CC BY
45
Экспериментальная биология и медицина УДК 616-007.43-089.844:615.468.67
ВАРИАНТЫ ТКАНЕВОЙ РЕАКЦИИ ПРИ ПРОТЕЗИРОВАНИИ СИНТЕТИЧЕСКИМИ МАТЕРИАЛАМИ ПЕРЕДНЕЙ БРЮШНОЙ СТЕНКИ ПО МЕТОДИКЕ ONLAY
© Иванов С.В., Моралев Л.Н., Нестеренко С.Н., Иванов И.С., Окунев О.А., Цуканов А.В.
Кафедра хирургических болезней № 1 Курского государственного медицинского университета
Проблема послеоперационных вентральных грыж остается нерешенной до сих пор. От 2 до 15% чревосечений заканчивается формированием послеоперационных грыж. В статье экспериментально исследованы морфологические аспекты результатов использования некоторых синтетических протезов. По результатам исследования отмечались принципиальные различия в направленности иммунного ответа на полипропилен и политетрафторэтилен.
Ключевые слова: вентральная грыжа, биосовместимость, цитограмма, иммунологическая активность.
VARIANTS OF FABRIC REACTION IN PROSTHETICS OF ABDOMINAL WALL BY SYNTHETIC MATERIALS WITH A TECHNIQUE ONLAY Ivanov S.V., Moralev L.N., Nesterenko S.N., Ivanov I.S., Okunev O.A., Tsukanov A.V.
Department of the Surgical Diseases № 1 of the Kursk State Medical University
The problem of postoperative ventral hernias remains unresolved till now. From 2 up to 15% operation of abdominal wall results in forming postoperative hernias. The results (including morphological) of using some synthetic grafts are investigated in the article. According to the research results obtained the basic distinctions in an orientation of the immune answer to Polypropylene and PTFE were marked.
Key words: ventral hernia, biocompatibility, citogramma, immunological activity.
Актуальность выбора материала для пластики передней брюшной стенки и появление современных синтетических и аллогенных материалов возобновили дискуссии о преимуществах данных способов эндопротезирования, недостатках и особенностях тех или иных имплантатов [3].
Первые операции эндопротезирования передней брюшной стенки начались еще в конце XIX века. Выбор синтетических материалов был велик - это резиновая губка, полиэтилен, капрон, нейлон, фторопласт, поливи-нилалкоголь и многое другое [9]. Однако применение этих материалов сопровождалось большим количеством раневых осложнений: нагноений, секвестраций, отторжения трансплантата, а также со стороны раны и органов брюшной полости [1, 8, 11]. К сожалению, до настоящего времени нет конкретной морфологической характеристики изменения репа-ративной активности в тканях при пластике, не учитывается стадийность раневого процесса, до конца не установлены местные и общие условия заживления раны в условиях
использования синтетических эндопротезов [4, 2, 13].
В течение последующих десятилетий исследовалась возможность использования в герниологии создаваемых синтетических эндопротезов. На сегодняшний день при хирургическом лечении грыж использование дополнительных биологических или синтетических материалов является общепризнанным
[5, 12].
В настоящее время существует множество различных синтетических эндопротезов, а также разрабатываются и применяются в абдоминальной герниологии аллогенные материалы. Именно поэтому до конца не решенным и весьма дискутабельным остается вопрос выбора материала для пластики.
Целью исследования является изучить в эксперименте биосовместимость эндопротезов из политетрафторэтилена и полипропилена с исследованием реакции фибробластов, макрофагов, сегментоядерных лейкоцитов, лимфоцитов.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Эксперименты выполнены на 100 мышах линии CBA, прошедших карантинный режим вивария КГМУ. Стерильный имплантат, размером 1 х 0,5 см, располагали по методике onlay. В работе использовались: полипропиленовая сетка "Эсфил" фирмы "Линтекс" (Санкт-Петербург) и пленка фирмы "Эко-флон" (Санкт-Петербург), изготовленная из пористого перфорированного политетрафторэтилена (ПТФЭ) с диаметром перфораций 2,5±0,1 мм и толщиной 0,4 мм.
Животных выводили из эксперимента на
3, 7, 10, 30 и 60 сутки. От животных получали участок передней брюшной стенки с имплантатом, размером 1,5 х 1 см. Срезы окрашивали гематоксилин-эозином и по Ван-Гизон. Производились как обзорная микроскопия, так и подсчеты содержания клеточных элементов соединительной ткани вокруг протезов с выведением цитограммы. Результаты цитограммы обрабатывали статистически с использованием критерия Стьюдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
С целью выявления специфических местных реакций организма на имплантацию чужеродного материала раздельно оценивались фибробластическая, макрофагальная, реакция сегментоядерных лейкоцитов и лимфоцитарная реакции (табл. 1).
При анализе фибробластической реакции на полипропилен отмечается более активный
рост фибробластов начиная с 10 суток. При использовании политетрафторэтилена нарастание количества фибробластов происходит медленнее, при этом на 60 сутки эксперимента выявлены статистически достоверно одинаковые показатели с полипропиленом (рис. 1). Отсюда следует, что во всех случаях обнаруживается прогрессивное нарастание содержания фибробластов, связанное с их активной пролиферацией, что является показателем формирования соединительнотканой основы капсул и достаточно прочного фиброзного замещения дефекта [1, 10].
Макрофагальная реакция на ПТФЕ на ранних сроках более выражена, однако к концу наблюдений она снижается и является более низкой ф<0,05) по сравнению с полипропиленом. Реакция на полипропилен остается на всех сроках статистически на одном уровне. При анализе лейкоцитарной реакции отмечается, что на ранних сроках имеет место выраженная лейкоцитарная реакция при использовании обоих имплантатов. Лейкоцитарная реакция на полипропилен на поздних сроках снизилась, но остается высокой ф<0,05) в сравнении с ПТФЭ, а на политетрафторэтилен статистически достоверно прогрессивно снижается (рис. 2, 3). При рассмотрении этих двух реакций мы отмечаем одновременное снижение относительного содержания макрофагов и, в большинстве случаев, сегментоядерных лейкоцитов. Содержание этих клеток отражает динамику асептического воспалительного процесса, как реакции на инородное тело [7, 1], и свидетельствует об относительной безвредности, совместимости тканей и протезов.
Таблица 1
Анализ цитограмм при использовании полипропилена (1) и политетрафторэтилена (2) (M±m)
^-.Клетки Сроки^х^ Фибробласты Макрофаги Лейкоциты Лимфоциты
1 2 1 2 1 2 1 2
3 суток 32±0,7* 16±0,7* 6±0,6* 16±0,6* 31±1,8 32±1,5 30±2 31±2,2
7 суток 30±0,6* 43±0,7* 9±1,5 10±2,3 33±0,7* 20±0,7* 30±2,2 32±1,8
10 суток 65±0,7* 47±0,6* 6±0,4* 13±0,7* 20±1,5* 18±0,6* 16±1,8 16±0,4*
30 суток 66±0,7* 54±0,7* 6±0,7* 8±0,6* 15±0,6* 2±0,6* 16±0,7* 33±0,7*
60 суток 70±0,4* 70±0,6* 6±0,4* 2±0,4* 13±0,4* 1±0,4* 16±0,6* 26±0,7*
Примечание. n=10; * p<0,05.
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
-61,3%'
64,7%
-70%-
"39,8%'
—32,0%----------------29,2%-^щ
15,7%
3 суток
7 суток
10 суток
30 суток
60 суток
Рис. 1. Анализ фибробластической реакции.
Условные обозначения: столбик светлый - группа с использованием полипропилена; столбик темный - группа с использованием политетрафторэтилена.
20%
10%
0%
3 суток 7 суток 10 суток 30 суток 60 суток
Рис. 2. Анализ макрофагальной реакции.
Условные обозначения: те же, что и на рис. 1.
50%
40%
30%
20%
10%
0%
31% 31,4% 32,0%
18,5% 18,9% 171%
I • I •
-14,7%-----------------13%"
1,9%
1%
3 суток 7 суток 10 суток 30 суток 60 суток
Рис. 3. Анализ реакции сегментоядерных лейкоцитов.
Условные обозначения: те же, что и на рис. 1.
40%
30%
20%
10%
0%
_30%“30,4%-29,2% 29,6%"
-32%.
15,1 %-15,2%----16'7<%
_26%_
3 суток 7 суток 10 суток 30 суток 60 суток
Рис. 4. Анализ лимфоцитарной реакции.
Условные обозначения: те же, что и на рис. 1.
Анализ лимфоцитарной реакции показал, что на ранних сроках отмечается одинаковая реакция, на поздних сроках она больше выражена на политетрафторэтилен, чем на полипропилен ф<0,05) (рис. 4). Значительное содержание в капсуле лимфоцитов может быть показателем выраженности иммунологической активности организма на используемые полимеры. В нашем случае исследование основных популяций иммунокомпетент-ных клеток в цитограммах показало принципиальные различия в направленности иммунного ответа на полипропилен и политетрафторэтилен.
Для полипропилена характерно преобладание в клеточных инфильтратах в течение всего периода наблюдения сегментоядерных нейтрофилов, что, вероятно, обусловлено способностью данного полимера к преимущественной индукции механизмов неспецифического провоспалительного иммунного ответа.
При использовании политетрафторэтилена мы отмечаем формирование стойких лим-фоидно-макрофагальных инфильтратов по типу реакции гиперчувствительности замедленного типа в зоне перифокального воспаления с тенденцией к постепенному разрешению к исходу периода наблюдений.
Таким образом, в результате проведенного исследования можно сделать следующие выводы:
1. При имплантации полипропилена и политетрафторэтилена в окружающие ткани возникает воспалительная реакция асептического типа, динамика которой свидетельствует об относительной безвредности, совместимости тканей и протезов.
2. Наблюдается четкая стадийность воспалительной реакции: лейкоцитарная, макро-фагальная и фибробластическая реакции.
3. Результатом реактивных процессов является формирование плотной волокнистой соединительной ткани, инкапсулирующей ПТФЭ, прорастающей между нитями сетчатого полипропиленового протеза и прочно фиксирующей протезы.
4. При анализе основных популяций им-мунокомпетентных клеток в цитограммах отмечаются принципиальные различия в направленности иммунного ответа на полипропилен и политетрафторэтилен.
Таким образом, проведенное исследование свидетельствует о биосовместимости исследуемых протезов, несмотря на разнона-правленность иммунного ответа у сингенных мышей на используемые полимерные материалы. Данное явление диктует необходимость изучения особенностей иммунного ответа на используемые нами протезы у человека.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бежин А.И., Должиков А.А., Жуковский В.А.,
Плотников Р.В. Экспериментальное обосно-
вание применения новых поливини-лиденфторидных эндопротезов с карбино-вым покрытием для герниопластики // Вестн. новых медицинских технологий. - Т. XIV, №
1. - 2007. - С. 99-101.
2. Быков В.Л. Цитология и общая гистология. -СПб., 2000. - 519 с.
3. Жебровский В.В. Хирургия грыж живота. -М.: ООО "Медицинское информационное агентство", 2005.- 384 с.
4. Кирпичев А.Г., Сурков Н.А. Использование сетки из пролена при пластике передней брюшной стенки. - М., 2001. - 88 с.
5. Лукомский Г.И., Шулутко A.M., Антропова Н.В. и др. Перспективы развития абдо-минопластики синтетическими протезами // Хирургия. - 1995. - № 1. - С. 51-53.
6. Майстренко Н.А., Ткаченко А.Н. Негативные последствия хирургического лечения послеоперационных вентральных грыж. Возможности прогноза и профилактики // Вестн. хирургии. - 1998. - Т. 154, № 4. - С. 130-136.
7. Суковатых Б.С., Бежин А.И., Валуйс-кая Н.М., Жуковский В.А. Экспериментальное обоснование и клиническое применение отечественного эндопротеза "Эсфил" для
пластики брюшной стенки // Вестник хирургии. - 2004. - № 6. - С. 47-50.
8. Тимошин А.Д., Шестаков А.Л., Колесников С.А. Аллопластика обширной и гигантской послеоперационной грыжи брюшной стенки // Клиническая хирургия. - 2003. -№ 11. - С. 31.
9. Тоскин К.Д., Жебровский В.В. Грыжи брюшной стенки. - М.: Медицина, 1990. - 270 с.
10. Хэм А., Кормак Д. Гистология. Т. 2. Рыхлая соединительная ткань. - М.: Мир, 1983. -254 с.
11. Ahmad M., Niaz W.A., Hussain A. Polypropylene mtsh repair of incisional hernia // J. Coll. Physicians. Surg. Pak. - 2003. -Vol. 13, N 8. -P.440-442.
12. Farmer L., Ayoub M., Warejcka D. et al. Adhesion formation after intraperitoneal and extraperi-toneal implantation of polypropylene mesh // Am. Surg. - 1998. - Vol. 64, N 2. - P. 144-146.
13. Matyja R., Solecki J. Heitzman Local reaction to polypropylene mesh-histopatological findings // Hernia recurrences. (26 international congress of the European Hernia Society). - Praga, 2004. -P. 63.
