Morphometric analysis of the intercellular substance of hypertrophic scars after anti-scar treatment

Sergey V. Minaev; Минаев Сергей Викторович; Alina N. Grigorova; Григорова Алина Николаевна; Oksana V. Vladimirova; Владимирова Оксана Владимировна; Anna A. Ivchenko; Ивченко Анна Александровна; Petr M. Lavreshin; Лаврешин Петр Михайлович; Vladimir I. Vladimirov; Владимиров Владимир Иванович; Sergey Ivanovich I. Timofeev; Тимофеев Сергей Иванович; Vakhtang V. Gobedzhishvili; Гобеджишвили Вахтанг Владимирович

doi:10.17816/psaic711

Морфометрический анализ межклеточного вещества гипертрофических рубцов на фоне противорубцового лечения

Авторы: Минаев С.В.¹, Григорова А.Н.¹, Владимирова О.В.¹^,2, Ивченко А.А.¹, Лаврешин П.М.¹^,2, Владимиров В.И.², Тимофеев С.И.³^,4, Гобеджишвили В.В.⁵
Учреждения:
1. Ставропольский государственный медицинский университет
2. Городская клиническая больница № 2
3. Магаданская областная детская больница
4. Дальневосточный государственный медицинский университет
5. Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)
Выпуск: Том 11, № 1 (2021)
Страницы: 39-46
Раздел: Оригинальные исследования
Дата подачи: 02.02.2021
Дата принятия к публикации: 25.03.2021
Дата публикации: 31.05.2021
URL: https://rps-journal.ru/jour/article/view/711
DOI: https://doi.org/10.17816/psaic711
ID: 711

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Полный текст
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Цель. В данной статье целью исследования послужила оценка формирования рубцовой ткани после ожогов под воздействием противорубцового геля. Так как понимание процессов, происходящих в рубцах, и морфофункциональных особенностей ткани на разных этапах развития позволяет проводить таргетный подбор терапии и профилактики рубцов.

Материалы и методы. Проведен сравнительный проспективный анализ с 2005 по 2020 г. Были выделены 2 группы. В группе 1 (47 больных) лечение пациентов с ожогами проводили по стандартной схеме без применения современных раневых покрытий. В группе 2 (41 пациент) проводили раннюю первичную профилактику образования патологического рубца, где им с момента наступления эпителизации на область ожоговой травмы ежедневно наносили гель Контрактубекс. Гистологическое исследование включало анализ биоптатов кожи в зоне повреждения до и после консервативного лечения.

Результаты. По результатам гистологического исследования у всех исследуемых в группах наблюдаются количественные изменения клеточного состава рубцовой ткани. Усредненный количественный показатель активности фибробластов достоверно снижен в группе 2 при применении геля Контрактубекс. Толщина коллагеновых волокон, при морфометрическом анализе, наиболее снижена во всех слоях дермы кожи в группе 2 (p < 0,05). В группе 1 коллагеновые волокна представлены в виде узелковых скоплений, в некоторых участках сетчатого слоя дермы волокна имеют более фрагментированный вид. В группе 2, с применением Контрактубекса, наблюдается достоверное снижение уровня TGF-β в сосочковом и сетчатом слоях дермы.

Заключение. Таким образом, применение геля Контрактубекс в схемах ранней профилактики образования патологического рубца значительно уменьшает необходимость последующих реконструктивных хирургических вмешательств.

Ключевые слова

патологические рубцы, гипертрофические рубцы, таргетный подбор терапии, ранняя профилактика, компрессия, раневые покрытия, ранозаживление, панч-биопсия, воспаление

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

Одной из задач восстановительного лечения пациентов с травмами и обширными ожогами является своевременное проведение профилактики образования патологических рубцов и недопущение развития тяжелых психофизических осложнений для пациента, связанных с ростом избыточных гипертрофических рубцов [1, 2]. Исследования последних десятилетий демонстрируют высокий уровень возникновения патологических рубцов, которые по-прежнему наблюдаются у 10 % общей популяции [3]. У 15–77 % пациентов данный дефект сопровождается постоянным зудом и жжением, чувством натяжения и дискомфортом в области рубца, приводящим к серьезным психоэмоциональным расстройствам. Кроме того, более чем у 70 % пациентов с глубокими ожогами и обширными травмами развиваются избыточные рубцы, деформирующие ткани и ограничивающие физиологическую мобильность тела, приводя к снижению качества жизни [4–6]. В большинстве случаев ведение пациентов с рубцами основано больше на индивидуальном опыте практикующих врачей, чем на результатах крупных рандомизированных контролируемых исследований и других данных научных доказательств [7–9]. Формирование патологических рубцов — это патогенетически обусловленная реакция организма на травмирующие факторы, выражающаяся разрастанием соединительной ткани, которая относится к тканям внутренней среды и составляет около 86 % организма человека. В настоящее время проводится ряд исследований, позволяющих более детально изучить структуру соединительной ткани и ее изменение в рубце [10, 11]. Понимание процессов, происходящих в рубцах, и морфофункциональных особенностей ткани на разных этапах развития позволяет проводить таргетный подбор терапии и профилактики рубцов [12–14].

Целью исследования была оценка формирования рубцовой ткани после ожогов под воздействием противорубцового геля.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Нами был проведен сравнительный проспективный анализ с 2005 по 2020 г. 261 пациента с термическими ожогами 2–3-й степени и оперативными вмешательствами на брюшной полости разных возрастных групп. Из них в данное исследование включено 119 пациентов, подходящих по критериям включения. Исследование проведено на базе отделения гнойной хирургии (ожоговое отделение) ГБУЗ СК «Городская клиническая больница № 2» Ставрополя, отделений гнойной хирургии ГБУЗ СК «Краевая детская клиническая больница» Ставрополя и детского хирургического отделения ГБУЗ «Магаданская областная больница» Магадана.

Критерии включения: наличие ожоговой травмы от 5 до 20 % поверхности тела (п.т.), 2–3-й степени (площадь глубоких ожогов не должна превышать 5 % п.т.), высокий риск развития патологического рубца, возраст от 14 до 21 года, отсутствие декомпенсированных соматических патологий, согласие пациента.

Критерии исключения: площадь повреждения более 20 % п.т., ожоги дыхательных путей, возраст младше 14 и старше 21 года, применение глюкокортикоидов.

Все пациенты были разделены на 2 группы с адекватным соотношением по полу, возрасту и наличию сопутствующей патологии в каждой из них. В группе 1 (47 человек) лечение при ожогах проводили по стандартной схеме с применением современных раневых покрытий (Воскопран, Бранолинд) и выполнением ранней хирургической некрэктомии; сроки закрытия глубоких ран путем аутодермопластики осуществляли в среднем на 8-е сутки от момента травмы, столь поздние сроки обусловлены различными причинами. Большинство ран заживало спонтанной эпителизацией после некрэктомии. В последующем проводилось комплексное физиотерапевтическое лечение: магнитотерапия, ультразвуковое воздействие на область ожоговой травмы с гормональной мазью № 10 параллельно обе процедуры. Электрофорез фермента из раствора, начиная с 30-х суток от момента травмы и длительностью 10 процедур на курс. Повторение курса проводили через 3 мес. С момента завершения заживления пациенты носили компрессионное белье, применялась локальная компрессия или силиконовые давящие пластыри от 2 до 6 мес. Местно пациенты применяли питательные косметические средства.

В группе 2 (41 пациент) проводилась ранняя первичная профилактика образования патологического рубца. С момента наступления эпителизации на область ожоговой травмы в небольшом количестве, согласно инструкции к препарату от фирмы-производителя, ежедневно 3 раза в день наносили гель Контрактубекс — трехкомпонентный препарат, обладающий выраженной антигиперпролиферативной активностью. Так как данное противорубцовое средство состоит из алантоина, гепарина и экстракта лука — цепалина, противопоказаний в виде гиперсенсибилизации к парабенам ни у одного пациента выявлено не было так же, как и побочных эффектов от применения препарата. Гель применяли до 6 мес. Кроме того, дополнительно проводился курс физиотерапии: ультрафонофорез с гелем Контрактубекс, лазер, начиная с 10-х суток после заживления по 10 процедур каждая. Через месяц после заживления курсы электрофореза с ферментом, 10 процедур. Повтор курсов физиотерапии каждые 2 мес. Контрольную группу биоптатов, для анализа гистологических данных, составили участки иссеченной кожи 25 пациентов, которым выполнялись оперативные вмешательства (герниопластика, аппендэктомия). Наблюдение в динамике осуществлялось на основании заполнения пациентом и врачом персональной электронной карты в мобильном приложении «Дневник рубца». Гистологическое исследование включало анализ биоптатов кожи в зоне повреждения до и после консервативного лечения. Забор материала в исследуемых группах осуществлялся на 7, 21, 40, 90 и 120-е сутки, после формировании рубцовой ткани. Реакции со стороны рубца на биопсию выявлено не было. Забор материала осуществлялся во время осмотра при помощи панч-биопсии кожи — Dermo Panch (Sterylab, Италия). Биопсийный материал подготавливали стандартными гистологическими методами, после подготовки материал окрашивали гемотоксилином и эозином, специальными методами на выявление коллагеновых волокон — метод окраски по Маллори и метод окраски по Ван Гизону (BioVitrum, Россия). При исследовании гистологических препаратов оценивалась толщина, расположение коллагеновых волокон во всех слоях дермы, межклеточное пространство. При помощи иммуногистохимического метода, с использованием реактивов компании Хеликов (Bio-Rad Laboratories, США), проводилось выявление фактора роста β (TGF-β), стимулирующего синтез белков межклеточного матрикса, регулирующего активность фибробластов; PCNA — ядерный антиген пролиферирующих клеток; MMП — матриксные металлопротеиназы, которые участвуют в ремоделировании внеклеточного матрикса, в балансе между синтезом и расщеплением коллагена.

Статистическая обработка осуществлялась с использованием программы Excel 2016 (Microsoft Corporation, США) и Statistica 10.0 (StatSoft, США). Анализ данных включал стандартные методы описательной и аналитической статистики. Для сравнения средних значений выборок использовали t-тест для независимых выборок (тест Стьюдента). Различия между группами при р < 0,05 расценивали как значимые, р < 0,01 — очень значимые.

РЕЗУЛЬТАТЫ

В I группе отмечено формирование ярко выраженных гипертрофических рубцов у 37 пациентов (78,7 %), тогда как в группе 2 патологические рубцы отмечены только у 14 человек (34,1 %). При этом 30 (63,8 %) человек из I группы отмечали дискомфорт в области формирующихся рубцов, во 2-й группе подобные жалобы выявлены у 15 (36,6 %). Косметический дефект беспокоил в 1-й группе 36 человек (76,6 %), во 2-й группе — 12 (29,3 %). Функциональные нарушения, связанные с развитием рубцов и натяжением тканей, развились в группе 1 у 17 пациентов (36,2 %), в группе 2 — у 6 человек (14,6 %).

По результатам гистологического исследования у всех исследуемых в группах наблюдаются количественные изменения клеточного состава рубцовой ткани (см. таблицу).

Таблица. Морфологическая характеристика клеток и межклеточного вещества в исследуемых группах / Table. Morphological characteristics of cells and intercellular matter in the studied groups

Группы сравнения / изменения кожи	Контрольная группа	Группа 1	Группа 2	χ²	р
Толщина волокон в слоях дермы, мм
Сосочковый слой	0,0013 ± 0,0094	0,0039 ± 0,0086	0,0023 ± 0,0065	1,896	0,034
Сетчатый слой	0,0027 ± 0,015	0,0056 ± 0,019	0,0047 ± 0,012	1,021	0,029
Клеточный состав в 1 мм²
Фибробласты	79 ± 1,2	97,21 ± 0,15	87,10 ± 0,18	2,751	0,035
Макрофаги	34 ± 3,4	86,42 ± 4,3	36,70 ± 2,4	2,312	0,016
Лимфоциты	52 ± 2,9	125,25 ± 3,01	57,9 ± 1,9	2,674	0,028
Экспрессия маркеров в 1 мм²
TGF-β	263 ± 3,4	469 ± 7,2	287 ± 2,4	2,151	0,038
PCNA	408 ± 3,9	502 ± 5,3	398 ± 3,1	3,332	0,021
ММП	347 ± 4,6	302 ± 6,1	356 ± 7,0	2,276	0,034

Усредненный количественный показатель активности фибробластов достоверно снижен в группе 2 при применении геля Контрактубекс (рис. 1). Из представленных данных видно, что и показатели активности лимфоцитов и макрофагов уменьшаются, так как данные клетки являются источником цитокинов, влияющих на активность фибробластов.

Рис. 1. Гипертрофический рубец (окраска по Маллори. Ув. ×40). Скопление фибробластов в слоях дермы, волокнистый ход коллагеновых волокон / Fig. 1. Hypertrophic scar (Mallory color. Magnification ×40). Accumulation of fibroblasts in the layers of the dermis; the fibrous course of collagen fibers

В группе 1 увеличение лимфоцитов и макрофагов мы расцениваем как один из этапов воспалительного процесса, при этом кератиноциты базального и шиповатого слоев эпидермиса имели вакуализированную форму (рис. 2).

Рис. 2. Гипертрофический рубец (окраска по Маллори. Ув. ×40). Фрагментированный вид коллагеновых волокон. В эпидермисе вакуолизированные кератиноциты / Fig. 2. Hypertrophic scar (Mallory color. Magnification ×40). Fragmented appearance of the collagen fibers. There are vacuolated keratinocytes in the epidermis

Толщина коллагеновых волокон, при морфометрическом анализе, наиболее снижена во всех слоях дермы кожи в группе 2 (p < 0,05). В группе 1 коллагеновые волокна представлены в виде узелковых скоплений, в некоторых участках сетчатого слоя дермы волокна имеют более фрагментированный вид.

Экспрессия TGF-β во всех случаях выше в сосочковом слое дермы кожи. Так как TGF-β является регулятором белковосинтетической активности фибробластов и полифункциональным цитокином, его концентрация в группах сравнения наибольшая в группе 1 (см. таблицу). В группе 2, с применением Контрактубекса, наблюдается достоверное снижение уровня TGF-β в сосочковом и сетчатом слоях дермы. На повышение клеточной пролиферации в сосочковом слое дермы указывает показатель экспрессии PCNA. Показатель ферментативной активности — ММП — позволяет судить о степени разрушения и деградации стромальной ткани. На фоне лечения Контрактубексом динамических скачков экспрессии ММП не наблюдалось.

ОБСУЖДЕНИЕ

Знание картины морфологических особенностей гипертрофических рубцов позволяет сформировать дифференцированный подход в выборе лечения рубца [15–17]. По нашему мнению, назначение всех средств от рубцов и оценка их эффективности должна проводится на основе патогенеза рубцевания, с выделением факторов агрессивного роста, таких как факторы роста, синтезируемые клеточной популяцией [18, 19]. В настоящее время хирургами применяются разнообразные шкалы клинической оценки патологического рубца, которые отображают субъективные характеристики [20]. Одна из самых популярных — Ванкуверская шкала, на основании которой подбирались способы лечения, при этом в гистологическом подтверждении целесообразности не было [21, 22]. В настоящее время наши зарубежные коллеги широко изучают новые препараты для рассасывания гипертрофических рубцов [23]. По данным отечественных авторов, наиболее перспективным считается лечение с применением геля Контрактубекс [24].

Применение противорубцового геля, содержащего цепалин, алантоин и гепарин, привело к развитию менее выраженных гипертрофических рубцов, что подтверждается изменением толщины коллагеновых волокон во всех слоях дермы (р < 0,029) при морфометрии. Изменяется также клеточная активность под действием поликомпонентного противорубцового геля в группе 2 в сравнении с группой 1 контроля. Клинически применение ранней профилактики с использованием геля Контрактубекс приводит к уменьшению высоты и плотности рубцовой ткани, повышению смещаемости и эластичности, более быстрому ее созреванию.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, оценка полученных результатов свидетельствует, что применение противорубцового геля Контрактубекс в схемах ранней профилактики образования патологического рубца предотвращает развитие грубых патологический рубцов на месте глубоких ожогов. Данный эффект обусловлен снижением интенсивности проявлений избыточного роста соединительной ткани, манифестирующийся в разных клинических проявлениях, что в свою очередь способствует снижению количества корригирующих хирургических вмешательств по поводу последствий ожоговой травмы и повышает качество жизни пациентов, обеспечивая хороший косметический эффект.

Об авторах