Дата публикации: 2024

DOI: 10.32364/2587-6821-2024-8-4-3

Цель исследования: в ходе экспериментальной работы выявить характер рубцовых изменений после реплантации конечности и изучить возможность предупреждения фиброза с помощью аллогенного биоматериала. Материал и методы: эксперимент проведен на 48 крысах-самцах (по 24 в контрольной и опытной группах). Операция заключалась в круговом разрезе мягких тканей в средней трети бедра с последующим микрохирургическим сшиванием сосудов, нервов, мышц и кожи. В опытной группе на раневые поверхности перед сшиванием наносили аллогенный диспергированный биоматериал (АДБ), представляющий собой стерильный порошок, приготовленный из децеллюляризированной соединительной ткани. Животных выводили из опыта через 7, 14, 30 и 90 сут после операции. Образцы тканей из зоны операции подвергали гистологическому и иммуногистохимическому исследованию: оценивали экспрессию трансформирующего фактора роста (TGF-β1), фактора некроза опухоли (TNF-α), антигена главного комплекса гистосовместимости (HLA-DR), маркера миосателлитоцитов (MyoD). Результаты исследования: в контрольной группе через 90 сут после операции вокруг сосудов и нервов обнаруживались фиброзные муфты, а также очаги фиброза между сшитыми мышцами, т. е. складывалась типичная картина асептического воспаления. Указанный процесс сопровождался высокой экспрессией TGF-β1 и HLA-DR при низкой экспрессии TNF-α. В опытной группе частицы АДБ подвергались биодеградации макрофагами и резорбции. Вокруг сшитых сосудов и нервов фиброзные оболочки состояли из более тонких, чем в группе контроля, пучков коллагеновых волокон. В местах сшивания мышц рубцовые изменения не определялись. В более поздние сроки (через 30 и 90 сут) сосуды и нервы были окружены тонкими пучками коллагеновых волокон. Экспрессия TNF-α значимо превосходила таковую в контрольной группе, тогда как экспрессия TGF-β1и HLA-DR оставалась на низком уровне. Со временем (через 90 сут) происходило заживление дефекта и обнаруживалось снижение экспрессии указанных цитокинов в обеих группах. У животных опытной группы начиная с 14 сут эксперимента выявлялись MyoD+-миосателлитоциты, что указывало на регенерацию мышечных волокон. У животных контрольной группы в течение эксперимента MyoD+-клетки не выявлялись. Заключение: проведенное экспериментальное исследование показало, что при реплантации конечности возникает асептическое воспаление, в пролиферативной фазе которого формируются фиброзные муфты вокруг воссоединенных сосудов и нервов, а также очаговый фиброз между фрагментами сшитых мышц, с высокой экспрессией TGF-β1 и HLA-DR. Использование АДБ позволяет изменить течение раневого процесса за счет активации макрофагов провоспалительного фенотипа, что проявляется значительно более высокой экспрессией TNF-α, коррелирующей с низкой экспрессией TGF-β1 и HLA-DR. В этих условиях происходит ингибирование фиброза вокруг сосудов и нервов и регенерация поврежденных мышечных волокон. Таким образом, применение АДБ при реплантации конечности способствует предупреждению фиброза вокруг сосудов и нервов и стимулирует прогениторные мышечные клетки.

Издатель: Meditsina-Inform LLC

Тип: Article

Publication date: 2024

DOI: 10.32364/2587-6821-2024-8-4-3

Aim: during research study, to identify the nature of cicatricial changes after limb replantation and to study the possibility of preventing fibrosis using an allogeneic biomaterial. Materials and Methods: the research was conducted on 48 male rats (24 each in the control and experimental groups). The operation consisted of a circular incision of soft tissues in the middle third thigh, followed by microvascular stitches of blood vessels, nerves, muscles and skin. In the experimental group, a dispersed allogeneic biomaterial (DAB), which is a sterile powder prepared from decellularized connective tissue, was applied to wound surfaces before stitching. The subjects were withdrawn from the study 7, 14, 30 and 90 days after surgery. Tissue samples from the surgical area were subjected to histology and immunohistochemistry: the expression of transforming growth factor (TGF-β1), tumor necrosis factor (TNF-α), antigen of the main histocompatibility complex (HLA-DR), myosatellitocyte marker (MyoD) was evaluated. Results: in the control group 90 days after surgery, fibroblastic sleeve was found around the vessels and nerves, as well as fibroblast foci between the stitched muscles, therefore, a typical picture of aseptic inflammation. This process was accompanied by high TGF-β1 and HLA-DR expression with low TNF-α expression. In the experimental group, DAB particles were biodegraded by macrophages and resorption. Fibrous membranes around the stitched vessels and nerves consisted of collagen fibers thinner than in the control group. Cicatricial changes were not detected at the sites of muscle stitching. At a later date (30 and 90 days), the vessels and nerves were surrounded by thin collagen fibers. TNF-α expression significantly exceeded that in the control group, while the TGF-β1 and HLA-DR expression remained at a low level. Given time (90 days), a defect cicatrization and a decrease in these cytokines expression were detected in both groups. Starting from the 14th day of the study, MyoD+myosatellitocytes were detected in the subjects of the experimental group, which indicated the muscle fiber regeneration. No MyoD+cells were detected in the subjects of the control group during the study. Conclusion: conducted study showed that aseptic inflammation occured during limb replantation, in the proliferative phase of which fibroblastic sleeve formed around stitched vessels and nerves, as well as fibroblast foci between fragments of stitched muscles, accompanied by high TGF-β1 and HLA-DR expression. The DAB allows to change the wound process course due to the macrophages activation of the proinflammatory phenotype, which is manifested by a significantly higher TNF-α expression, correlating with low TGF-β1 and HLA-DR expression. Under these conditions, vascular fibrosis is inhibited and damaged muscle fibers are regenerated. Thus, the DAB use in limb replantation helps to prevent vascular fibrosis and stimulate progenitor muscle cells. © 2024, Meditsina-Inform LLC. All rights reserved.

Издатель: Meditsina-Inform LLC

Тип: Article