефлекторных явлений и таким образом уменьшает перфузию почечной паренхимы [19]. Снижение перфузии приводит к ишемии, высвобождению цитокинов, факторов роста и хемокинов, которые способствуют воспалению и активации фибробластов. Рекрутирование воспалительных клеток приводит к многократному увеличению макрофагов, за этим следует прогрессирующая интерстициальная воспалительно-клеточная инфильтрация. Длительная ишемия и воспаление приводят к некрозу канальцев и активации почечных фибробластов, которые способствуют продукции компонентов внеклеточного матрикса, эпителиально-мезенхимальной трансформации и формированию интерстициального фиброза [20][21]. Интерстициальный фиброз приводит к прогрессирующей утрате функциональной почечной паренхимы и может привести к хронической почечной недостаточности [22][23].

В нашем исследования наиболее выраженные ретенционные изменения в почечной паренхиме отмечены у кроликов после илеопластики по технике Yang-Monti, что, вероятно, связано с отсутствием перистальтики или её недостаточной эффективности в реконфигурированном трансплантате. Также отмечается гидропическая дистрофия эпителия канальцев с единичными некрозами канальцев и очаговой лимфоцитарной инфильтрацией, что свидетельствует о хроническом воспалительном процессе. Согласно опубликованным клиническим исследованиям, при динамическом наблюдении у людей, по данным инструментальных методов исследования, отмечаются расширения чашечно-лоханочной системы и трансплантата [24][25], что подтверждает полученные в нашем исследовании изменения.

В паренхиме почки при пластике мочеточника толстокишечным трасплантатом преобладает пролиферативный воспалительный процесс, в частности, гнойное воспаление с зонами демаркации, инфильтрации полиморфноядерными лейкоциами и бактериальными клетками, очагами некроза и склероза как стромы, так и клубочков. Подобные изменения ярко выражены, представлены во всех полях зрения и у всех испытуемых. Есть случай нефросклероза через месяц наблюдения. Также наблюдаются расширения канальцев и капсул Боумена-Шумлянского средней степени выраженности относительно иных видов пластики. Умеренные нарушения уродинамики можно объяснить в данном случае значительной продукцией слизи толстокишечным трансплантатом и выраженным воспалительным процессом. Значительное количество слизи с примесью фибрина нарушает отведение мочи, её концентрацию и образование микрокальцинатов, в совокупности эти факторы приводят к нарушению уродинамики. При тщательной оценке представленного гистологического материала обращает на себя внимание отсутствие нормальных, неизмененных функциональных почечных единиц, что является признаком начала вторичного сморщивания почки.

Гистологические изменения в почечной паренхиме при илеопластике нереконфигурированным трансплантатом можно в совокупности описать как признаки хронического пиелонефрита латентного течения. Имеется слабо выраженный воспалительный процесс, однако отсутствуют необратимые процессы в виде некроза и склероза. Следовательно, речь о значимом снижение почечной функции и прогрессировании хронической почечной недостаточности в данном случае не идёт. Согласно изученной литературе, илеопластика является эффективным вариантом реконструкции, демонстрирующим хорошие функциональные результаты при длительном наблюдении [3][5][8][9][26][27], и на сегодняшний день является золотым стандартом реконструкции протяжённого дефекта мочеточника.

Ограничения исследования. Относительно небольшая выборка. Отсутствие возможности смоделировать сопутствующую патологию, что в большинстве случаев играет важную роль в развитие метаболических осложнений.

Заключение

Наше исследование наглядно демонстрирует морфологические изменения в почечной паренхиме, выявленные при различных методиках реконструкции мочеточника с использованием тонкой и толстой кишки. Наиболее выраженные ретенционные изменения в почке наблюдаются после пластики мочеточника по технике Yang-Monti, как полагаем, ввиду отсутствия перистальтики в реконфигурированном трансплантате или недостаточной её эффективности. При толстокишечной реконструкции мочеточника визуализируется гнойный воспалительный процесс в почке вследствие высокой контаминации, что в кратчайшие сроки приводит к утрате функциональной почечной паренхимы. Использование естественного подвздошнокишечного трансплантата для реконструкции протяжённого дефекта мочеточника показало приемлемые гистологические результаты на экспериментальной модели, что подтверждает целесообразность продолжения её применения в клинической практике.

Ключевые моменты:

• реконфигурация подвздошнокишечного трансплантата по технике Yang-Monti способствует в послеоперационном периоде развитию обструктивной уропатии с ипсилатеральной стороны;
• толстокишечный трансплантат ввиду высокой контаминации приводит к выраженным воспалительным изменения в почечной паренхиме и утрате её функциональности в кратчайшие сроки;
• илеопластика мочеточника неизменённым участком подвздошной кишки не приводит к значимым структурным изменениям в почечной паренхиме и является наиболее приемлемым вариантом реконструкции.