Ученые из США провели исследование, чтобы определить, как силиконовые импланты с различной поверхностью влияют на формирование рубцовой ткани, воспалительные процессы и риск развития редкой формы лимфомы.
Импланты, используемые для восстановления объема груди после мастэктомии или для увеличения размера, могут содержать физиологический раствор или силикон, однако все они имеют силиконовую оболочку. Согласно результатам предыдущих исследований, примерно 400 тысяч женщин в США ежегодно нуждаются в замене имплантов в течение десяти лет из-за изменения их формы и потенциальных проблем со здоровьем.
Американские ученые из Массачусетского технологического института, Университета Райса в Хьюстоне и клиники Джонса Хопкинса провели анализ, чтобы определить, как структура поверхности имплантов влияет на возникновение нежелательных последствий, включая образование рубцовой ткани и фиброз, а также — в редких случаях — отдельные виды лимфомы. Исследование опубликовано в Nature Biomedical Engineering.
Иммунная система организма реагирует на инородные тела, вызывая воспаление и образование рубцовой ткани, что не только причиняет болезненные ощущения, но и является нежелательным с эстетической точки зрения. В последние годы ученые активно изучают, какие характеристики поверхности имплантата могут минимизировать эти побочные эффекты. Исследования показали, что гладкие изделия склонны вызывать выраженные иммунные реакции отторжения, могут смещаться внутри организма и чаще нуждаются в повторной замене.
В 1980-х годах производители стали выпускать импланты с текстурированной поверхностью, предназначенной для предотвращения отторжения иммунной системой и улучшения фиксации на окружающих тканях, что обеспечивало более надежное положение. Тем не менее, в 2019 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США приняло решение об отзыве всех грудных имплантов с чрезмерно текстурированной поверхностью (размером около 80 микрон), поскольку эксперты выявили их связь с развитием рака — анапластической крупноклеточной лимфомы.
Импланты нового поколения, разработанные десять лет назад, обладают уникальной запатентованной структурой поверхности. Она характеризуется не только небольшой шероховатостью – в среднем около четырех микрон, но и другими специфическими особенностями. При этом учитываются распределение и размер контактных точек, оптимизированных под клетки и ткани конкретного пациента.
В 2015 году американские ученые и компания Establishment Labs провели совместное исследование, направленное на изучение взаимодействия имплантов и схожих продуктов с тканями организма и иммунной системой. В ходе работы было протестировано пять имплантов, доступных на рынке, которые отличались по своим свойствам, включая степень шероховатости: один имел выраженную текстуру, один – идеально гладкую поверхность, а три – промежуточные характеристики».
Исследования проводились на кроликах и мышах. В ходе работы авторы установили, что ткани, контактировавшие с наиболее грубыми поверхностями имплантатов, проявляли признаки повышенной активности макрофагов – подвижных иммунных клеток, которые обычно участвуют в удалении инородных тел и других клеточных остатков. Все проанализированные медицинские изделия оказывали воздействие на Т-лимфоциты, однако характер этого воздействия различался. Имплантаты с более шероховатой поверхностью вызывали более выраженные воспалительные реакции Т-клеток, в то время как имплантаты с уникальной поверхностью, имеющие среднюю шероховатость в четыре микрона, стимулировали Т-клетки, которые, судя по всему, способствовали подавлению воспаления тканей.
Ученые пришли к выводу, что импланты с шероховатой поверхностью оказывают большее трение на окружающие ткани и вызывают повышенное раздражение. Это может привести к развитию лимфомы: по гипотезе, фрагменты текстуры отслаиваются и проникают в соседние ткани, вызывая хроническое воспаление, которое способно спровоцировать онкологическое заболевание. Эксперименты на мышах продемонстрировали, что изделия с более выраженной текстурой стимулируют более высокую активность макрофагов, приводят к образованию рубцовой ткани и характеризуются повышенным уровнем воспалительных Т-лимфоцитов. Анализ последовательности РНК отдельных иммунных клеток из этих тканей подтвердил, что они производят провоспалительные цитокины.
«Несмотря на то, что импланты с полностью гладкой поверхностью также демонстрировали повышенную макрофагальную реакцию и фиброз, авторы исследования отметили, что отдельные клетки в большей степени подвержены стрессу и проявляют более выраженный провоспалительный фенотип при максимальной шероховатости поверхности. Имплантаты с уникальной структурой и шероховатостью в 4 микрона, в свою очередь, ассоциировались с уменьшением образования рубцовой ткани и низким уровнем воспаления.
Проведя эксперименты на животных, ученые изучили образцы из базы данных Онкологического центра им. М. Д. Андерсона, чтобы определить реакцию организма на различные типы силиконовых грудных имплантов. В результате анализа было установлено, что наблюдаются схожие типы иммунных ответов: ткани вокруг высокотекстурированных имплантов, находившихся в организме в течение длительного времени, указывали на признаки хронического иммунного ответа.