Введение
Патоморфология образования грыж обусловлена дегенеративными процессами, происходящими в тканях брюшной стенки, среди которых отмечают атрофию соединительной и мышечной тканей, неполноценность соединительной ткани вследствие коллагеновой недостаточности [6; 7]. Необходимость поиска новых материалов для герниопластики продиктована несовершенством существующих материалов, вызывающих в ранние сроки рецидив, а также множество осложнений, следующих из-за травматизации тканей находящимся имплантатом [6]. Применение ксеноперикарда в реконструктивной хирургии грыж дало хорошие клинические результаты [3; 5]. Однако морфологические процессы, происходящие в тканях при имплантации ксеноперикарда, на сегодняшний день изучены недостаточно.
Цель работы – изучить морфологию клеточной реакции тканей брюшной полости на имплантацию различных вариантов эпоксиобработанного ксеноперикарда в ранние сроки.
Материал и методы
Изучены гистологические препараты, полученные при имплантации эпоксиобработанного ксеноперикарда без насыщения и с насыщением хлоргексидином и гепарином в брюшной полости 60 белых крыс линии Vistar. Размеры имплантатов из эпоксиобработанного ксеноперикарда имели стандартную толщину 0,5 мм. Экспериментальный гистологический материал для каждого варианта насыщения эпоксиобработанного ксеноперикарда забирался в сроки 7 суток, 1 месяц. Операции проведены на кафедре госпитальной хирургии, гистологические препараты изготовлены на кафедре гистологии, цитологии и эмбриологии КемГМА. Для фиксации и окраски использовали инновационный фиксатор-краситель (патент на изобретение № 2408887). Методом световой микроскопии изучено 480 препаратов. Морфометрическую обработку полученных результатов проводили с использованием программы Bio Vision Professional, цветные фотографии гистологических препаратов обработаны с помощью программы Adobe Photoshop CS3. Использован световой микроскоп МС 300 Micros Austria с цифровой камерой CAM V400. Для исследования показателей лизиса и регенерации использованы цифровые показатели камеры (цпк). Статистическую обработку данных проводили с использованием программ Microsoft Office Excel 2003 и Statistica 6.1, описание количественных признаков представлено в формате: медиана (Ме) и интерквартильный размах (25-й; 75-й процентили), при сравнении трех независимых выборок применяли ранговый дисперсионный анализ Краскела-Уоллеса (H). Анализ динамики проводили, используя критерий Вилкоксона. При проверке нулевых гипотез критическое значение уровня статистической значимости принималось равным 0,05.
Результаты исследования
В ранние сроки (7 суток) при имплантации эпоксиобработанного ксеноперикарда без насыщения в брюшную полость отмечено отсутствие признаков воспаления. Имплантат имеет обычную окраску. Клетки, которые находились в области нахождения имплантата, представлены клетками макрофагального ряда, которые осуществляли начальный лизис имплантата (табл. 1). Сращение с органами брюшной полости не наблюдалось. Отмечено образование тонкой соединительнотканной капсулы вокруг имплантата. Образование небольшого количества новых кровеносных сосудов можно расценить как начальный признак регенерации.
Таблица 1 – Показатели клеточной реакции при имплантации вариантов эпоксиобработанного ксеноперикарда в ранние сроки
Группы |
Сроки |
Количество клеток в поле зрения в зоне имплантации АО, при увеличении 40×10, Ме (25-й; 75-й) |
||||||
Без насы-щения |
7 суток (1) |
Нл |
ТК |
Эо |
Фб |
МФ |
ЭК |
КИТ |
0 |
0 |
0 |
4 (4; 5) |
29 (28; 30) |
2 (2; 3) |
3 (3; 4) |
||
1 месяц (2) |
0 |
5 (4; 5) |
0 |
9 (9; 10) |
20 (19; 21) |
15 (15; 16) |
7 (7; 8) |
|
Т- Вилкоксона (р) |
- |
р 1-2 = 0,0001 |
- |
р 1-2 = 0,0001 |
р 1-2 = 0,0001 |
р 1-2 = 0,0001 |
р 1-2 = 0,0001 |
|
С насы-щением хлоргек-сидином |
7 суток (1) |
25 (24; 27) |
4 (4; 5) |
0 |
11 (10; 12) |
24 (22,5;2) |
3 (3;3,5) |
6 (6; 7) |
1 месяц (2) |
0 |
5 (5; 6) |
0 |
12 (12; 13,5) |
0 |
12,5 (12; 13) |
9 (9;10) |
|
Т- Вилкоксона (р) |
р 1-2 = 0,0001 |
р 1-2 = 0,0026 |
- |
р 1-2 = 0,0263 |
р 1-2 = 0,0001 |
р 1-2 = 0,0001 |
р 1-2 = 0,0001 |
|
С насыще-нием гепари-ном |
7 суток (1) |
0 |
7 (7; 8) |
0 |
6 (6; 7) |
32 (31; 33,5) |
2 (1; 2) |
7 (7; 7,5) |
1 месяц (2) |
0 |
7 (6; 7) |
0 |
7 (7; 8) |
0 |
12 (11; 12) |
8 (8; 8,5) |
|
Т- Вилкоксона (р) |
- |
р 1-2 = 0,1548 |
- |
р 1-2 = 0,0052 |
р 1-2 = 0,0001 |
р 1-2 = 0,0001 |
р 1-2 = 0,0056 |
Через 7 суток при имплантации ксеноперикарда с насыщением хлоргексидином наблюдается фибринозное воспаление. В зоне имплантации отмечен нейтрофильный лейкоцитоз. Начинается лизис имплантата, толщина которого уменьшилась по сравнению с другими группами (табл. 2). Появляются КИТ, количество которых в два раза превышает количество при имплантации обычного ксеноперикарда. Количество макрофагов и количество эпителиоидных клеток аналогично обычному ксеноперикарду. В зоне имплантации появляется много грануляционной ткани, новая соединительная ткань и кровеносные сосуды (рис. 1). Сращение с органами брюшной полости отсутствует.
Рис. 1. Инфильтрированный ксеноперикард с насыщением хлоргексидином (2) в БП через 7 суток, снаружи располагается новая РВНСТ (1), грануляционная ткань (3) (о. композиция № 1, патент № 2408887, ув. 10×10).
Таблица 2 – Лизис вариантов эпоксиобработанного ксеноперикарда в брюшной полости в ранние сроки, (ув. 10×10)
Сроки наблюдения |
Толщина эпоксиобработанного ксеноперикарда (цпк), Ме (25-й; 75-й) |
H; p |
||
Без насыщения |
С насыщением хлоргексидином |
С насыщением гепарином |
||
7 суток (1) |
557,5 (556,65; 558,8) |
429,05(428,15; 430,4) |
553,45 (552,55; 555,25) |
χ2 = 36,4 сс = 2 р = 0,0001 |
1 месяц (2) |
467,25 (465,75; 468,6) |
320,55 (319,45;321,35) |
407,4 (406,8; 408,4) |
χ2 = 40 сс = 2 р = 0,0001 |
Т- Вилкоксона (р) |
р 1-2 = 0,0001 |
р 1-2 = 0,0001 |
р 1-2 = 0,0001 |
Через 7 суток в зоне нахождения ксеноперикарда с насыщением гепарином воспаление, инфильтрация отсутствуют, однако количество тучных клеток, характеризующих аллергическую направленность реакции организма, больше, чем в других группах. ТК находятся в составе толстой соединительнотканной капсулы вокруг ксеноперикарда. Регенерация здесь отсутствует, однако отмечается наличие небольшого количества активных фибробластов. Отмечается начальный лизис имплантата КИТ и МФ, количество которых преобладает среди всех групп.
Через 1 месяц после имплантации ксеноперикарда без насыщения признаков воспаления не обнаружено, снаружи его окружает соединительнотканная капсула (рис. 2). Отмечается значительный лизис ксеноперикарда ЭК и КИТ, количество которых больше, чем в предыдущем сроке. Количество МФ уменьшается за счет дифференцировки в ЭК и КИТ. Регенерация проявляется в образовании грануляционной ткани, увеличении количества новых кровеносных сосудов. Появляются грануляционная ткань и новая РВНСТ. Количество активных фибробластов больше, чем в предыдущем сроке, в два раза.
Рис. 2. Скопление КИТ, ЭК и МФ (1) на боковой поверхности ксеноперикарда без насыщения (2) в БП через 1 месяц, снаружи видна образовавшаяся вокруг имплантата соединительнотканная капсула (3) (о. композиция № 1, патент № 2408887, ув. 10×10).
Через 1 месяц после имплантации ксеноперикарда с насыщением хлоргексидином воспаление уже отсутствует. Толщина капсулы вокруг имплантата увеличилась. Активнее происходит лизис имплантата и репарация собственных тканей по сравнению с другими экспериментальными группами. Толщина имплантата наименьшая, окраска становится бледная. Лизис осуществляется только ЭК и КИТ, а МФ уже отсутствуют. Грануляционная ткань созревает, и толщина новой РВНСТ достоверно возрастает по сравнению с предыдущим сроком и превышает эти показатели в других экспериментальных группах (табл. 3). Количество ТК по-прежнему остается высоким, однако теперь их наличие расценивается как количество резидентов новой соединительной ткани.
Через 1 месяц отмечается обширная инфильтрация в зоне имплантации ксеноперикарда с насыщением гепарином (рис. 3). Клетками, преобладающими в инфильтрате, являются КИТ, ЭК и ТК. Однако количество ЭК сократилось, а МФ полностью отсутствуют.
Таблица 3 – Оценка регенерации при имплантации вариантов эпоксиобработанного ксеноперикарда в брюшную полость в разные сроки, (ув. 10×10)
Группы эпоксиобработанного ксеноперикарда |
Срок наблюдения |
Показатели регенерации, Ме (25-й; 75-й) |
||
Количество новых кровеносных сосудов в ПЗ |
Толщина грануляционной ткани, цпк |
Толщина новой соединительной ткани, цпк |
||
Без насыщения |
7 суток (1) |
4 (3; 4) |
0 |
0 |
1 месяц (2) |
8 (7,5; 9) |
693,75 (682,2; 698,6) |
329,5 (328,15; 331) |
|
Т- Вилкоксона (р) |
р 1-2 = 0,0001 |
р 1-2 = 0,0001 |
р 1-2 = 0,0001 |
|
С насыщением хлоргексидином |
7 суток (1) |
8 (7; 8) |
1321,55 (1267,55; 1369,55) |
679,35 (678,1; 681,4) |
1 месяц (2) |
8 (8; 9) |
719,65 (688,5; 740,15) |
710,65 (708,25; 712,85) |
|
Т- Вилкоксона (р) |
р 1-2 = 0,0884 |
р 1-2 = 0,0001 |
р 1-2 = 0,0001 |
|
С насыщением гепарином |
7 суток (1) |
0 |
0 |
0 |
1 месяц (2) |
5 (5; 6) |
1548,5 (1532,8; 1560,95) |
0 |
|
Т- Вилкоксона (р) |
р 1-2 = 0,0001 |
р 1-2 = 0,0001 |
- |
|
H; p |
7 суток |
χ2 = 52,2 сс = 2 р = 0,0001 |
χ2 = 60 сс = 2 р = 0,0001 |
χ2 = 60 сс = 2 р = 0,0001 |
1 месяц |
χ2 = 11,9 сс = 2 р = 0,0025 |
χ2 = 40 сс = 2 р = 0,0001 |
χ2 = 40,1 сс = 2 р = 0,0001 |
Рис. 3. Обширная инфильтрация КИТ (1), ЭК (2), ТК (3) ксеноперикарда с насыщением гепарином в БП через 1 месяц (о. композиция № 1, патент № 2408887, ув. 40×10).
Количество ТК сократилось, однако превышает количество в других группах. Появляется грануляционная ткань, новая соединительная ткань отсутствует. Происходит сращение с сальником. Снаружи имплантат окружен соединительнотканной капсулой.
Обсуждение результатов
В ранние сроки эпоксиобработанный ксеноперикард без насыщения и с насыщением гепарином не вызывает воспалительных изменений со стороны тканей реципиента, что обусловлено сведением к минимуму антигенных свойств [2]. Эпоксиобработанный ксеноперикард без насыщения и особенно с насыщением хлоргексидином способствует стимуляции ранней репарации собственных тканей. Сосудистая реакция с клеточной пролиферацией в области имплантации ксеноткани направлена на возмещение лизированных структур донорского материала [4]. Минимальные воспалительные проявления при имплантации ксеноперикарда с насыщением хлоргексидином сменяются наиболее быстрым и интенсивным образованием новой соединительной ткани. Ксеноперикард в брюшной полости не вызывает спаечного процесса [5], что подтверждается отсутствием сращения с органами брюшной полости через 7 суток во всех экспериментальных группах, и при имплантации эпоксиобработанного ксеноперикарда без насыщения через 1 месяц. Однако при имплантации ксеноперикарда с насыщением гепарином не происходит быстро и в достаточной степени неоколлагеногенеза и ангиогенеза. Вероятно, это связано с его фармакологическими свойствами: антикоагулянтным, антипролиферативным и антисклеротическим действием [1]. Наибольшее количество тучных клеток при имплантации ксеноперикарда с насыщением гепарином обусловлено его аллергическим действием [8].
Выводы
- Для неосложненных, первично оперируемых грыж брюшной полости подходит ксеноперикард без насыщения, не вызывающий значительных морфологических изменений, лизис которого происходит с постепенной репарацией собственных тканей.
- Для рецидивирующих грыж брюшной полости наиболее подходит ксеноперикард с насыщением хлоргексидином, стимулирующий репарацию быстрее и в большей степени.
- Ксеноперикард с насыщением гепарином для герниопластики не подходит ввиду отсутствия репаративных процессов с нарастанием аллергического клеточного компонента организма реципиента.
Рецензенты:
Богданов Вячеслав Романович, д. биол. наук, профессор кафедры биологии с основами генетики и паразитологии, ГБОУ ВПО «Кем ГМА» Минздрава России, г. Кемерово.
Бураго Юрий Иванович, д.м.н., профессор, заведующий кафедрой судебной медицины ГБОУ ВПО «Кем ГМА» Минздрава России, г. Кемерово.