Местное применение рекомбинантного интерлейкина-2 при имплантации полипропиленового сетчатого протеза в эксперименте Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 615.477.2-089:615.37

К.В. Серозудинов В.Н. Дуреев 2, А.И. Баранов 2

МЕСТНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕКОМБИНАНТНОГО ИНТЕРЛЕЙКИНА-2 ПРИ ИМПЛАНТАЦИИ ПОЛИПРОПИЛЕНОВОГО СЕТЧАТОГО ПРОТЕЗА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

1Городская клиническая больница № 1 (Новокузнецк) 2 Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей (Новокузнецк)

Выполнено экспериментальное исследование на 80 крысах, которые были разделены на контрольную и основную группы, по 40 животных в каждой. Всем, животным, в подкожную клетчатку переднебоковой стенки, живота имплантировался полипропиленовый сетчатый протез. Животным, основной группы в область имплантации вводился рекомбинантный интерлейкин-2. Целью исследования была оценка влияния местного введения рекомбинантного интерлейкина-2 на течение процессов воспаления и регенерации, в перипротезных тканях. Оценка результатов эксперимента производилась поэтапно в сроки. 7, 14, 30 и. 90 суток после операции. Установлено, что местное введение рекомбинантного интерлейкина-2 приводит, к уменьшению экссудативного компонента воспаления, и. ускорению процессов регенерации в перипротезных тканях с формированием, зрелой соединительной ткани вокруг волокон протеза.

Ключевые слова: полипропиленовый сетчатый протез, интерлейкин-2, раневой процесс

LOCAL APPLICATION OF RECOMBINANT INTERLEUKIN-2 AT THE IMPLANTATION OF POLYPROPYLENE RETICULAR PROSTHESIS IN EXPERIMENT

K.V. Serozudinov V.N. Dureev 2, A.I. Baranov 2

1 Municipal Clinical Hospital N 1, Novokuznetsk 2 Novokuznetsk State Institute of Physicians’ Advanced Training, Novokuznetsk

The authors realized, experimental research of 80 rats that were divided, by control and main group (each group included. 40 rats). All animals had. polypropylene reticular prosthesis implanted, in subcutaneous cellular tissue of anterolateral abdomen wall. Recombinant interleukin-2 was introduced, in implantation area of animals of main group. The aim. of the research was estimation, of influence of recombinant interleukin-2 on the course of processes of inflammation, and. regeneration, in periprosthetic tissues. Estimation, of results of the experiment was realized, by stages in 7, 14, 30 and. 90 days after the operation. It was determined, that local introduction, of recombinant interleukin-2 caused decrease of exudative component of inflammation and speeding-up of processes of regeneration in periprosthetic tissues with forming of ripe conjunctive tissue around, prosthetic fibers. Key words: polypropylene reticular prosthesis, interleukin-2, wound process

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время применение различных синтетических материалов при герниопластике является методом выбора. Поиски оптимального материала для протезирования брюшной стенки ведутся по сей день в самых различных направлениях. Большинство протезов производится из полипропилена [4]. Несмотря на то, что из имеющихся материалов полипропилен наиболее полно удовлетворяет требования к протезу брюшной стенки, у него имеется недостаток — способность вызывать выраженную воспалительную реакцию со стороны перипротезных тканей с преобладанием экссудативно-инфильтративного компонента [1]. Проявлением этого являются серомы, инфильтраты, послеоперационная боль и хронический болевой синдром [4]. Осложнение раневого процесса образованием сером также увеличивает риск развития нагноения послеоперационной раны. Перспективным методом, влияющим на течение раневого процесса, является цитокинотерапия. Все чаще говорят о значимости роли цитокинов в заживлении ран, профилактике и лечении гнойных раневых осложнений [2, 3, 5], что диктует необхо-

димость дальнейшего исследования возможности цитокинотерапии как метода профилактики и лечения раневых осложнений.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для оценки влияния местного введения рекомбинантного интерлейкина-2 (рИЛ-2) на течение процессов воспаления и репарации в перипротезных тканях было произведено исследование на 80 белых крысах линии Wistar массой тела 200 — 290 г без видимых признаков заболевания. В контрольную и основную группы включены по 40 животных. Эксперимент проводился под эфирным наркозом с дополнительной местной анестезией 2% раствором лидокаина. Всем животным в подкожно-жировую клетчатку передне-боковой стенки живота устанавливался монофиламентный макропористый полипропиленовый сетчатый протез «SurgiMesh FIL 0,20» (удельный вес — 85 г/м2) размером 20 х 20 мм. Животным основной группы интраопера-ционно местно в подкожно-жировую клетчатку около протеза вводился рИЛ-2 в дозе 1000 МЕ на 100 г массы тела животного. Выведение животных

из эксперимента (умерщвление путем передозировки эфиром) производилось поэтапно в сроки 7, 14, 30 и 90 суток после операции (по 10 животных). Сроки выбраны в соответствии с фазами течения раневого процесса. Производился забор кожно-подкожно-мышечного комплекса тканей с протезом с последующим приготовлением препаратов для гистологического исследования путем окраски срезов гематоксилином-эозином и по Ван-Гизону. Оценка выраженности и характера воспаления в перипротезных тканях осуществлялась по следующим критериям: выраженность отёка тканей, выраженность и характер клеточной инфильтрации, количество и размеры перипротезных серозных кист; регенерации — по степени образования вокруг протеза и прорастания самого протеза соединительной тканью, её зрелости и выраженности перифокальной васкуляризации.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При микроскопическом исследовании препаратов брюшной стенки крыс на 7-е сутки после операции выявлено следующее:

1. В контрольной группе:

— образование вокруг волокон полипропиленового сетчатого протеза большого количества серозных кист различной величины. Кисты преимущественно крупные, разделены тонкими прослойками грануляционной ткани, в большом количестве сливаются между собой (в среднем имеется от 2 до 7 отдельно лежащих и сливающихся сером в поле зрения при ув. X 40);

— образование грануляционной ткани непосредственно вблизи протеза в виде мелких очагов и полос с формированием капсул вокруг части сером и тонких прослоек между рядом лежащими кистами;

— неравномерная инфильтрация подкожной клетчатки лимфоцитами и гистиоцитами, от умеренно выраженной до очень обильной с примесью нейтрофильных лейкоцитов и распространением на сетчатый слой дермы и на мышечный слой брюшной стенки (на наружную и внутреннюю косые мышцы живота);

— неравномерно выраженные расстройства кровообращения в виде дилатации и полнокровия части сосудов микроциркуляторного русла;

— выраженный отёк подкожной клетчатки, распространяющийся на межмышечные пространства мышечного слоя брюшной стенки (рис. 1).

2. В основной группе:

— образование вокруг волокон сетки сером различной величины, преимущественно более мелких, чем в контрольных препаратах. Кисты расположены на разном расстоянии друг от друга, разделены преимущественно более широкими соединительнотканными прослойками, чем в препаратах контрольной группы (местами до 1—2 сером в поле зрения при ув. X 40) со значительно меньшим количеством сливающихся кист;

Рис. 1. Морфологические изменения брюшной стенки крыс контрольной группы на 7-е сутки (микрофото, окраска гематоксилин-эозином, ув. х 40).

— более крупные очаги грануляционной ткани с формированием более широких прослоек между кистами, чем в контрольных препаратах;

— скудная или умеренно выраженная лимфо-гистиоцитарная инфильтрация, местами — с примесью единичных нейтрофилов;

— более выраженная васкуляризация зоны имплантации, в отличие от препаратов контрольной группы, в виде большего количества новообразованных капилляров с неравномерным кровенаполнением;

— уменьшение площади отёка по сравнению с контрольными препаратами (рис. 2).

Рис. 2. Морфологические изменения в брюшной стенке крыс основной группы на 7-е сутки (микрофото, окраска гематоксилин-эозином, ув. х 40).

При микроскопическом исследовании препаратов брюшной стенки крыс на 14-е сутки после операции выявлено следующее:

1. В контрольной группе:

— наличие большого количества крупных серозных кист, преимущественно расположенных очень тесно, разделённых тонкими соединитель-

нотканными прослойками, либо на обширных участках, сливающихся между собой;

— распространённая инфильтрация зоны имплантации, состоящей из лимфоцитов и гистиоцитов с примесью нейтрофильных лейкоцитов, от умеренно выраженной, местами — до очень обильной;

— неравномерно выраженные расстройства кровообращения в виде дилатации и полнокровия части сосудов микроциркуляторного русла;

— неравномерно выраженный отёк подкожной клетчатки (рис. 3).

Рис. 3. Морфологические изменения в брюшной стенке крыс контрольной группы на 14-е сутки (микрофото, окраска гематоксилин-эозином, ув. х 40).

2. В основной группе:

— наличие серозных кист различной величины, преимущественно более мелких, чем в препаратах контрольной группы. Кисты расположены на разном расстоянии друг от друга, разделены более широкими прослойками и полями соединительной ткани, со значительно меньшим количеством сливающихся сером;

— более выраженная пролиферация фибро-бластов, образование фиброцитов и коллагеновых волокон на более обширных участках, чем в контрольных препаратах;

— лимфогистиоцитарная инфильтрация зоны имплантации от слабой до умеренной степени выраженности с образованием вокруг волокон сетки и в стенках отдельных сером большого количества гигантских многоядерных клеток. Обнаружены признаки усиленного фагоцитоза макрофагами инородных частиц и повреждённых тканевых элементов, чего не наблюдается в препаратах контрольной группы;

— более выраженная васкуляризация зоны имплантации в виде большего количества новообразованных капилляров с менее выраженными расстройствами кровообращения;

— менее выраженный отёк подкожной клетчатки (рис. 4).

При микроскопическом исследовании препаратов брюшной стенки крыс на 30-е сутки после операции выявлено следующее:

Рис. 4. Морфологические изменения в брюшной стенке крыс опытной группы на 14-е сутки (микрофото, окраска гематоксилин-эозином, ув. х 40).

1. В контрольной группе:

— серозные кисты различной величины, преимущественно крупные, разделены тонкими соединительнотканными прослойками, либо сливаются между собой;

— формирование рыхлой волокнистой соединительной ткани разной степени зрелости с преобладанием фибробластов и неравномерно выраженной коллагенизацией с образованием тонких коллагеновых волокон. Соединительнотканные прослойки между кистами неравномерной толщины, преимущественно более тонкие, чем в опытных препаратах;

— очаговая, местами более распространённая, неравномерная, от скудной до умеренно выраженной, инфильтрация подкожной клетчатки лимфоцитами и гистиоцитами;

— слабо выраженная васкуляризация зоны имплантации в виде образования и прорастания небольшого количества кровеносных сосудов в отдельных участках рыхлой волокнистой соединительной ткани на границе имплантата и прилежащих тканей с неравномерным кровенаполнением капилляров;

— неравномерно выраженный отёк подкожной клетчатки (рис. 5).

2. В основной группе:

— серозные кисты меньшего размера, чем в препаратах контрольной группы, местами в небольшом количестве сливаются между собой (2 — 4 рядом лежащие кисты). Несливающиеся кисты разделены прослойками рыхлой волокнистой соединительной ткани различной толщины, преимущественно более широкими, чем в контрольных препаратах;

— более выраженные склеротические изменения прилежащей к кистам и разделяющей их соединительной ткани, с большим количеством зрелых фиброцитов и коллагеновых волокон;

— скудная рассеянная и очаговая лимфогистиоцитарная инфильтрация подкожной клетчатки, в части препаратов — отсутствует;

Рис. 5. Морфологические изменения в брюшной стенке крыс контрольной группы на 30-е сутки (микрофото, окраска гематоксилин-эозином, ув. х 40).

— более выраженная васкуляризация зоны имплантации;

— менее выраженный отёк (рис. 6).

Рис. 6. Морфологические изменения в брюшной стенке крыс опытной группы на 30-е сутки (микрофото, окраска гематоксилин-эозином, ув. 40)

При микроскопическом исследовании препаратов брюшной стенки крыс на 90-е сутки после операции выявлено следующее:

1. В контрольной группе:

— наличие серозных кист различной величины, преимущественно крупных (соотношение крупных и мелких сером составляет приблизительно

2 : 1). Кисты имеют неравномерно выраженную фиброзную капсулу, расположены среди рыхлой и плотной волокнистой соединительной ткани на разном расстоянии друг от друга. Имеется большое количество мелких и крупных скоплений сливающихся сером;

— скудная распространённая или очаговая лимфогистиоцитарная инфильтрация (рис. 7).

Рис. 7. Морфологические изменения в брюшной стенке крыс контрольной группы на 90-е сутки (микрофото, окраска гематоксилин-эозином, ув. х 40).

2. В основной группе:

— наличие серозных кист разного диаметра, от очень мелких до крупных, в том числе сливных, примерно в одинаковом количестве (т.е. количество крупных сером меньше, а мелких, соответственно, больше, по сравнению с препаратами контрольной группы). Они имеют выраженную соединительнотканную капсулу и окружены сплошным слоем зрелой фиброзной ткани неравномерной ширины. Расположены на разном расстоянии друг от друга, однако преобладают более широкие соединительнотканные перегородки в отличие от контрольных препаратов, особенно в участках, где расположены кисты более мелкого размера;

— скудная очаговая лимфогистиоцитарная инфильтрация либо отсутствие какой-либо инфильтрации (рис. 8).

Рис. 8. Морфологические изменения в брюшной стенке крыс основной группы на 90-е сутки (микрофото, окраска гематоксилин-эозином, ув. х 40).

ВЫВОДЫ

1. Имплантация полипропиленового сетчатого протеза в эксперименте вызывает развитие реактивного воспаления в перипротезных тканях, проявляющееся в формировании перипротезных серозных кист, развитии клеточной инфильтрации и отека тканей.

2. Местное введение рИЛ-2 при имплантации полипропиленового сетчатого протеза экспериментальным животным сопровождается уменьшением выраженности экссудативного компонента воспаления, клеточной инфильтрации и ускорением развития процессов регенерации в перипротезных тканях и формирования зрелой рубцовой соединительной ткани вокруг волокон протеза.

ЛИТЕРАТУРА

1. Дубова Е.А. Морфологическая характеристика тканевой реакции при имплантации сетчатых

протезов: автореф. дис. ... канд. мед. наук. — М., 2008. - 24 с.

2. Лещишин Я.М. Использование комплекса аутологичных цитокинов в профилактике послеоперационных гнойных осложнений // Матер. межрегион. науч.-практ. конф. молодых ученых и студентов. — Кемерово, 2010. — С. 136.

3. Марченко В.И., Денисов Л.А., Пчелин-цев С.Ю. Использование цитокинов в лечении травм // Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. — 2007. — № 3. — С. 65 — 68.

4. Плешков В.Г., Агафонов О.И. Послеоперационные вентральные грыжи — нерешенные проблемы // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. — 2009. — Т. 2, № 3. — С. 248 — 255.

5. Barbul A., Knud-Hansen J., Hannah L., Wasserkrug B.A. et al. Interleukin-2 enhances wound healing in rats // J. Surg. Res. — 1986. — Vol. 40. — P. 315 — 319

Сведения об авторах

Серозудинов Кирилл Валерьевич - врач-хирург хирургического отделения № 2 Городской клинической больницы № 1 (654041, г. Новокузнецк, пр-т Бардина, 30; тел.: 8 (3843) 79-64-98, 8 (3843) 79-64-04; e-mail: kirillserozudinov@yandex.ru) Дуреев Виктор Николаевич - заведующий Научно-исследовательской лабораторией патологической анатомии Новокузнецкого государственного института усовершенствования врачей (654005, г Новокузнецк, пр-т Строителей, 5: тел.: 8 (3843) 45-48-73)

Баранов Андрей Игоревич - доктор медицинских наук, заведующий кафедрой хирургии, урологии и эндоскопии Новокузнецкого государственного института усовершенствования врачей (654005, г Новокузнецк, пр-т Строителей, 5: тел.: 8 (3843) 45-48-73)