Лазерная активация регенерации перфорации барабанной перепонки в инфракрасном диапазоне: пилотное экспериментальное исследование
А. В. Золотова,
О. И. Баум,
Н. Б. Сережникова,
Е. М. Касьяненко,
А. В. Южаков,
В. В. Гайнутдинова,
Е. В. Блинова,
В. М. Свистушкин https://doi.org/10.21518/ms2026-066
Аннотация
Введение. В последние годы для лечения перфораций барабанной перепонки стали успешно применяться методы тканевой инженерии, направленные на активацию клеток и регенерации. Таким активатором, с нашей точки зрения, в т. ч. и для закрытия стойкого дефекта тимпанальной мембраны, может выступать лазерное излучение.
Цель. Определить возможности применения лазерного излучения в ближнем ИК-диапазоне для регенерации стойкого дефекта барабанной перепонки у малых лабораторных животных.
Материалы и методы. В пилотное экспериментальное исследование включено 12 самцов шиншилл, которым первым этапом сформировали стойкую перфорацию барабанной перепонки с обеих сторон. Далее животных разделили на 2 равные группы. В 1-й группе (6 животных) воздействие на ткань правой барабанной перепонки проводили лазерным излучением длиной волны 1450 нм; во 2-й группе (6 животных) ткань правой барабанной перепонки облучали лазером с длиной волны 1560 нм. Все левосторонние стойкие перфорации барабанной перепонки (n = 12) составили группу контроля стойкой перфорации.
Результаты и обсуждение. В обеих группах при эндоскопическом осмотре у всех животных произошло полное закрытие перфорации барабанной перепонки. У животных 1-й группы (№6) в месте перфорации сформировался нежный рубец, у шиншилл 2-й группы (№6) – более грубый. В группе контроля (левосторонние перфорации №12) на всех сроках наблюдения по результатам эндоскопического исследования закрытия левосторонних перфораций не наблюдалось ни у одного животного. По данным гистологического исследования лучшие результаты по регенерации стойкой перфорации получены при воздействии на барабанную перепонку лазером с длиной волны 1450 нм.
Выводы. Лазерное воздействие на ткань барабанной перепонки приводит к полному закрытию ее стойкой перфорации. Сформированная рубцовая ткань в зоне дефекта имеет трехслойную структуру. При этом более полное восстановление фиброзного слоя происходит при облучении тканей барабанной перепонки лазером с длиной волны 1450 нм.
Ключевые слова
лазерное излучение,
прогениторные стволовые клетки,
стимуляция лазерным излучением,
регенеративный потенциал барабанной перепонки,
тканевая инженерия
При поддержке: Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда №25-15-00341
Об авторах
А. В. Золотова
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)
Россия
Россия
Золотова Анна Владимировна - к.м.н., доцент, доцент кафедры болезней уха, горла и носа Института клинической медицины имени Н.В. Склифосовского.
119048, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2
О. И. Баум
Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»
Россия
Россия
Баум Ольга Игоревна - д.ф.-м.н., ведущий научный сотрудник и заведующая лаборатории биофотоники Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники.
123098, Москва, площадь Академика Курчатова, д. 1, стр. 1
Н. Б. Сережникова
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)
Россия
Россия
Сережникова Наталья Борисовна - к.б.н., ведущий научный сотрудник лаборатории цифрового микроскопического анализа Института регенеративной медицины.
119048, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2
Е. М. Касьяненко
Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»
Россия
Россия
Касьяненко Екатерина Михайловна - научный сотрудник Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники.
123098, Москва, площадь Академика Курчатова, д. 1, стр. 1
А. В. Южаков
Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»
Россия
Россия
Южаков Алексей Васильевич - научный сотрудник Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники.
123098, Москва, площадь Академика Курчатова, д. 1, стр. 1
В. В. Гайнутдинова
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)
Россия
Россия
Гайнутдинова Валерия Вадимовна - студент Института клинической медицины имени Н.В. Склифосовского.
119048, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2
Е. В. Блинова
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет); Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Россия
Россия
Блинова Екатерина Валериевна - д.м.н., профессор, профессор кафедры оперативной хирургии и топографической анатомии Института клинической медицины имени Н.В. Склифосовского, профессор кафедры клинической фармакологии и пропедевтики внутренних болезней, Первый МГМУ имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет); заведующая кафедрой фундаментальной медицины, Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ».
119048, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2; 115409, Москва, Каширское шоссе, д. 31
В. М. Свистушкин
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)
Россия
Россия
Свистушкин Валерий Михайлович - д.м.н., профессор, заведующий кафедрой болезней уха, горла и носа Института клинической медицины имени Н.В. Склифосовского.
119048, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр.
Список литературы
1. Hampton T, Sanderson A, Mortimer K, Bhutta M. Systematic Review and Meta-Analysis of Audiometric Parameters for Assistive Hearing Technology for Adults and Children With Tympanic Membrane Perforation. Clin Otolaryngol. 2025;50(4):589–599. https://doi.org/10.1111/coa.14295.
2. Kanemaru S, Umeda H, Kitani Y, Nakamura T, Hirano S, Ito J. Regenerative Treatment for Tympanic Membrane Perforation. Otol Neurotol. 2011;32(8):1218–1223. https://doi.org/10.1097/mao.0b013e31822e0e53.
3. Pontillo V, Cavallaro G, Barbara F, Mastrodonato M, Murri A, Quaranta N. Recurrent tympanic perforation after myringoplasty: a narrative literature review and personal experience. Acta Otorhinolaryngol Ital. 2023;43(Suppl. 1):S41–S47. https://doi.org/10.14639/0392-100X-suppl.1-43-2023-05.
4. Desaulty A, Lansiaux V, Machiels S, Gael JF. Failures after tympanoplasty. Rev Laryngol Otol Rhinol. 1996;117(5):357–361. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9183906.
5. Zhao X, Zhang J, Tian P, Cui X. The latest progress of tympanic membrane repair materials. Am J Otolaryngol. 2022;43(5):103408. https://doi.org/10.1016/j.amjoto.2022.103408.
6. Aleemardani M, Bagher Z, Farhadi M, Chahsetareh H, Najafi R, Eftekhari B, Seifalian A. Can Tissue Engineering Bring Hope to the Development of Human Tympanic Membrane? Tissue Eng Part B Rev. 2021;27(6):572–589. https://doi.org/10.1089/ten.TEB.2020.0176.
7. Harvey EA, Hong W, Sheehy EJ, do Amaral RJ, Khampang P, Runge CL et al. Chronic tympanic membrane perforation repair with a collagen-based scaffold: An in vivo model. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2024;176:111807. https://doi.org/10.1016/j.ijporl.2023.111807.
8. Goncalves S, Bas E, Langston M, Grobman A, Goldstein BJ, Angeli S. Histologic changes of mesenchymal stem cell repair of tympanic membrane perforation. Acta Otolaryngol. 2017;137(4):411–416. https://doi.org/10.1080/00016489.2016.1261411.
9. Sobol EN, Milner TE, Shekhter AB, Baum OI, Guller AE, Ignatieva NY. Laser reshaping and regeneration of cartilage. Laser Physics Lett. 2007;4(7):488. https://doi.org/10.1002/lapl.200710019.
10. Kim SW, Kim J, Seonwoo H, Jang KJ, Kim YJ, Lim HJ et al. Latent progenitor cells as potential regulators for tympanic membrane regeneration. Sci Rep. 2015;5:11542. https://doi.org/10.1038/srep11542.
11. Liew LJ, Wang AY, Dilley RJ. Isolation of Epidermal Progenitor Cells from Rat Tympanic Membrane. In: Joglekar M, Hardikar A (eds) Progenitor Cells. Methods in Molecular Biology, vol 2029. New York, NY: Humana; 2019, pp. 247–255. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-9631-5_19.
12. Knutsson J, von Unge M, Rask-Andersen H. Localization of progenitor/stem cells in the human tympanic membrane. Audiol Neurootol. 2011;16(4):263–269. https://doi.org/10.1159/000320612.
13. Wang WQ, Wang ZM, Tian J. Epidermal stem cells in the tympanic membrane. Zhonghua Er Bi Yan Hou Ke Za Zhi. 2004;39(12):712–716. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15813011.
14. Baum O, Kasianenko E, Zolotova A, Svistushkin M, Serejnikova N. Thermomechanical Threshold of Laser Action on the Tympanic Membrane while Maintaining Its Structure. J Biomed Photon Engineer. 2025;11(3):030306. https://doi.org/10.18287/JBPE25.11.030306.
15. Wang AY, Shen Y, Wang JT, Friedland PL, Atlas MD, Dilley RJ. Animal models of chronic tympanic membrane perforation: a ‘time-out’ to review evidence and standardize design. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2014;78(12):2048–2055. https://doi.org/10.1016/j.ijporl.2014.10.007.
16. Vrettakos PA, Dear SP, Saunders JC. Middle ear structure in the chinchilla: a quantitative study. Am J Otolaryngol. 1988;9(2):58–67. https://doi.org/10.1016/s0196-0709(88)80009-7.
17. Santa Maria PL, Atlas MD, Ghassemifar R. Chronic tympanic membrane perforation: a better animal model is needed. Wound Repair Regen. 2007;15(4):450–458. https://doi.org/10.1111/j.1524-475X.2007.00251.x.
18. Bularda D, Șerban R, Butnaru C, Mareș M, Burtan LC, Rădulescu L, Mârțu C. Searching for a Better Animal Model for Chronic Tympanic Membrane Perforation. J Pers Med. 2024;14(5):513. https://doi.org/10.3390/jpm14050513.
19. Mokoyan Z, Svistushkin V, Zolotova A, Svistushkin M. Chronic tympanic membrane perforation: Histopathological evidence of the experimental model. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2021;151:110964. https://doi.org/10.1016/j.ijporl.2021.110964.
20. Gladstone HB, Jackler RK, Varav K. Tympanic membrane wound healing. An overview. Otolaryngol Clin North Am. 1995;28(5):913–932. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8559580.
21. Hussain Z, Pei R. Necessities, opportunities, and challenges for tympanic membrane perforation scaffolding-based bioengineering. Biomed Mater. 2021;16(3):032004. https://doi.org/10.1088/1748-605X/abcf5d.
22. Glowacki J, Mizuno S. Collagen scaffolds for tissue engineering. Biopolymers. 2008;89(5):338–344. https://doi.org/10.1002/bip.20871.
23. Shekhter AB, Fayzullin AL, Vukolova MN, Rudenko TG, Osipycheva VD, Litvitsky PF. Medical Applications of Collagen and Collagen-Based Materials. Curr Med Chem. 2019;26(3):506–516. https://doi.org/10.2174/0929867325666171205170339.
24. Rezvani Ghomi E, Nourbakhsh N, Akbari Kenari M, Zare M, Ramakrishna S. Collagen-based biomaterials for biomedical applications. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2021;109(12):1986–1999. https://doi.org/10.1002/jbm.b.34881.
25. Свистушкин ВМ, Тимашев ПС, Шехтер АБ, Золотова АВ, Мокоян ЖТ, Свистушкин МВ. Экспериментальное обоснование метода тканевой инженерии для закрытия стойких перфораций барабанной перепонки. Вестник оториноларингологии. 2020;85(6):23–26. https://doi.org/10.17116/otorino20208506123.
26. Shomer NH, Allen-Worthington KH, Hickman DL, Jonnalagadda M, Newsome JT, Slate AR et al. Review of Rodent Euthanasia Methods. J Am Assoc Lab Anim Sci. 2020;59(3):242–253. https://doi.org/10.30802/AALAS-JAALAS-19-000084.
27. Alexandrovskaya YuM, Baum OI, Shekhter AB, Petersen EV, Tiflova OA, Dmitriev A K et al. Mechanisms of laser activation of chondrocytes in osteoarthritis healing. Laser Phys Lett. 2018;15(8):085601. https://doi.org/10.1088/1612-202X/aac746.
28. Maleki Sh, Kamrava SK, Sharifi D, Jalessi M, Asghari A, Ghalehbaghi S, Yazdanifard P. Effect of local irradiation with 630 and 860 nm low-level lasers on tympanic membrane perforation repair in guinea pigs. J Laryngol Otol. 2013;127(3):260–264. https://doi.org/10.1017/S002221511300008X.
29. Pereira AN, Eduardo Cde P, Matson E, Marques MM. Effect of low-power laser irradiation on cell growth and procollagen synthesis of cultured fibroblasts. Lasers Surg Med. 2002;31(4):263–267. https://doi.org/10.1002/lsm.10107.
Рецензия
Для цитирования:
Золотова АВ, Баум ОИ, Сережникова НБ, Касьяненко ЕМ, Южаков АВ, Гайнутдинова ВВ, Блинова ЕВ, Свистушкин ВМ. Лазерная активация регенерации перфорации барабанной перепонки в инфракрасном диапазоне: пилотное экспериментальное исследование. Медицинский Совет. 2026;(6):130-137. https://doi.org/10.21518/ms2026-066
For citation:
Zolotova AV, Baum OI, Serejnikova NB, Kasianenko EM, Yuzhakov AV, Gainutdinova VV, Blinova EV, Svistushkin VM. Laser-activated regeneration of tympanic membrane perforation in the infrared range: A pilot experimental study. Meditsinskiy sovet = Medical Council. 2026;(6):130-137. (In Russ.) https://doi.org/10.21518/ms2026-066
Просмотров:
124
JATS XML
Послать статью по эл. почте 