Статья «СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ХИМИЧЕСКОЙ МОДИФИКАЦИИ БЕЛКОВ В БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЯХ, ПОСЛЕДСТВИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ, "Биоорганическая химия"»

В настоящее время при хирургическом лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы активно применяют изделия на основе биоматериалов - протезы клапана сердца, сосудистые заменители, заплаты для сосудистой и интракардиальной пластики. Биологическая ткань, используемая для протезирования, представляет собой чередование поперечно и продольно расположенных слоев коллагеновых волокон и образована коллагеном первого типа (75%), эластином (менее 5%), клеточными элементами, а также гликопротеинами, гликозоаминогликанами и другими компонентами внеклеточного матрикса. Химическая модификация компонентов биологической ткани призвана способствовать сохранению ее естественной архитектоники и стабильности коллагеновой структуры во времени, при этом одновременно решаются задачи повышения устойчивости коллагена к ферментативному и механическому разрушению, предотвращению клеточных и иммунных воздействий со стороны организма реципиента. Химическая модификация (консервация) белков в биологических тканях ведется путем образования внутримолекулярных и межмолекулярных поперечных связей между аминогруппами аминокислотных остатков молекул коллагена. Однако перекрестное связывание усиливает склонность биоматериала к кальцификации, которая может вызывать жесткость биоткани и приводить к разрыву створок клапана, стенозу (уменьшению зазора) или недостаточности (снижению замыкательной функции) клапанов сердца. Кальцификация также может быть вызвана физиологическими особенностями организма реципиента - пациента, получившего искусственный орган, природой консерванта, компонентами погибших клеток, дефектами коллагеновой структуры, полостями в тканях, присутствием липидов, эластиновых волокон, гликозоаминогликанов и др. В работе представлен обзор причин кальцификации биоматериала для протезирования и существующих методов ее профилактики. Все методы условно разделены на три группы: предварительная химическая обработка тканей, модификация способа консервации, постобработка консервированных тканей химическими агентами. Описаны механизмы процессов, протекающих при воздействии химических агентов на структуры биологических тканей. Представлены результаты их применения в клинической практике и перспективы использования методов, находящихся на стадии научных разработок и доклинических испытаний, причины неудач применения тех или иных способов. Отмечены преимущества и недостатки различного типа обработок. Предложены варианты новых потенциально эффективных способов химической модификации биологических материалов со сниженным риском их кальцификации.