CC BY
23
э
УДК 616.381-007.274:615.038-092.9
СПОСОБ ПРОФИЛАКТИКИ СПАЕЧНОЙ БОЛЕЗНИ БРЮШНОЙ ПОЛОСТИ*
Шурыгина И. А.1, Аюшинова Н. И.1, Чепурных Е. Е.1-2, Шурыгин М. Г.1
1 ФГБНУ «Иркутский научный центр хирургии и травматологии»
2 ФГБОУ ВО «Иркутский государственный медицинский университет»
METHOD OF PREVENTION OF ABDOMINAL CAVITY ADHESIVE DISEASE
Shurygina I. A.1, Ajushinova N. I.1, Chepurnyh E. E.1- 2, Shurygin M. G.1
1 Irkutsk Scientific Centre of Surgery and Traumatology
2 Irkutsk State Medical University
Шурыгина И. А. — зам. директора по научной работе, зав. лабораторией функциональной морфологии и патофизиологии клетки, д.м.н., профессор. Аюшинова Н. И. — врач отделения гнойной хирургии № 1, к.м.н. Чепурных Е. Е. — кафедра госпитальной терапии, доцент, к.м.н. Шурыгин М. Г. — зав. научно-лабораторным отделом, д.м.н. Shurygina I. A. — Deputy Director for Research of, DSc, prof. Aushinova N. I. — Surgeon of the Department of Purulent Surgery N 1, MD Chepurnykh E. E. — Assistant Professor of the Hospital Surgery Dpt, MD Shurygin M. G. — Chief of the Scientific and Laboratory Department, DSc
* Иллюстрации к статье - на цветной вклейке в журнал
Резюме
Цель исследования: изучение эффективности нового перспективного препарата для предотвращения развития Шурыгина спаечного процесса в брюшной полости. Ирина Александровна
Shurygina Irina A. irinashurygina@gmail.com
Материал и методы. На 30 крысах линии Вистар моделировали спаечный процесс в брюшной полости. Для профилактики спайкообразования выбрано внутрибрюшинное введение препарата, представляющего собой стерильный водный раствор конъюгата 4-[4-(4-флюорофенил)-2-(4-метилсульфилфенил)-1Н-имидазол-5-пиридина с поливини-лимидазолом (основная группа). Контрольной группе вводился физиологический раствор. С помощью макроскопической шкалы оценки и гистологического исследования определяли выраженность спаечного процесса в брюшной полости на 7, 14 и 30 сутки.
Результаты. При использовании бальной оценки выраженности спаечного процесса выявлены значимые различия между группами сравнения на 7 сутки, 14 сутки и 30 сутки — тяжесть спаечного процесса в основной группе была достоверно ниже, чем в группе контроля. Также выявлены выраженные различия в морфологическом строении спаек.
Заключение. Нами продемонстрирован первый опыт применения нового перспективного препарата для профилактики спайкообразования. Проведенное исследование показало, что в сроки наблюдения от 7 суток в основной группе спайкообразование практически не прогрессирует, в то время как в контрольной группе продолжается активное формирование и васкуляризация спаек. Таким образом, применение исследуемого препарата является эффективным способом профилактики спайкообразования в брюшной полости.
Ключевые слова: спаечная болезнь, брюшная полость, МАР-киназа, профилактика, экспериментальные исследования Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология 2017; 146 (10): 83 -87
Summary
Objective: to study the efficacy of the new promising medication as a way of preventing peritoneal adhesions.
Material and methods. Peritoneal adhesion process was simulated in 30 Wistar rats. Intraperitoneal injection of a sterile conjugate aqueous solution of 4- [4- (4-fluorophenyl) —2- (4-methylsulfylphenyl) —1 H-imidazole-5-pyridine with polyvi-nylimidazole (main group) was chosen as prevention of adhesion formation. Saline solution was used for control group. The pronouncement of the adhesion process was determined by macroscopic rate scale and histologic examination on the day 7, 14, and 30.
Results. Significant differences between comparing groups on the day 7, 14 and 30 were determined with the help of scoring system of the pronouncement of the adhesion process. The severity of the adhesion process in main group was lower than in the control group. Also, significant differences in the morphological structure of adhesions were noticed.
Conclusion. We demonstrated the first experience in use of promising medication as a way to prevent adhesions. The conducted study showed that in main group adhesion formation was not progressing during 7 days while in control group active adhesion formation and vascularization were proceeding. Thus, the use of promising medication is an effective way to prevent peritoneal adhesions.
Keywords: peritoneal adhesions, abdominal cavity, MAP kinase, prevention, experimental studies Eksperimental'naya i Klinicheskaya Gastroenterologiya 2017; 146 (10): 83—87
Введение
Реакция серозных оболочек на повреждение является проявлением общепатологического процесса, проходя стадии альтерации, инфильтрации и пролиферации. При этом исход процесса в настоящее время невозможно прогнозировать и последствия данного повреждения зачастую оказываются не менее тяжелыми, чем основной процесс, вызвавший их. Серьезность проблематики повреждения серозных оболочек связана с увеличением числа инвазивных медицинских манипуляций с их травматизацией (оперативные вмешательства на грудной и брюшной полости, эндоскопические диагностические процедуры и т. д.). В ответ на повреждения развивается воспалительный процесс, заканчивающийся формированием спаек, что значительно нарушает функцию покрытых серозной оболочкой органов. Так, после оперативных вмешательств на органах брюшной полости спайки формируются с частотой от 20 % до 80 %. При этом часто развивается «спаечная болезнь» с характерным клинико-морфологическим сим-птомокомплексом. Наиболее частое и грозное ее осложнение - острая спаечная кишечная непроходимость, составляющая более 40 % среди различных видов приобретенной непроходимости кишечника, летальность при данной патологии
достигает 8-19 % [1]. Если причины, приводящие к развитию таких серьезных последствий, нашли достаточное отражение в литературе - большинство авторов едины во мнении, что основным этиопатогенетическим фактором является воспаление с преобладанием его пролиферативной фазы [2], то до настоящего времени не изучены молекулярно-биологические взаимодействия, не установлены саногенетические механизмы, позволяющие предотвратить неадекватную реакцию серозных оболочек на повреждение, не разработаны способы профилактики чрезмерной пролиферации при повреждении серозных оболочек. Отсутствуют надежные медикаментозные препараты, способные в послеоперационном периоде блокировать чрезмерное образование спаек [3]. При этом потребность в уменьшении развития послеоперационных спаек очевидна. Например, каждый год в США выполняются более 440 000 операций абдоминального и тазового адгезиолиза [4], создающих дополнительные риски для пациентов и стоящие более 1,2 млрд долларов [5].
Цель исследования - изучение эффективности нового перспективного препарата для предотвращения развития спаечного процесса в брюшной полости.
Материал и методы исследования
На 30 крысах линии Вистар моделировали спаечный процесс в брюшной полости. Для профилактики спайкообразования выбрано применение перспективного препарата, представляющего собой стерильный водный раствор конъюгата 4-[4-(4-флюорофенил)-2-(4-метилсуль-филфенил)-1Н-имидазол-5-пиридина с поливини-лимидазолом [6].
Все эксперименты на животных выполняли в соответствии с правилами гуманного обращения с животными, которые регламентированы «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 г. № 755). Все оперативные вмешательства проводили в асептических условиях. Содержание
Баллы Количество сращений Строение спаек Распространенность сращений Деформация кишечной трубки
0 Нет сращений нет нет нет
1 Одиночная спайка между органами или между органами и брюшной стенкой пленчатые 1 анатомическая область (в нашем случае слепая кишка) Легкая деформация без сужения просвета
2 2 спайки между органами или с брюшной стенкой Рыхлые, аваскуляризи-рованные 1 этаж брюшной полости (слепая кишка + другие органы) Умеренная деформация без сужения просвета
3 Более 2 спаек между органами или с брюшной стенкой Плотные, аваскуляри-зированные 2 этажа брюшной полости Деформация, сужение до й просвета
4 Конгломерат спаек Плотные, васкуляризи-рованные Более 2 этажей Выраженная деформация, сужение более й просвета
Таблица 1.
Макроскопическая шкала оценки выраженности спаечного процесса в брюшной полости
животных проводили в условиях сертифицированного вивария при свободном доступе к пище и воде на рационе питания, соответствующим
Моделирование спаечного процесса в брюшной полости экспериментальных
В эксперименте использованы две группы животных: контрольная (n=15) - моделирование спаечного процесса в брюшной полости, введение в брюшную полость физиологического раствора в объеме 3 мл и основная (n=15) - моделирование спаечного процесса в брюшной полости, введение стерильного водного раствора конъюгата 4-[4-(4-флюо-рофенил)-2-(4-метилсульфилфенил)-1Н-имида-зол-5-пиридина с поливинилимидазолом в объеме 3 мл. Под кетаминовым наркозом (кетамин 50 мг/кг, дроперидол и атропин) у крыс производили вскрытие серозно-мышечного слоя слепой кишки длиной 1 см с последующим ушиванием раны швом типа Шмидена и скарификацию париетальной брюшины правого бокового канала, размером 1,5x1,5 см [7], накладывался шов на переднюю брюшную стенку. Затем осуществлялась рандомизация животных для определения их принадлежности к конкретной группе и, соответственно, введение в брюшную полость соответствующего вещества в объеме 3 мл, при этом внешний вид растворов не различался, оперирующие хирурги не были информированы,
Морфологические исследования
Фиксацию материала проводили в растворе FineFix (Milestone, Италия). После фиксации осуществляли проводку и заливку в парафиновые блоки, изготавливали серийные срезы толщиной 3 мкм. Исследование
Методы статистического анализа
Достоверность различий между группами по выраженности спаечного процесса оценивали методом множественных сравнений (2-tailed method). При проведении всех видов статистического
нормативам ГОСТа. Протокол эксперимента одобрен Комитетом по биомедицинской этике учреждения (протокол № 8 от 09.10.2010 г.).
животных
какое конкретно вещество находится в ампуле с конкретным номером. После операции животные маркировались и помещались в клетки, содержались в условиях вивария при свободном доступе к пище и воде, обычном двигательном режиме, дополнительных лечебных и профилактических мероприятий в послеоперационный период не проводилось.
Выведение из эксперимента осуществлялось под кетаминовым наркозом методом декапитации в сроки 7, 14 и 30 суток.
Для объективной оценки выраженности спаечного процесса в брюшной полости нами разработана макроскопическая шкала оценки, которая учитывает не только количество и локализацию спаек в брюшной полости, но и строение спаек, наличие или отсутствие васкуляризации, а также наличие деформации кишечной трубки (Таблица 1). Причем каждый критерий оценивается по бальной шкале от 0 (отсутствие признака) до 4 баллов (максимальная выраженность признака), полученные баллы по всем категориям суммируются [7].
проводили методом световой микроскопии с использованием окрасок гематоксилин-эозином и по методу Ван Гизон на выявление коллагеновых волокон. Для визуализации препаратов применяли микроскоп Nikon 80i.
анализа критический уровень значимости критериев принимался равным 0.05. Анализ данных проводился с использованием статистического пакета r-project.
Результаты исследования
При использовании бальной оценки выраженности спаечного процесса выявлены значимые различия между группами сравнения на 7 сутки (9 [8-12] баллов в контрольной группе и 4
[4-6] баллов в основной, р=0.0159), 14 сутки (9 [6-9] баллов в контрольной группе и 3 [3-4] балла в основной, р=0.0159) и 30 сутки (12 [9-13] баллов в контрольной группе и 4 [4-4] балла в основной,
р=0.0079) - тяжесть спаечного процесса в основной группе была достоверно ниже, чем в группе контроля (Рис. 1).
На 7 сутки у всех животных контрольной группы отмечено формирование спаек, причем в 80 % формировались конгломераты спаек и грубые спайки типа «кишка-кишка». В 100 % наблюдений спайки были множественными - фиксировалось 3-4 спайки у одного животного. В 40 % случаев спайки привели к выраженной деформации и сужению кишечной трубки, а также вздутию вышележащих отделов, что расценено как предпосылка к развитию острой кишечной непроходимости. При микроскопическом исследование выявлены плотные спайки, большой протяженности без выраженной васкуляризации, наблюдается лимфоцитарная инфильтрация.
У основной группы на 7 сутки после операции во всех случаях зарегистрированы рыхлые спайки небольшой протяженности между швом кишечника и сальником, либо лапаротомной раной и сальником. Лишь в одном случае спаечный процесс привел к легкой деформации кишечной трубки без вздутия вышележащих отделов. При микроскопическом исследовании вокруг линии шва наблюдается слабо выраженная воспалительная реакция. Зарегистрированы спайки между кишечником и сальником, кишечником и брюшной стенкой в виде минимального контакта с минимально выраженной воспалительной реакцией.
На 14 сутки спаечный процесс зарегистрирован у всех животных контрольной группы, выявлены множественные спайки типа «кишка-кишка», «кишка-сальник», «кишка-брюшная стенка». В 60 % случаев спайки привели к выраженной деформации и сужению кишечной трубки, а также вздутию
вышележащих отделов кишечника. При микроскопическом исследование выявлены плотные васку-ляризованные спайки, разрастание соединительной ткани вокруг шва (Рис. 2).
В основной группе в этот срок при макроскопическом контроле выявлены единичные спайки в виде легкого прихвата между швом кишки и сальником, либо лапаротомной раной и сальником без деформации кишечной трубки. При этом при морфологическом контроле выявлено место шва с минимальной воспалительной реакцией вокруг, спаек зафиксировать не удалось (Рис. 3).
К 30 суткам выраженность спаечного процесса в брюшной полости у животных контрольной группы достигала максимума. Во всех случаях формировались множественные спайки, в том числе наиболее прогностически неблагоприятные - типа «кишечник-кишечник». В 60 % наблюдений спайки привели к выраженной деформации и сужению кишечной трубки, вздутию вышележащих отделов кишечника. При микроскопическом исследовании выявлялись широкие спайки с высокой плотностью коллагеновых волокон, богато васкуляризи-рованные (Рис. 4).
У животных основной группы на 30 сутки фиксировались единичные пленчатые не васкуляри-зированные спайки между местом шва кишки и сальником в виде минимального контакта, не приводящие к деформации кишечной трубки. При микроскопическом контроле выявлялись слабо выраженная капсула вокруг места шва и спайки типа «кишечник - сальник» в виде минимального контакта со слабо развитой соединительной тканью в области спайки, не содержащей крупных сосудов (Рис. 5).
Обсуждение полученных результатов
В настоящее время в качестве средств с противос-паечной активностью в основном применяются методы и средства, препятствующих сближению и склеиванию травмированных поверхностей брюшины [8].
Применение в качестве средств с противос-паечным эффектом в отношении брюшной полости препаратов, направленных на подавление активности фибробластов в зоне репарации, является новым перспективным направлением в профилактике спаечной болезни. Перспективный препарат водного раствора конъюгата 4-[4-(4-флюорофенил)-2-(4-метилсульфилфе-нил)-1Н-имидазол-5-пиридина с поливинили-мидазолом - первый препарат в новом классе лекарственных препаратов, действие которого основано не только на механическом разобщении листков брюшины, но и на способности подавлять активность р38 митогенактивируемой протеинкиназы (МАРК) [9]. При этом крайне важным является возможность пролонгированного воздействия на патологический процесс при однократном интраоперационном введении, учитывая данные об основополагающей роли в формировании спаек сочетания повреждения
мезотелиального слоя брюшины и ее реакция на воспаление, активации фибробластов [10, 11] и длительности развития реакций мезотелия брюшины на повреждение (восстановление слоя за 5-6 дней в случае париетальной брюшины и за 5-8 дней - в случае висцеральной) [12]. Пролонгированный эффект препарата убедительно продемонстрирован в настоящем исследовании - при однократном введении положительный эффект наблюдался до конца наблюдения (30 суток). Данный эффект, по нашему мнению, обусловлен большой молекулярной массой конъюгата, препятствующей всасыванию из брюшной полости, а также способностью к постепенному высвобождению малой молекулы.
Кроме основного эффекта, направленного на подавление пролиферации соединительнотканных элементов, противоспаечное средство не должно подавлять перитонеальную фибринолитическую активность, которая играет важную роль в патофизиологии образования спаек. Известно, что фибринозные спайки растворяются, если местный фибринолиз достаточен; однако если он неадекватен, это может привести к образованию соединительной ткани и развитию спаек [13, 14, 15].
Заключение
Проведенное исследование показало, что в сроки наблюдения от 7 суток в основной группе спайкообра-зование практически не прогрессирует, в то время как в контрольной группе продолжается активное
формирование, уплотнение и васкуляризация спаек. Таким образом, применение исследованного препарата является эффективным способом профилактики спайкообразования в брюшной полости.
Литература
1. Аюшинова Н. И., Шурыгина И. А., Шурыгин М. Г., Па-насюк А. И. Современные подходы к профилактике спаечного процесса в брюшной полости// Сиб. мед. журн. (Иркутск). - 2011. - Т. 105, № 6. - С. 16-20.
2. Lai K. N., Tang S. C.W., Leung J. C.K. Mediators of inflammation and fibrosis// Perit. Dial. Int. - 2007. - Vol. 27, Suppl 2. - S. 65-71.
3. Ступин В. А., Мударисов Р. Р., Михайлусов С. В. и со-авт. Комплексный подход в лечении и профилактике спаечной болезни брюшной полости и её осложнений. 11-й международный конгресс по эндоскопической хирургии; Апрель, 2007; Москва. Доступно по: http:// valipatov.ru/?p=672 Ссылка активна на 16.01.2017
4. HCIA Inc. Peritoneal adhesiolysis. National inpatients profile 1993. - Baltimore, 1994. - P. 653-655.
5. Ray N. F., Larsen J. W., Stillman R. J., Jacobs R. J. Economic impact of hospitalizations for lower abdominal adhesiolysis in the United States in 1988// Surg. Gynecol. Obstet. - 1993. - Vol. 176. - P. 271-276.
6. Compounds, pharmaceutical compositions and a method for the prophylaxis and treatment of the adhesion process: W02012156938, application number: W02012IB 52483 20120517, applicant(s): Joint Stock Company Pharmasyntez [ru]; Shurygin M. G. [RU]; Shurygina I. A. [RU].
7. Аюшинова Н. И., Шурыгина И. А., Шурыгин М. Г. и соавт. Экспериментальная модель для разработки способов профилактики спаечного процесса в брюшной полости// Сиб. мед. журн. (Иркутск). -2012. - Т. 109, № 2. - С. 51-53.
8. Davey A. K., Maher P. J. Surgical adhesions: A timely update, a great challenge for the future// J. Minim. Invasive Gynecol. - 2007. - Vol. 14, N 1. - P. 15-22.
9. Шурыгина И. А., Шурыгин М. Г., Зеленин Н. В., Гранина Г. Б. Роль MAP-киназных механизмов в регуляции клеточного роста// Сиб. мед. журн. (Иркутск). -2009. - Т. 89, № 6. - С. 36-40.
10. Drollette C. M., Badawy S. Z. A. Pathophysiology of pelvic adhesions: Modern trends in preventing infertility// J. Reprod. Med. - 1992.-Vol. 37. - P. 107-122.
11. Шурыгина И. А., Шурыгин М. Г., Аюшинова Н. И., Каня О. В. Фибробласты и их роль в развитии соединительной ткани// Сиб. мед. журн. (Иркутск). -2012. - Т. 110, № 3. - С. 8-12.
12. De Cherney A. H., di Zerega G. S. Clinical problem of intraperitoneal postsurgical adhesion formation following general surgery and the use of adhesion prevention barriers// Surg. Clin. North Am. - 1997.-Vol. 77. - P. 671-688.
13. HolmdahlL. Making and covering of surgical footprints// Lancet. - 1999. - Vol. 353. - P. 1456-1457.
14. Dijkstra F. R., Nieuwenhuijzen M., Reijnen M. M. et al. Recent clinical developments in pathophysiology, epidemiology, diagnosis and treatment of intra-abdomi-nal adhesions// Scand. J. Gastroenterol. - 2000. - Vol. 232. - P. 52-59.
15. Rout U. K., Diamond M. P. Role of plasminogen activators during healing after uterine serosal lesioning in the rat// Fertil. Steril. - 2003. - Vol. 79, N 1. - P. 138-145.
К статье
Способ профилактики спаечной болезни брюшной полости (стр. 83-87)
Рисунок 1.
Статистически значимое подавление формирования спаек в основной группе животных в сравнении с контролем в сроки 7, 14 и 30 суток от момента операции.
Рисунок 2.
Повреждение брюшины, 14 суток после операции, контрольная группа, плотная васкуляризованная спайка типа «кишечник-брюшная стенка», окраска по Ван-Ги-зон, ув. х40.
Рисунок 3.
Повреждение брюшины, 14 суток после операции, основная группа, шов кишечника с воспалительной реакцией вокруг, без образования спаек, окраска по Ван-Гизон, ув. х40.
Рисунок 4.
Повреждение брюшины, 30 суток после операции, контрольная группа,плотная васкуляризованная спайка типа «кишечник-брюшная стенка», окраска по Ван-Ги-зон, ув. х40.
Рисунок 5.
Повреждение брюшины, 30 суток после операции, основная группа, спайка типа «кишечник-сальник», без васкуляризации, окраска по Ван-Гизон, ув. х40.
