Коллаген 1 и 3 типа грыжи

Ежегодно в Российской Федерации выполняется около 170 тыс. герниопластик. По данным литературы, 9,8% операций на органах брюшной полости приводят к развитию грыжи передней брюшной стенки в отдаленном периоде [3, 5, 8, 13]. Рецидивы возникают из-за технических ошибок, нарушения кровоснабжения мышц передней брюшной стенки, а также изменения структуры соединительной ткани у определенной группы пациентов [2, 5, 15].

Изменение структуры соединительной ткани возникает в том числе из-за нарушения коллагенового обмена, соотношения типов коллагена в соединительной ткани и снижения вследствие этого прочностных свойств апоневроза [5—7, 9—11]. Это в дальнейшем ведет к рецидивированию вентральной грыжи. При использовании синтетических материалов заметно улучшились результаты лечения пациентов с вентральной грыжей, однако остаются проблемы, связанные с выбором синтетического эндопротеза и способа оперативного лечения [1, 5, 7, 14].

В связи с этим целесообразен поиск способов профилактики и предоперационной диагностики вероятности развития вентральной грыжи с помощью методик исследования соотношения коллагенов с использованием поляризационной микроскопии.

Рандомизированное проспективное простое клиническое исследование проведено в клинике хирургических болезней № 1 ГБОУ ВПО КГМУ Минздрава России на базе БМУ «Курская областная клиническая больница» с 2012 по 2015 г. В работе использованы данные обследования и лечения 141 пациента, в том числе 76 с неосложненной вентральной грыжей среднего размера (размер грыжевых ворот 5—10 см по классификации В.В. Жебровского и соавт.) и 65 пациентов с другими абдоминальными заболеваниями, не связанными с дисплазией соединительной ткани.

Женщины составили 58,9% (n=83), мужчины — 41,1% (n=58). Пациенты были разделены на две группы. Пациенты без вентральной грыжи составили 1-ю группу (n=65), которая была разделены на 2 подгруппы — А1 и Б1. Подгруппу А1 составил 41 пациент — первично оперированные, в подгруппу Б1 вошли 24 пациента — повторно оперированные. В план обследования больных было включено гистологическое исследование коллагенового состава соединительной ткани препаратов кожи и апоневроза (полученных интраоперационно). Гистологические препараты толщиной 5—7 мкм окрашивали пикросириусом красным и исследовали с помощью поляризационного микроскопа [4, 12, 16].

Статистическую обработку полученных данных выполняли с помощью приложения Microsoft Excel-2013, пакет Statistica 6.0. Вычисляли средние величины количественных показателей (M), стандартное отклонение (m), коэффициент корреляции Пирсона (r), критерий достоверности Стьюдента (p≤0,05).

Исследование гистологических микропрепаратов кожи и апоневроза пациентов 1-й группы (без вентральной грыжи) в поляризационном свете показало преобладание на снимках коллагена I типа (рис. 1). При этом окраска коллагеновых волокон имела красный цвет.

Коллаген 1 и 3 типа грыжи Рис. 1. Микрофотография фрагмента апоневроза у пациента без вентральной грыжи. Поляризационная микроскопия. Окраска Sirius Red. Ув. 400.

Следует отметить, что коллагеновые волокна имеют плотную структуру, окрашены в красный цвет. Соотношение типов коллагена в апоневрозе составило 2,69±0,41, что говорит о высоком содержании в соединительной ткани коллагена I типа. Данные соотношения типов коллагена кожи и апоневроза между группами исследования значительно различаются (табл. 1).

Коллаген 1 и 3 типа грыжи Таблица 1. Соотношение типов коллагена у пациентов в зависимости от наличия или отсутствия грыжи Примечание. * — имеются достоверные различия между группами, р≤0,05; 1 — коэффициент Пирсона r= +0,92 — сильная прямая корреляционная связь; 2 — коэффициент Пирсона r= +0,85 — сильная прямая корреляционная связь.

При поляризационной микроскопии фрагмента кожи пациентов 1-й группы отмечается преобладание красных оттенков цвета во всех полях зрения (рис. 2).

Коллаген 1 и 3 типа грыжи Рис. 2. Микрофотография фрагмента кожи у пациента без вентральной грыжи. Отмечается мелкая зернистость. Поляризационная микроскопия. Окраска Sirius Red. Ув. 400.

Соотношение коллагенов I и III типов в коже у пациентов без вентральной грыжи составило 2,81±0,52. Следует отметить, что коллагеновые волокна плотно располагаются относительно друг друга. Сравнивая препараты кожи и апоневроза у пациентов без вентральной грыжи (2,81±0,52 и 2,69±0,41 соответственно), достоверных различий по соотношению типов коллагена мы не выявили (р>0,05). В нашей работе произведен расчет коэффициента корреляции Пирсона (r). В результате выявлена сильная прямая корреляционная связь (r= +0,92) между типами коллагена в коже и апоневрозе у пациентов без грыжи. Исходя из этого, можно оценивать изменения коллагенового состава только по коже.

При исследовании микроскопических препаратов кожи и апоневроза в группе пациентов с вентральной грыжей нами выявлены достоверные различия в соотношении коллагенов по сравнению с 1-й группой.

Анализ результатов показал, что соотношение коллагенов I и III типов в коже у пациентов 2-й группы (группа с грыжей) составило 1,13±0,48. Показатель в 2,5 раза достоверно меньше по сравнению с таковым в 1-й группе пациентов (р≤0,05). Преобладание коллагена III типа в соединительной ткани обусловливает ее окраску в зеленый цвет.

Низкий показатель соотношения типов коллагена характеризует снижение синтеза коллагена I типа в соединительной ткани (рис. 3).

Коллаген 1 и 3 типа грыжи Рис. 3. Микрофотография фрагмента кожи у пациента с вентральной грыжей. Поляризационная микроскопия. Окраска Sirius Red. Ув. 400.

При изучении коллагена в апоневрозе при поляризационной микроскопии нами получены следующие результаты: у пациентов с вентральной грыжей соотношение основных типов коллагена составило 1,09±0,21, что достоверно меньше по сравнению с таковым в 1-й группе (2,69±0,41) (см. табл. 1).

У пациентов 2-й группы соотношение коллагенов в апоневрозе в 2,4 раза достоверно меньше, чем в группе больных, не являющихся грыженосителями (р≤0,05). Плотность коллагеновых волокон составила 247,8±26,3 pixel/дюйм, что достоверно меньше, чем в 1-й группе (358,5±29,6 pixel/дюйм). Полученные нами данные свидетельствуют о низком содержании коллагена I типа и высоком содержании коллагена III типа. Такое соотношение выявлено у всех пациентов 2-й группы, являющихся грыженосителями.

При анализе содержания коллагена в коже и апоневрозе у пациентов обеих групп нами выявлены некоторые закономерности. Так, низкое или высокое соотношение типов коллагена в апоневрозе коррелирует с показателями в коже.

При сравнении соотношения типов коллагена в коже и апоневрозе у пациентов 1-й группы достоверных различий не выявлено. В коже соотношение коллагенов I и III типов составило 2,81, в апоневрозе — 2,69, достоверных различий при сравнении двух показателей не получено (р>0,05). Коэффициент Пирсона (r), определяющий корреляционную зависимость, в данном случае равен +0,85, что говорит о сильной прямой корреляционной связи. Аналогичная ситуация наблюдается и при исследовании коллагена III типа (кожа — 26,18±2,48%, апоневроз — 27,07±2,71%).

Подобное явление отмечается и во 2-й группе пациентов. Содержание коллагена I типа в коже составило 53,26±1,83%, в апоневрозе — 52,34±2,64%. Достоверных различий при этом сравнении не выявлено (р>0,05). Содержание коллагена III типа составило 46,74±1,83% в коже и 47,66±2,64% в апоневрозе при р>0,05. Обнаружена сильная прямая корреляционная связь (r=+0,92) между показателями соотношений типов коллагена в препаратах кожи и апоневроза у пациентов 2-й группы. Это позволит до операции прогнозировать риск возникновения послеоперационной вентральной грыжи только по фрагменту кожи.

Достоверных различий по соотношению типов коллагена в коже и апоневрозе во 2-й группе не выявлено (р>0,05).

Таким образом, нами констатированы достоверные различия соотношения коллагенов I и III типов между группами в коже (1-я группа — 2,81±0,52, 2-я группа — 1,13±0,48) и апоневрозе (2,69±0,41 и 1,09±0,21 соответственно) при р≤0,05. Определена сильная прямая корреляционная связь между типами коллагена в препаратах кожи и апоневроза в одной группе, что позволит оценивать состояние соединительной ткани только по коже. На основании этого представляется возможным верифицировать скрытые нарушения синтеза коллагена перед операцией и определять целесообразность применения превентивного эндопротезирования при вмешательствах на органах брюшной полости.

Влияние кратности оперативного лечения на соотношение типов коллагена у пациентов без вентральной грыжи

С целью определения зависимости между кратностью хирургического лечения больных без грыжи и соотношением ТК нами были исследованы препараты кожи и апоневроза в 1-й группе (табл. 2).

Коллаген 1 и 3 типа грыжи Таблица 2. Соотношение типов коллагена у пациентов 1-й группы (без вентральной грыжи) Примечание. * — достоверные различия не выявлены, р≥0,05.

В подгруппе А1 соотношение коллагенов в коже составило 2,71±0,46. Отмечено значительное преобладание коллагена I типа (73,08±2,21%). При анализе препаратов апоневроза достоверных различий в этой подгруппе нами не выявлено (2,82±0,34).

В подгруппе Б1 соотношение коллагенов I и III типов в коже составило 2,89±0,58, в апоневрозе — 2,57±0,51, что не имеет достоверных различий (р>0,05) по сравнению с подгруппой А1.

В обеих подгруппах отмечается преобладание коллагена I типа (рис. 4). Статистически значимые различия отсутствуют (р>0,05).

Коллаген 1 и 3 типа грыжи Рис. 4. Микрофотография фрагментов апоневроза у пациентов 1-й группы. а — подгруппа А1; б — подгруппа Б1. Поляризационная микроскопия. Окраска Sirius Red. Ув. 400.

При анализе полученных результатов коллаген I типа в подгруппе А1 составил 73,81±2,74%, в подгруппе Б1 — 72,03±2,47%. Волокна имеют «организованную» структуру, количество дефектов и участков, не содержащих коллаген, минимально.

Таким образом, у пациентов с вентральной грыжей соотношение коллагенов I и III типов в коже в 2,54 раза меньше, чем у пациентов, не являющихся грыженосителями. Достоверная взаимозависимость соотношений типов коллагена в коже и апоневрозе (r=+0,92) позволит до операции по фрагменту кожи прогнозировать риск возникновения послеоперационной вентральной грыжи. Отсутствие достоверных различий (р>0,05) в препаратах кожи и апоневроза в сравниваемых подгруппах (А1 и Б1) свидетельствует о том, что кратность оперативного лечения пациентов без вентральной грыжи не влияет на соотношение основных типов коллагена.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Источник

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Статистика

Аннотация

Актуальность Нарушение ремоделирования соединительной ткани после операции у пациентов с грыжами живота, явля- ется одной из важнейших проблем современной герниологии. Основной причиной таких нарушений, считается патология соединительной ткани, что неотделимо от изменений коллагенового обмена в зоне образования послеоперационного рубца. Цель исследования Изучить соотношение коллагена I и III типов соединительной ткани в коже и апоневрозе у больных с вентральными грыжами и у пациентов с другой хирургической патологией. Материалы и методы С использованием поляризационной микроскопии проведен сравнительный анализ структур соеди- нительной ткани в коже и апоневрозе у 95 пациентов, позволяющий выявить достоверно более низкое соотношение кол- лагена I и III типов у пациентов с вентральными грыжами. Все больные разделены на 2 группы: 46 пациентов с вентраль- ными грыжами и 49 с другой хирургической патологией. Результаты и их обсуждение У больных с наличием грыж отмечается достоверное более низкое соотношение типов коллагена (p≤0,001) как в препарате кожи, так и апоневроза, в сравнении с больными без грыж. Определена сильная прямая корреляционная зависимость между коллагеновым соотношением соединительной ткани кожи и апоневроза, позволяющая прогнозировать возможность образование вентральных грыж при исследовании структуры кожи. Выводы 1) У больных с вентральными грыжами отмечается достоверное (p≤0,001) более низкое соотношение типов коллагена в коже и апоневрозе. 2) Коллагеновый состав соединительной ткани кожи и апоневроза находятся в сильной прямой корреляционной зависимости (r=0,72), что дает возможность судить об изменениях в структуре апоневроза по показателям соотношения коллагенов в коже. 3) Использование метода поляризационной микроскопии для определения со- отношения коллагена I и III типов в препаратах кожи и апоневроза имеет высокую информативность в прогнозировании вентральных грыж