Могильная Галина Михайловна — доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой гистологии с эмбриологией.
ул. им. Митрофана Седина, д. 4, Краснодар, 350063
Galina M. Mogilnaya — Dr. Sci. (Med.), Prof., Head of Department for Histology and Embryology, Kuban State Medical University, Ministry of Healthcare of the Russian Federation.
Mitrofana Sedina str., 4, Krasnodar, 350063
Фомичева Евгения Васильевна — кандидат биологических наук, доцент кафедры гистологии с эмбриологией.
ул. им. Митрофана Седина, д. 4, Краснодар, 350063
тел. +7 (918) 151-44-48
Evgeniya V. Fomicheva — Cand. Sci. (Biol.), Assoc. Prof., Department for Histology and Embryology, Kuban State Medical University, Ministry of Healthcare of the Russian Federation.
Mitrofana Sedina str., 4, Krasnodar, 350063
tel.+7 (918) 151-44-48
Мелконян Карина Игоревна — кандидат медицинских наук, доцент; заведующая Центральной научно-исследовательской лабораторией.
ул. им. Митрофана Седина, д. 4, Краснодар, 350063
Karina I. Melkonian — Cand. Sci. (Med.), Assoc. Prof., Head of the Central Research Laboratory, Kuban State Medical University, Ministry of Healthcare of the Russian Federation.
Mitrofana Sedina str., 4, Krasnodar, 350063
Введение. Известно, что заживление кожных ран различной этиологии — многоступенчатый процесс, характеризующийся определенными межклеточными взаимодействиями, влияющими на клетки дермы, их прикрепление, миграцию и дифференцировку. Этап восстановления его интерпретируется как возврат дермы к исходному состоянию. Однако на самом деле экстрацеллюлярный матрикс дермы имеет нарушенную организацию, что подавляет регулирующую и репозиторную функцию дермы, приводит к формированию рубца, который лишает участок повреждения ряда биологических функций и вызывает эстетические проблемы, связанные с мобильностью.
Цель исследования — оценить структурные особенности дермы при заживлении кожных ран в условиях использования биодеградируемого кальцийсодержащего импланта.
Методы. Исследование выполнено на крысах (60 особей). Животным был нанесен ожог IIIа степени, затем животных разделили на 2 группы: опытная и контрольная. На 14-й день после нанесения ожога крысам опытной группы вводили биодеградируемый кальцийсодержащий имплант. В контрольной группе использовали стерильный физиологический раствор. Материал забирали в сроки, соответствующие 2 месяцам (74-й день) и 4 месяцам (134-й день). Для оценки морфологического состояния зоны ожога срезы окрашивали гематоксилином и эозином, по Маллори и Ван-Гизону. Для избирательного выявления коллагенов использованы иммуногистохимические тесты с антителами к коллагену І и ІІІ типов (Abcam, Англия). Для характеристики клеток дермы использовали антитела к виментину (LabVision, США), а также рецепторам СD-68 (cluster of differentiation 68), α-SMA (alpha-smooth muscle actin), CD-105 (cluster of differentiation 105), VEGF (vascular endothelial growth factor) (Abcam, Англия). Обработку результатов осуществляли с использованием программы Statistica 6 (StatSoft, США).
Результаты. Установлено, что введение биодеградируемого кальцийсодержащего филлера в срок, соответствующий процессу заживления ожога, обеспечивает локальную активацию фибробластов с образованием коллагена I и III типов. При пролонгировании времени пребывания импланта до 4-х месяцев происходит увеличение числа макрофагов, экспрессирующих CD-68 рецепторы, причем клетки не меняют своей локализации, в то время как клетки, экспрессирующие α-SMA, локализуются на участке как поверхностного, так и глубокого компартментов дермы. Число клеток, экспрессирующих CD-105 и VEGF, также увеличивается.
Заключение. Полученные данные позволяют считать, что использование биодеградируемого филлера представляется перспективным в аспекте регенерации дермы после ожога и может обеспечить получение экстрацеллюлярного матрикса дермы, имеющего состав и сборку коллагеновой сети, приближенной к исходной. Макрофаги выступают в роли главных регулировщиков синтеза экстрацеллюлярного матрикса дермы, стимулируют фибробласты, что обеспечивает реэпителизацию и ангиогенез зоны повреждения.
Background. The healing of skin wounds having various etiologies is known to involve a multistep process characterized by certain intercellular interactions affecting dermal cells, their attachment, migration, and differentiation. Here, recovery is interpreted as the return of dermis to its original state. The fact is, however, that the dermal extracellular matrix (ECM) is structurally impaired, which suppresses the regulatory and repository functions of the dermis, leading to the formation of a scar that inhibits several biological functions in the affected area and causes aesthetic problems associated with mobility.
Objectives. To evaluate the structural features of dermis during wound healing using a calcium-containing biodegradable implant.
Methods. The study used 60 rats that were inflicted with a third-degree burn injury (partially damaged dermis). The selected animals were divided into two groups: experimental and control. On post-burn day 14, a calcium-containing biodegradable implant was administered to rats from the experimental group, while a sterile saline solution was used in the control group. Material was sampled at two months (74 days) and four months (134 days). In order to assess the morphological state of the burn area, its sections were stained with hematoxylin and eosin, according to Mallory and Van-Gieson. For the selective detection of collagens, immunohistochemical tests using antibodies to collagen types I and III (Abcam, England) were employed. To characterize dermal cells, the authors used antibodies to vimentin (LabVision, USA), as well as to СD-68 (cluster of differentiation 68), α-SMA (alpha-smooth muscle actin), CD-105 (cluster of differentiation 105), and VEGF (vascular endothelial growth factor) receptors (Abcam, England). The obtained results were processed using the Statistica 6 software (StatSoft, USA).
Results. The administration of a calcium-containing biodegradable filler during the burn healing process was found to ensure local fibroblast activation with the formation of collagen types I and III. When the implant residence time was prolonged up to four months, an increase in the number of macrophages expressing CD-68 receptors was observed. Of note is that these cells retained their localization, while α-SMA-expressing cells were localized in both the superficial and deep dermal compartments. The number of cells expressing CD-105 and VEGF rose as well.
Conclusion. The use of the biodegradable filler is found to be promising in terms of post-burn dermal regeneration, as well as providing a dermal ECM, whose collagen network composition and assembly are similar to the original. Here, macrophages act as the primary synthesis regulators of the dermal ECM and stimulate fibroblasts, which ensures re-epithelialization and angiogenesis of the inflicted area.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.