Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,931

ОЦЕНКА АНТИМИКРОБНОЙ АКТИВНОСТИ ДЕЭПИТЕЛИЗИРОВАННОГО КОНСЕРВИРОВАННОГО КОЖНОГО АУТОИМПЛАНТА, ПРИМЕНЯЕМОГО В ХИРУРГИИ СРЕДИННЫХ ВЕНТРАЛЬНЫХ ГРЫЖ

Топчиев А.М. 1 Топчиев М.А. 1 Паршин Д.С. 1 Мухтаров И.А. 1 Смирнягина Е.О. 2
1 ФГБОУ ВО «Астраханский государственный медицинский университет» Минздрава России
2 ГБУЗ АО ГКБ №3, г. Астрахань
Данное экспериментальное микробиологическое исследование посвящено изучению некоторых свойств аутотрансплантата, используемого в герниологии. Целью исследования явилось изучение антимикробной активности деэпителизированного консервированного кожного аутотрансплантата, применяемого для укрепления анатомических структур при срединных послеоперационных грыжах. Использованы клинические госпитальные изоляты: Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus. Выделение и идентификацию использованных культур возбудителей проводили с использованием анализатора «VITEK 2 Compact 30 4700733». Способность подавлять развитие микроорганизмов изучалась методом диффузии в агаре. В опытной группе исследования (n=30) забор материала производился у больных во время операций при иссечении и формировании кожного аутоимплантата. Кожный лоскут подготавливался по оригинальной авторской методике, которая включала в себя его деэпителизацию дерматомом, консервацию в специальном растворе, содержащем оксигенированный препарат. В контрольных группах исследования использовали антибиотические диски, пропитанные цефтриаксоном (1 г), а также аутодермальный имплантат, приготовленный по В.Н. Янову. При бактериологическом исследовании установлено, что консервированный деэпителизированный трансплантат существенно повышает антимикробные свои свойства. Зона задержки роста в зависимости от возбудителя составила от 35 до 55 мм. При анализе антимикробного воздействия на флору дисков, пропитанных препаратом цефтриаксон, получили зону задержки роста в зависимости от штаммов от 0,1 до 11 мм. Анализ полученных результатов позволил дать оценку антимикробной активности деэпителизированного консервированного свободного кожного аутотрансплантата и сделать выводы, что он, сохраняя все свойства биологической ткани, показал способность подавлять рост госпитальной флоры более чем в 3-5 раз активней, чем обычное местное воздействие антибиотика. Данные экспериментального исследования говорят об аргументированности применения деэпителизированного консервированного свободного кожного имплантата в профилактике инфекционных осложнений в зоне хирургического вмешательства и возможности более широкого его применения в хирургии вентральных грыж.
срединные вентральные грыжи
деэпителизированный аутодермальный трансплантат
антибактериальная активность
гнойные осложнения
герниология
1. Awaiz A., Rahman F., Hossain M.B., Yunus R.M., Khan S., Memon B., Memon M.A. Meta-analysis and systematic review of laparoscopic versus open mesh repair for elective incisional hernia. Hernia. 2015. Vol. 19(3). P. 449-63. DOI: 10.1007/s10029-015-1351-z.
2. Федосеев А. В., Муравьев С. Ю., Авдеев С. С., Газуани А. Пупочные грыжи и патогенетическое обоснование выбора их коррекции // Анналы хирургии. 2013. №6. С. 5–11.
3. Калиев Д.Р., Кчибеков Э.А., Зурнаджьянц В.А., Коханов А.В., Сердюков М.А. Анализ различных видов полипропиленовых имплантов при хирургическом лечении вентральных грыж // Астраханский медицинский журнал. 2017. №4. С. 6-12.
4. Iyer U.R., Merchant A.M. Outcomes of Ventral Hernia Repair in Solid Organ Transplant Patients: A Regression Analysis of the National Inpatient Sample. J. Surg Res. 2019. Vol. 239 P. 284-291. DOI: 10.1016/j.jss.2019.02.016.
5. Holihan J.L., Nguyen D.H., Nguyen M.T., Mo J., Kao L.S., Liang M.K. Mesh Location in Open Ventral Hernia Repair: A Systematic Review and Network Meta-analysis. World J. Surg. 2016. Vol. 40(1). P. 89-99. DOI: 10.1007/s00268-015-3252-9.
6. Михин И. В., Панчишкин А.С., Рясков Л.А., Абрамян Е.И. Использование жидких и пленчатых противоспаечных барьерных средств при хирургическом лечении спаечной болезни, обусловленной послеоперационными грыжами передней брюшной стенки // Вестник хирургической гастроэнтерологии. 2016. №3. С.163-163.
7. Самарцев В.А., Кузнецова М.В., Кузнецова М.П., Афанасьевская Е.В. Экспериментальное обоснование использования противоспаечного барьера на основе коллагена в комбинации с биоцидами в условиях абдоминальной хирургической инфекции // Современные технологии в медицине. 2018. №10(2). С. 66–75. DOI: 10.17691/stm2018.10.2.07.
8. Паршиков В.В., Логинов В.И. Техника разделения компонентов брюшной стенки в лечении пациентов с вентральными и послеоперационными грыжами (обзор) // Современные технологии в медицине. 2016. №8(1). С. 183-194.
9. Горбунова Е.А. Гнойно-воспалительные осложнения после вентропластики (вопросы профилактики и лечения) // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. 2011. №1. С.73-79.
10. Власов А.В., Кукош М.В. Проблема раневых осложнений при эндопротезировании брюшной стенки по поводу вентральных грыж // Современные технологии в медицине. 2013. №5. С. 116-124.
11. Tollens T., Struyve D., Aelvoet C., Vanrijkel J.P. Introducing the Proceed Ventral Patch as a new device in surgical management of umbilical and small ventral hernias: preliminary results. Surg. Technol. Int. 2010. Vol. 19. P.99-103.
12. Bitterman N., Ben-Nun O., Calderon N., Brodsky A., Matter I., Sroka G.Use of autologous dermal flap as mesh coverage in the treatment of large abdominal-wall defect in patients following massive weight loss: presentation of a novel surgical technique. Hernia. 2020. 24. 387–393 DOI: 10.1007/s10029-020-02127-4.
13. Топчиев М.А., Магомедов М.А., Топчиев А.М. Способ подготовки аутотрансплантата для герниоплатики // Патент на изобретение RU № 2011132679/14, от 03.08.2011 Бюл. 31.
14. Янов В. Н. Термическая обработка аутодермальных имплантов // Вестник хирургии. 1975. №9. С. 90-91.
15. Гуменюк С. Е., Григорьев А. Г., Губиш А.В., Батчаева Р.А., Сторожук П.Г. Фармакологическая коррекция формирования соединительной ткани при аллопластике в эксперименте // Кубанский научный медицинский вестник. 2015. №5. С.47-50. DOI: 10.25207/1608-6228-2017-2-61-65.

Несмотря на внедрение малоинвазивных технологий в абдоминальной хирургии, число открытых операций, особенно в ургентной хирургии, не уменьшилось. Одним из осложнений лапаротомий является образование послеоперационных грыж, которые регистрируются у 15-25% оперированных. Процент рецидивов увеличивается до 35% и более у больных с сопутствующей патологией (наличие системной дисплазии соединительной ткани, ожирение, сахарный диабет и др.). При этом нужно отметить, что более 50% рецидивов после вмешательства регистрируется в первые два года после операции [1].

Срединные вентральные грыжи в линейке наружных грыж составляют 17,5%. Хирургическое лечение рецидивов приводит к возврату заболевания от 3 до 22% оперированных [2-4]. В настоящее время стандартом хирургии срединных послеоперационных и рецидивных срединных грыж является герниопластика с использованием протезирующих материалов [5-7]. Широкое внедрение протезирующей герниопластики при срединных грыжах значительно улучшило результаты лечения этих больных, снижая частоту рецидива, улучшая качество жизни пациентов [8; 9].

Однако применение протезирующих материалов не всегда дает положительные результаты. Это касается, прежде всего, частоты раневых послеоперационных осложнений, достигающих, по данным ряда авторов, 21–49% и выше. По мнению исследователей, количество осложнений зависит от состава материала имплантата, его покрытия, тканевой реакции на него, расположения по отношению к анатомическим структурам передней брюшной стенки, брюшной полости. Инфекционные осложнения в области хирургического вмешательства наиболее часто встречаются в структуре осложнений. Частота их достигает выше 21,5% случаев. Как у нас в стране, так и за рубежом имеются исследования, в основе которых лежит нанесение на протез композиционных смесей, в состав которых входит высокодисперсное серебро, а также смеси йодопирона и мезогеля и пр. однако их применение связано с возрастанием стоимости как самих протезирующих имплантатов, так и в целом операции [10; 11].

В последнее время в современной герниологии определенным трендом является использование биологических имплантатов. Перспективными являются разработки по культивированию собственного коллагена на культуре тканей. Однако данные технологии являются очень дорогостоящими, кроме того, требуют значительного времени. В настоящее время наиболее часто в качестве биологического аутотрансплантата используется кожа пациента. Аутокожа подготавливается, с целью удаления ее дериватов, различными методами: термическим (метод В.Н. Янова), диатермоэлектрокоагуляцией либо лазерной абляцией. Недостатком всех этих методов является денатурация белков сетчатого слоя дермы вследствие воздействия высокой температуры. Это негативно сказывается на эластических свойствах имплантата и качестве его приживления [12].

Имеющиеся способы предупреждения раневой инфекции (периоперационное ведение антибиотиков, профилактика образования экссудата и др.) не в полной мере снижают инфекционные осложнения. Поэтому придание имплантату антимикробной активности к госпитальным штаммам бактерий в алгоритме профилактики раневых осложнений является очень важным.

Целью данного исследования явилось изучение бактерицидных и бактериостатических свойств деэпителизированного консервированного кожного аутотрансплантата, используемого для укрепления анатомических структур в хирургии срединных послеоперационных вентральных грыж.

Материал и методы исследования

Антибактериальную активность деэпителизированного консервированного свободного кожного аутотрансплантата в растворе оксигенированной воды и цефтриаксона изучали на наличие госпитальных штаммов бактерий на базе кафедры общей хирургии с курсом последипломного образования Астраханского ГМУ и сертифицированной бактериологической лаборатории ГБУЗ АО «ГКБ № 3» г. Астрахань. Были использованы клинические госпитальные изоляты грамотрицательных (Escherichia coli), неферментирующих бактерий (Pseudomonas aeruginosa) и грамположительных (Staphylococcus aureus). Выделение и идентификацию использованных культур возбудителей проводили с использованием анализатора VITEK 2 Compact 30 4700733 (Франция). Способность подавлять развитие микроорганизмов определяли методом диффузии в агаре. Исследования выполнены согласно рекомендациям Европейского общества по клинической микробиологии и инфекционным болезням «Определение чувствительности к антимикробным препаратам» диско-диффузионным методом EUCAST (версия 6.0, 2017 г.). Пограничные значения диаметров зон подавления роста калиброваны по отношению к гармонизированным европейским пограничным значениям, которые опубликованы EUCAST и расположены в свободном доступе.

В опытной группе исследования забор материала производился у больных во время операций при иссечении и формировании кожного аутоимплантата. Кожный лоскут подготавливался по оригинальной авторской методике, которая включала в себя его деэпителизацию дерматомом, консервацию в специальном растворе, содержащем антибиотик цефтриаксон (1 г) и оксигенированный препарат (50 мл) [13]. Консервирующая подготовка трансплантата проводилась в течение 60-80 минут после его забора. Масса аутотрансплантатов составляла 3±0,2 г. Проведено 30 исследований (рис. 1).

 a b

Рис. 1. Этапы подготовки аутодермального трансплантата (а – деэпителизация при помощи циркулярного дерматома, b - консервация в растворе)

Суточные культуры бактерий засевали шпателем на среду Мюллера – Хиптена (Санкт-Петербург) или Уро Агар в концентрации 105 КОЕ в 1 мл взвеси. С соблюдением правил подготовки инокулята и инокуляции чашек с агаром добивались формирования равномерного сплошного слоя бактериального роста (газон). Кусочки консервированного деэпителизированного кожного аутотрансплантата наносили на газон бактерий. Посев инкубировался в термостате на протяжении 18-24 часов при t 37 °С. При измерении зон подавления роста ориентировались на зону полного подавления роста микроорганизмов, определяемую невооруженным глазом при расположении чашки примерно в 30 см от глаз. Измерение зон подавления роста проводили с точностью до миллиметра при помощи штангенциркуля. По диаметру задержки роста определяли антимикробную активность. Отсутствие зоны задержки роста: бактерии не восприимчивы к препарату - R. Зона задержки роста диаметром выше 10 мм интерпретировалась как высокая чувствительность микробов. В качестве контроля мы использовали две группы по 30 исследований. В первой контрольной группе исследования использовали антибиотические диски, пропитанные препаратом цефтриаксон (1 г). Во второй контрольной группе использовали аутодермальный трансплантат, подготовленный по методике В.Н. Янова [14].

Статистическую обработку полученных данных проводили методами параметрической статистики с помощью программ SPSS 11.5, Statistica7.0, MS Exсel. Различия значений считали значимыми при уровне вероятности 95% (р≤0,05).

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты исследования позволили установить, что консервированный по авторской методике деэпителизированный аутотрансплантат в консерванте, состоящем из оксигенированной воды и цефтриаксона в соотношении 50 мл оксигенированной воды и 1 грамм цефтриаксона, существенно повышает антимикробные свойства. Зона задержки роста в зависимости от возбудителя колебалась от 35 до 55 мм (рис. 2).

 a  b c

Рис. 2. Зоны подавления роста госпитальных изолятов (Escherichia coli – a, Pseudomonas aeruginosa – b, Staphylococcus aureus – с) с использованием деэпителизированного консервированного кожного аутотрансплантата

При сравнительном анализе антимикробного воздействия мы провели тест на чувствительность флоры на цефтриаксон. При интерпретации результатов в первой контрольной группе было установлено, что антимикробная активность дисков с цефтриаксоном была значительно меньше, чем воздействие на флору консервированного деэпителизированного аутотрансплантата. Она колебалась в зависимости от штаммов от 0,1 до 11 мм (рис. 3).

 a  b c

Рис. 3. Зоны подавления роста госпитальных изолятов (Escherichia coli – a, Pseudomonas aeruginosa – b, Staphylococcus aureus – с) с использованием антибиотических дисков (цефтриаксон 1,0)

Во второй контрольной группе с применением аутодермального трансплантата, приготовленного по методике В.Н. Янова, не отмечено зон подавления роста госпитальных изолятов (рис. 4).

 a  b c

Рис. 4. Отсутствие зон подавления роста госпитальных изолятов (Escherichia coli – a, Pseudomonas aeruginosa – b, Staphylococcus aureus – с) с использованием аутодермального трансплантата, приготовленного по методике В.Н. Янова

Количественные данные, характеризующие антимикробные свойства деэпителизированного консервированного аутодермального трансплантата, в сравнении с антибиотическими дисками представлены в таблице.

Антимикробные свойства в группах исследования (p≤0,05)

Группы исследования

(n=90)

Зона подавления роста (мм) госпитальных изолятов

Escherichia coli

Pseudomonas aeruginosa

Staphylococcus aureus

Консервированный аутодермальный трансплантат (n=30)

35,3±1,2*

41,1±1,1*

55,2±1,3*

Антибиотические диски (цефтриаксон, 1 г) (n=30)

8,6±0,5

0,12±0,4

11,3±0,3

Аутодермальный трансплантат по

В.Н. Янову (n=30)

R

R

R

*- значения в группах при значении p≤0,05.

Таким образом, антимикробные свойства аутотрансплантата по сравнению с первой контрольной группой в отношении Escherichia coli были выше на 75,6%, в исследованиях со штаммами Pseudomonas aeruginosa – 99,5%, а при использовании в качестве изолята Staphylococcus aureus – 79,5%.

Сложность в анализе результатов состояла в том, что экспериментальные исследования, проводимые по антибактериальной активности применяемых имплантатов, очень немногочисленны. А работ по изучению антимикробной активности деэпителизированного свободного кожного аутотрансплантата в доступных источниках и электронных ресурсах мы не встречали.

В работах по антимикробной активности, в основном аллопротезов, отмечалось, что эта активность составляет от 7 до 20 мм в зависимости от возбудителя [15]. Проведенные исследования бактерицидных свойств деэпителизированного консервированного свободного кожного аутотрансплантата позволили установить его высокие бактерицидные свойства, которые были в зависимости от возбудителя в пределах 35–55 мм, т.е. в 3–5 раз выше, чем воздействие дисков, пропитанных цефтриаксоном.

Во второй контрольной группе, где исследовался аутодермальный имплантат по В.Н. Янову, антимикробных свойств в отношении госпитальных штаммов возбудителей отмечено не было. Данное обстоятельство можно рассматривать как неблагоприятный фактор для развития имплантационной инфекции в зоне операционного вмешательства.

Таким образом, на наш взгляд, пропитанный консервантом деэпителизированный кожный имплантат сохраняет свои высокие бактерицидные свойства за счет входящего в состав консерванта - оксигенированного препарата, который потенцирует действие антибактериального препарата.

Заключение

Данные экспериментального исследования говорят об аргументированности применения деэпителизированного консервированного свободного кожного имплантата в профилактике инфекционных осложнений в зоне хирургического вмешательства и о возможности более широкого его применения в хирургии вентральных грыж.


Библиографическая ссылка

Топчиев А.М., Топчиев М.А., Паршин Д.С., Мухтаров И.А., Смирнягина Е.О. ОЦЕНКА АНТИМИКРОБНОЙ АКТИВНОСТИ ДЕЭПИТЕЛИЗИРОВАННОГО КОНСЕРВИРОВАННОГО КОЖНОГО АУТОИМПЛАНТА, ПРИМЕНЯЕМОГО В ХИРУРГИИ СРЕДИННЫХ ВЕНТРАЛЬНЫХ ГРЫЖ // Современные проблемы науки и образования. – 2020. – № 5.;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=30214 (дата обращения: 04.08.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074