Ученые оценили вред грудных имплантов для иммунной системы

Импланты, которые вставляют в грудь хирургическим путем после мастэктомии или просто для увеличения размера, могут быть заполнены физиологическим раствором или силиконом, но оба типа имеют силиконовую внешнюю оболочку. Как показали предыдущие исследования, большинству из 400 тысяч американских женщин, которым ежегодно устанавливают импланты, потребуется заменить их в течение десяти лет, поскольку изделие меняет форму и может повлечь неприятные последствия для здоровья.

Группа американских ученых из Массачусетского технологического института, Университета Райса в Хьюстоне и клиники Джонса Хопкинса проанализировала, как структура поверхности различных имплантов влияет на развитие побочных эффектов, которые приводят к образованию рубцов и фиброзной ткани, а также — в редких случаях — к некоторым типам лимфомы. Исследование опубликовано в Nature Biomedical Engineering.

Специалистам известно, что иммунная система «блокирует» инородные предметы в организме, провоцируя воспаление и формирование рубцов, которые не только вызывают боль, но и некрасивы с эстетической стороны. На протяжении последних лет исследователи пытались понять, какой должна быть поверхность импланта, чтобы нивелировать подобные эффекты. Как оказалось, гладкие изделия со временем вызывают сильные реакции иммунного отторжения, запросто «переворачиваются» внутри и чаще требуют замены.

В 1980-х производители решили выпускать импланты, поверхность которых имеет текстуру, позволяющую избежать отторжения иммунной системой и как бы фиксироваться на прилегающих тканях, обеспечивая лучшее и более стабильное положение. Однако в 2019 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США решило отозвать все чересчур текстурированные грудные импланты (около 80 микрон): эксперты заявили, что они связаны с развитием рака — анапластической крупноклеточной лимфомы.

Новое поколение имплантов, появившееся десять лет назад, имеет уникальную запатентованную архитектуру поверхности, которая подразумевает не только небольшую степень шероховатости — в среднем около четырех микрон, — но и другие специфические характеристики. Они учитывают распределение и размер контактных точек, которые оптимизированы под клетки и ткани конкретного человека.

В 2015 году американские ученые и компания Establishment Labs объединились, чтобы изучить, как эти импланты и другие популярные аналогичные изделия взаимодействуют с окружающей тканью и иммунной системой человека. Группа протестировала пять находящихся в продаже имплантов с разными характеристиками, включая степень шероховатости: один сильно текстурированный, один полностью гладкий и три «где-то посередине».

Эксперименты проводили на кроликах и мышах. Авторы работы выяснили, что ткань, подвергающаяся воздействию самых грубых поверхностей импланта, демонстрирует признаки повышенной активности макрофагов — подвижных иммунных клеток, которые обычно позволяют избавляться от инородных клеток и прочего «мусора». Все рассмотренные медицинские изделия стимулировали Т-лимфоциты, но делали это по-разному. Так, импланты с более шероховатой поверхностью влияли на более провоспалительные реакции Т-клеток, а импланты с уникальной поверхностью, включая среднюю шероховатость в четыре микрона, стимулировали Т-клетки, которые, по-видимому, подавляли воспаление тканей.

Согласно выводам ученых, импланты с более грубой поверхностью сильнее трутся об окружающую ткань и вызывают большее раздражение. В итоге они способны привести к лимфоме: гипотеза предполагает, что часть текстуры отслаивается и попадает в соседнюю ткань, где вызывает хроническое воспаление, которое может спровоцировать рак. Исследования на мышах также показали, что более текстурированные изделия вызывают большую активность макрофагов, образование рубцовой ткани и высокие уровни воспалительных Т-лимфоцитов. Секвенирование одноклеточной РНК иммунных клеток из этих тканей подтвердило, что клетки экспрессируют провоспалительные цитокины.

«Хотя импланты с целиком гладкой поверхностью тоже имели более высокий уровень макрофагальной реакции и фиброза, было ясно, что отдельные клетки более подвержены стрессу и выражают больше провоспалительного фенотипа в ответ на самую высокую степень шероховатости поверхности», — добавили авторы исследования. При этом имплантаты с уникальной архитектурой и шероховатостью в четыре микрона были связаны с меньшим количеством рубцов и низкими уровнями воспаления.

После опытов на животных научная группа проанализировали образцы из базы данных Онкологического центра им. М. Д. Андерсона, чтобы понять, как люди реагируют на различные типы силиконовых грудных имплантов. Им удалось найти подтверждение тех же типов иммунных ответов: в частности, образцы тканей, вокруг которых на протяжении многих лет находились высокотекстурированные импланты, демонстрировали признаки хронического долгосрочного иммунного ответа.