COMPARATIVE EVALUATION OF CONNECTIVE TISSUE REACTION ON IMPLANTS FOR HERNIOPLASTY 106 WITH COLLAGEN-STIMULATING COATING

Full Text

В течение последних десятилетий в Российской Федерации сложилась неблагоприятная ситуация по распространенности грыж передней брюшной стенки (ГПБС) [1]: доказано, что у каждого пятого пациента с ГПБС происходит ущемление грыжи, что является опасным осложнением и требует выполнения экстренного © Пономарева И.В., Цуканов А.В., Затолокина М.А., Иванов С.В, Иванов И.С, Лазаренко В.А, Зайцев С.М, Затолокина Е.С., 2022 оперативного вмешательства, летальность при этом составляет от 3 до 15 %. Ежегодно по поводу ГПБС выполняется более 20 млн плановых хирургических вмешательств [2], что делает герниопластику одним из наиболее часто проводимых хирургических вмешательств. Несмотря на современные достижения и широкую распространенность методик проведения операций, частота рецидивов остается высокой во всем мире [3]. Причины образования ГПБС многообразны. При формировании ГПБС предрасполагающими факторами являются ослабленные анатомические места (пупочное кольцо, паховый и бедренный каналы и т. п.). Образованию грыжи в этих местах способствуют тяжелая физическая работа, ожирение или истощение. Имеются указания на генетическую предрасположенность к формированию ГПБС [4]. Активно изучается роль коллагена в формировании дефектов соединительной ткани, а именно в процессе коллагенеза как основного элемента прочности и эластичности мышечно-апоневротических образований [5, 6]. В последнее время пристальное внимание уделяется состоянию соединительной ткани пациента, а именно наличию дисплазии соединительной ткани (ДСТ), главными проявлениями которой является понижение содержания эластина и коллаген I и III типов, также изменение их соотношения в структуре ткани [7]. В связи с чем большой интерес у хирургов вызывают герниоимплантаты с коллагенстимули-рующим покрытием. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Изучить биосовместимость и тканевую реакцию в зоне имплантации изучаемых герниоимплантатов. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Исследование выполнено на базе лаборатории экспериментальной хирургии и онкологии ФГБОУ ВО КГМУ Минздрава России. Получено разрешение регионального этического комитета № 3 от 12.03.2019 г. Экспериментальная часть исследования выполнялась на 75 крысах-самцах породы Вистар, которые были разделены на 3 группы. В первой группе применялся герниоимплантат сетчатый полипропиленовый (ГИСП), во 2-й - ГИСП с покрытием декспантенолом, в 3-й - ГИСП, покрытый аскорбиновой кислотой. Оперативное вмешательство выполнялось на крысах в асептических условиях с использованием масочного эфирного наркоза. Во всех сериях экспериментальной части исследования, с целью изучения реакции соединительной ткани на имплантацию сравниваемых гернио-иплантатов, лабораторным животным проводили эндопротезирование передней брюшной стенки надапоневротическим способом. JOURNAL ОГ VOLGOGRAD STATE MEDICAL UNIVERSITY Ушивание раны проводилось непрерывным швом. Животные выводились из эксперимента путем декапитации под эфирным наркозом на 7, 30, 90-е сутки. Полученный от лабораторных животных на 7, 30, 90-е сутки эксперимента биоматериал - участок передней брюшной стенки в области имплантации герниоимплантата, размерами 15 * 15 мм, фиксировали в 10%-м растворе нейтрального формалина, заливали в парафин по стандартной методике, изготавливали гистологические срезы, которые окрашивали гематоксилином и эозином, по методу Ван Гизона и Маллори. Световую микроскопию полученных препаратов осуществляли с использованием микроскопа Levenhuk C320 при увеличениях *200 и *400. В работе была использована методика описательной морфологии. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Наблюдение за состоянием послеоперационных ран выявило умеренно выраженную гиперемию в области кожного шва на 7-е сутки послеоперационного периода. К 30-м суткам эксперимента при визуальном осмотре раны воспалительной реакции на герниоимплантат обнаружено не было. На 90-е сутки эксперимента, при ревизии места имплантации всех герниоимплантатов воспалительных изменений не отмечалось, раны заживали вторичным натяжением. При оценке характера тканевой реакции на имплантацию экспериментальных образцов в первой группе наблюдалось на 7-е сутки наличие признаков интерстициального отека. При этом обширных участков круглоклеточной инфильтрации и очагов с отложением нитей фибрина не обнаружено. В поле зрения преобладали лимфоциты и клетки фибробластического дифферона. На 30-е сутки, преи мущественно в зоне внутренних слоев перипротез-ной капсулы и соединительно-тканных волокон между нитей герниоимплантата наблюдалось ремоделирование, в полях зрения увеличивалось количество гигантских многоядерных клеток (ГМК). На 90-е сутки перипротезная капсула зрелая, без участков деформации, внутри герниоимплан-татной зоны наблюдался процесс ремоделирования, который и являлся основой приживления имплантата. Каждая отдельная нить герниоимплантата также окружена зрелыми коллагеновыми волокнами. Единичные гигантские клетки инородных тел (ГКИТ) локализовались только вокруг нитей герниоим-плантата, в поле зрения визуализировалось большое количество тучных клеток. Выявленные особенности представлены на рис. 1. При изучении экспериментального образца из 2-й группы на 7-е сутки эксперимента в тканях вокруг герниоимплантата наблюдался выраженный интерстициальный отек, с хорошо визуализируемыми нитями фибрина в непосредственной близости к нитям протеза, определялись значительной площади круглоклеточные инфильтраты. На некотором расстоянии от нитей импланта определялись единичные, небольших размеров ГМК JOURNAL OF VOLGOGRAD STATE I MEDICAL UNIVERSITY и тучные клетки. Полное покрытие импланта капсулой наблюдалось на 30-е сутки. На данном сроке капсула являлась полноценно сформированной структурой, выполняющей в полном объеме свою функциональную роль, заключающуюся в фиксации и разграничении материала импланта от окружающих перипротезных тканей. На 90-е сутки в препаратах определялась максимальной толщины и степени зрелости соединительнотканная капсула с хорошо визуализируемым послойным строением и минимальной деформацией. Наружные слои капсулы были образованы зрелыми коллагеновыми волокнами. При этом между нитями импланта наблюдалась высокая плотность клеток (рис. 2). Рис. 1. Микрофотография среза передней брюшной стенки в области имплантации полипропиленового герниоимплантата на 7-е (А), 30-е (Б) и 90-е (В) сутки. Окрашено гематоксилином и эозином. Ув. *200 Рис. 2. Микрофотография среза передней брюшной стенки в области имплантации полипропиленового герниоимплантата с покрытием декспантенолом на 7-е (А), 30-е (Б) и 90-е (В) сутки эксперимента. Окрашено гематоксилином и эозином. Ув. *200 В 3-й группе исследования на 7-е сутки в перипротезных тканях наблюдался выраженный интерстициальный отек, значительные отложения фибрина, обширная круглоклеточная инфильтрация. Непосредственно на нитях герниоимплантата визуализировались лимфоциты, тучные клетки и единичные фибробласты. На 30-е сутки эксперимента наблюдалась высокая плотность клеток. В поле зрения преобладали тучные клетки, макрофаги и клетки фибробластического дифферона. Перипротезная капсула сформированная и зрелая. На нитях импланта, кроме активных фиб-робластов, определяются ГКИТ. Через 90 суток визуализируемая перестройка перипротезной капсулы была завершена, о чем свидетельствовало отсутствие выраженной структурной деформации в окружающих тканях. Нити герниоимплантата были окружены зрелыми коллагеновыми волокнами. Рис. 3. Микрофотография среза передней брюшной стенки в области имплантации герниоимплантата, покрытого аскорбиновой кислотой на 7-е (А), 30-е (Б) и 90-е (В) сутки эксперимента. Окрашено гематоксилином и эозином. Ув. *200 А Таким образом, все изучаемые герниоимпланты показали хорошую биосовместимость, которая проявлялась в оптимальных сроках образования соединительнотканной капсулы, снижение признаков воспалительной реакции, увеличении клеток фибробла-стического дифферона в поле зрения, тем самым оказывался стимулирующий эффект на синтез коллагена и, как следствие, образование полноценной пе-рипротезной капсулы. Однако при использовании герниоимплантата с покрытием аскорбиновой кислотой наблюдалась самая оптимальная морфологическая картина его приживления и наименее выраженные реактивные изменения в окружающих тканях, проявляющиеся отсутствием большого количества клеток воспалительного ряда, преобладанием в поле зрения фибробластических элементов, активация которых и способствовала скорейшему приживлению имплантата в результате стимуляции коллагеногенеза. Из выше сказанного мы сделали вывод, что наиболее оптимальным является герниоимплантат, покрытый аскорбиновой кислотой. Данный вывод был сделан на основе морфологических изменений структур, окружающих герниоиплантат, и степени их выраженности. ЗАКЛЮЧЕНИЕ По совокупности морфологических признаков, наблюдаемых в тканях вокруг герниоимплантата, наиболее оптимальным является герниоимплантат, покрытый аскорбиновой кислотой. Именно данный материал обладал оптимальной биологической инертностью, хорошо интегрировался в окружающую ткань и минимизировал реакцию тканей организма на герниоимплантат, что подтверждалось большей толщиной перипротезной капсулы, более ранним ее созреванием, уменьшением количества в поле зрения клеток гистио-цитарного ряда, преобладанием фибробластов и фиброцитов, а также полным отсутствием активного ремоделирования на поздних сроках.

About the authors

Irina V. Ponomareva

Kursk State Medical University

Email: ira.ponomareva92@mail.ru
Assistant of the Department of Surgical Diseases No. 1 Kursk, Russia

Andrey V. Tsukanov

Kursk State Medical University

Email: tsandrej@yandex.ru
Candidate of Medical Sciences, Associate Professor of the Department of Surgical Diseases No. 1 Kursk, Russia

Maria A. Zatolokina

Kursk State Medical University

Email: marika1212@mail.ru
Doctor of Medical Sciences, Professor of the Department of Histology, Embryology, Cytology Kursk, Russia

Sergey V. Ivanov

Kursk State Medical University

Email: ivanovsv@kursksmu.net
Head of the Department of Surgical Diseases No. 1, Doctor of Medical Sciences, Professor Kursk, Russia

Ilya S. Ivanov

Kursk State Medical University

Email: ivanov.is@mail.ru
Doctor of Medical Sciences, Professor of the Department of Surgical Diseases No. 1 Kursk, Russia

Viktor A. Lazarenko

Kursk State Medical University

Email: kurskmed@mail.ru
Doctor of Medical Sciences, Professor, Rector Kursk, Russia

Sergey M. Zaitsev

First St. Petersburg State Medical University named after Academician I.P. Pavlov

Email: khrapov.kirill@mail.ru
Resident of the Department of Anesthesiology and Resuscitation St. Petersburg, Russia

Evgeniya S. Zatolokina

Kursk State Medical University

Email: zatolokina_e.s@mail.ru
5th year student of the Faculty of Pharmacy Kursk, Russia

References

Supplementary files