ЗАПИСЬ НА ПРИЁМ К ВРАЧАМ ПО ТЕЛЕФОНАМ:
8(351)248-49-77
+7-900-066-5822
с 8:00 до 15:30 по рабочим дням

Влияние высокоинтенсивного лазерного излучения дальнего инфракрасного диапазона на состав коллагенового матрикса нормотрофических кожных рубцов (экспериментальное исследование)

Астахова М.И., Астахова Л.В., Гиниатуллин Р.У., Головнева Е.С., Игнатьева Е.Н., Кудрина М.Г.

ГБУЗ «Многопрофильный центр лазерной медицины», г. Челябинск
ФГБОУ ВО «Южно-Уральский государственный медицинский университет Минздрава России» г. Челябинск

 

 

Введение

 

Среди многочисленных методов коррекции рубцовых изменений кожи большинством исследователей наиболее эффективными в настоящее время признаны способы местного воздействия на рубцовую ткань [1, 2, 3]. Механическая дермабразия, глубокие и срединные химические пилинги, вызывающие эпидермолиз и последующее ремоделирование дермы, до сих пор остаются «золотым стандартом» среди широкого арсенала методов локальной коррекции рубцовых изменений кожи. В то же время среди врачей и пациентов все большую популярность приобретают способы абляционной лазерной коррекции рубцов, выполняемые как в виде лазерной дермабразии, так и фракционного фототермолиза. Это связано с особенностью действия СО2 лазера в режиме абляции: лазерное излучение дальнего инфракрасного диапазона интенсивно поглощается молекулами тканевой воды, что приводит к очень быстрому разогреву ткани и взрывному испарению воды вместе с фрагментами тканевых структур с образованием абляционного кратера. Вместе с перегретым материалом из ткани удаляется и большая часть тепловой энергии, что гарантирует минимальное термическое повреждение вне зоны абляции [4].

Общим свойством заживления ран кожи под воздействием высокоинтенсивного лазерного излучения, как было показано в наших работах ранее [5], является укороченная и слабо выраженная экссудативная фаза воспалительной реакции, гиперплазия и усиленная дегрануляция тучных клеток, активная пролиферация макрофагов и фибробластов, ускоренное развитие полноценной грануляционной ткани и ранняя реэпителизация.

Качество внеклеточного матрикса кожи, представленного в основном коллагеновыми волокнами играет важную роль в эстетическом виде рубцовой ткани. В то же время в современной литературе встречаются лишь единичные публикации, где представлены исследования соотношения I и III типов коллагена в возрастной коже после фракционного фототермолиза [6].

Целью данного исследования явилось изучение диелянамики процессов ремоделирования нормотрофических кожных рубцов после процедуры лазерной дермабразии в эксперименте.

 

Материалы и методы

 

Эксперимент проведен на 20 беспородных лабораторных крысах обоего пола, разделенных на 4 группы по срокам исследования, по 5 особей в каждой группе. Все манипуляции на животных выполнялись в соответствии с требованиями Хельсинской декларации Всемирной медицинской ассоциации 1964 г. (с изменениями и дополнениями на 2008 г.) и приказа № 755 МЗ СССР «О мерах по дальнейшему совершенствованию организационных форм работы с использованием лабораторных животных» от 12.08.1977. На первом этапе эксперимента крысам моделировали кожный рубец. Для этого животным под общим обезболиванием препаратом «Золетил» (VirbacSanteAnimale, Франция) в паравертебральных областях спины симметрично иссекали кожные лоскуты размерами 3х3 см. Края получившейся раны фиксировали к мышцам одиночными узловыми швами. Полное рубцевание кожных дефектов происходило в течение месяца. Затем этим же животным под общим обезболиванием по описанной выше методике выполняли процедуру лазерной дермабразии рубцовой ткани. При этом рубцы в правой паравертебральной области были опытными, а левые - служили контролем. В качестве интактного контроля были взяты кусочки кожи из паравертебральных областей спины пяти крыс, не подвергавшихся никаким воздействиям.

Использовали лазер на углекислом газе с длиной волны 10,6 мкм (лазерный аппарат «Ланцет-2», г.Тула, Россия), в суперимпульсном режиме «Медимпульс» с соотношением импульс - пауза 0,5:100 мс, мощностью импульса 50 Вт и диаметром пятна 0,5 мм. Животных выводили из эксперимента на 1-е, 7-е, 14-е и 45 сутки (по 5 особей на каждый срок исследования). Кусочки кожи фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, проводили по спиртам возрастающей плотности и заливали в парафин. Срезы толщиной 5-7 мкм окрашивали гематоксилином-эозином для обзорной микроскопии, пикрофуксином по методу Ван - Гизон для выявления коллагеновых волокон. Иммуногисто-химическими методами выявляли коллаген I и III типа с использованием антител Biorbyt antirat (США) и системы иммуномечения на основе иммунопероксидазного метода.

Гистологические препараты изучали на микроскопе LEICA DMRXA (Германия). С помощью цифровой видеокамеры LEICA DFC 290 (Германия), сопряженной с ПК получали изображения микропрепаратов в формате графических файлов *.TIFF в цветовом пространстве RGB, которые служили объектами морфометрических исследований. Для морфометрических исследований использовали программу анализа изображений ImageScope М (Германия). Статистическая обработка цифровых данных производилась методом вариационной статистики с определением среднего квадратичного отклонения (σ), средней ошибки сравниваемых величин (m1, m2), коэффициента достоверности (t) и доверительной вероятности (Р) с помощью программы Excel 8.0 из пакета Microsoft Office'2000. Различия считали достоверными при Р<0,05.

 

Результаты и обсуждение

 

В препаратах кожи контрольной стороны у всех животных определялись зрелые эпителизированные нормотрофические рубцы. Эпидермис был покрыт тонким роговым слоем и имел хорошо видимое разделение по слоям. В нескольких полях зрения сосочки дермы были сглажены, практически отсутствовали (рис. 1, А). В поверхностных, средних и глубоких слоях дермы на этом уровне внеклеточный матрикс был представлен коллагеновыми волокнами, ориентированными преимущественно параллельно поверхности кожи и имеющими интенсивное красно - малиновое окрашивание пикрфуксином по Ван - Гизон (рис 1, Б). В клеточном составе преобладали зрелые формы фибробластов. Встречались небольшие очажки круглоклеточной инфильтрации и единичные макрофаги. Сосуды всех слоев кожи полнокровны, выстланы эндотелием. Встречались немногочисленные производные кожи, пред­ставленные волосяными фолликулами и сальными железами.

Рис. 1А Рис. 1Б

 

В опытной группе через 1 сутки после лазерной дермабразии на участке, занимающем несколько полей зрения, определялся локальный очаг некроза эпидермиса и сосочкового слоя дермы, отграниченный от интактных тканей узким валом из нейтрофильных лейкоцитов (рис.2, А). В средних и глубоких слоях дермы выявлялось паретическое венозное и капиллярное полнокровие, умеренный отек межуточной ткани и некоторое набухание коллагеновых волокон (рис. 2, Б).

Рис. 2А Рис. 2Б

 

Через 7 суток после лазерной дермабразии происходила полная эпителизация ожоговой поверхности. При этом толщина эпидермиса была больше, чем в контралатеральном рубце за счет увеличения объемов клеток эпидермиса во всех его слоях (рис. 3, В, Г).

Рис. 3В Рис. 3Г

 

В поверхностных слоях дермы определялось паретическое венозное и капиллярное полнокровие и очаговая нейтрофильно-лимфоцитарная инфильтрация (рис. 3, А). Коллагеновые волокна в субэпидермальном слое дермы были тонкими, интенсивно окрашенными пикрофуксином в малиновый цвет, дискомплексованными, извитыми, ориентированными преимущественно поверхности кожи. На этом сроке в кожном рубце опытной группы преобладали коллагеновые волокна III типа (рис. 3, Б). Тонкие тяжи этих волокон располагались вертикально, проникая между клетками базального слоя эпидермиса и вплетаясь в базальную мембрану. Коллагеновые волокна I типа локализовались преимущественно в средних слоях дермы, вокруг волосяных фолликулов и сальных желез.

Рис. 3А Рис. 3Б

 

В сетчатом слое дермы так же преобладали коллагеновые волокна III типа. Они были расположены преимущественно параллельно поверхности кожи, переплетались между собой и с коллагеновыми волокнами I типа, образуя своеобразный сетчатый рисунок.

Через 14 суток после процедуры лазерной шлифовки рубца в коже опытной стороны определялся зрелый эпителизированный рубец. Эпидермис во всех полях зрения был покрыт тонким роговым слоем и имел отчетливую стратификацию. Толщина эпидермиса опытной стороны визуально была больше контрольной.

В сосочковом и сетчатом слоях дермы были видны полнокровные сосуды всех калибров, резко снизилось количество клеток нейтрофильно-лимфоцитарного ряда. В клеточном составе преобладали юные формы фибробластов, в небольшом количестве встречались макрофаги (рис. 4, А).

Рис. 4А

 

Коллагеновые волокна в кожном рубце опытной группы на этом сроке были упакованы более компактно по сравнению с 7-ми сутками исследования, толщина отдельных волокон увеличивалась. По-прежнему преобладали коллагеновые волокна III типа, но отмечалось и увеличение количества волокон I типа (рис. 4, Б, В, Г).

Рис. 4Б Рис. 4В Рис. 4Г

 

Через 45 суток в опытной группе во всех случаях выявлялся зрелый эпителизированный рубец. В клеточном составе преобладали зрелые веретеновидные фибробласты, количество сосудов по сравнению с предыдущим сроком исследования несколько уменьшалось. Коллагеновые волокна были сложены в компактные извитые пучки, ориентированные преимущественно параллельно поверхности кожи. В ячейках «сети» коллагеновых волокон ретикулярного слоя дермы лежали капилляры, клеточные элементы и производные кожи - волосяные фолликулы и сальные железы. Коллагеновые волокна I и III типа и сосочковом и сетчатом слоях дермы на этом сроке выявлялись примерно в одинаковом количестве.

Морфометрическое исследование показало, что в интактной коже крыс преобладал коллагена I типа. В нормотрофических кожных рубцах контрольной группы на всех сроках исследования преобладал коллаген III типа. После выполнения процедуры лазерной дермабразии мы наблюдали кратковременное превалирование коллагена III типа по отношению к коллагену I типа на сроке 7 суток, с последующим увеличением содержания в рубце коллагена I типа к 14 суткам после лазерного воздействия. На сроке 45 суток количество коллагена I и III типов было приблизительно одинаковым.

Таким образом, однократное абляционное воздействие излучения углекислого лазера на кожный рубец приводило к формированию лазерного ожога, а индуцированные им процессы воспалительно-репаративной реакции вызывали в ранние сроки активацию реакции микроциркуляторного русла, заключающуюся в картине выраженного венозного и капиллярного полнокровия, сохраняющегося вплоть до 7-х суток опыта. Ряд авторов считает, что дефицит капилляров в рубцовой ткани зачастую приводит к формированию гипер­трофических и келоидных рубцов [7, 8]. Кроме того, раннее появление макрофагов в лазерных ранах способствует синхронному росту капилляров и фибробластов и дифференцировке фибробластов за счет выделения ряда цитокинов [9]. Этот процесс мы наблюдали в опытных рубцах, где, в отличие от контроля, увеличивалось содержание коллагена I типа, хотя и не достигало значений, присущих интактной коже, тогда как в контрольных рубцах на сроке всех сроках исследования преобладал коллаген III типа.

 

Заключение

 

В заключение можно отметить, что особенностью аблятивного воздействия на нормотрофические кожные рубцы высокоинтенсивного лазерного излучения дальнего инфракрасного диапазона, генерируемого СО2 лазером, является запуск процессов репарации лазерного ожога, сопро­вождающийся полноценным фибриллогенезом с образова­нием в ранние сроки преимущественно коллагена III типа, а затем и коллагена I типа в соотношениях, приближающихся к показателям интактной кожи.

 


 

Литература

 

1. Карапетян Г.Э. Лечение гипертрофических и кело- идныхрубцов//Г.Э. Карапетян, Р.А. Пахомова, Л.В. Кочетова, Н.С. Соловьева, Ю.А. Назарьянц, Е.С. Василеня, Н.М. Маркелова, М.Н. Кузнецов, В.А. Ара­пова, Г.Н.Гуликян//Фундаментальные исследования. - 2013. - № 3-1. - С. 70-73.

2. Кожевников В.А. Пирогеналотерапия в комплекс­ном лечении келоидныхрубцов лазером/В.А. Кожев­ников, А.А. Осипов, Ю.В. Тен//Хирургия. - 1991. - № 8. - С. 151-152.

3. Шафранов В.В. Возможности использования СВЧ- криодеструкции в дерматокосметологии для лече­ния келоидных рубцов у детей /В.В. Шафранов, Н.Г. Короткий, А.В. Таганов и др.//Детская хирургия. - 2000. - № 1. - С. 35-37.

4. Скобелкин О.К. Применение лазерных хирургических аппаратов «Ланцет» в медицинской практике: по­собие для врачей / О.К. Скобелкин, В.И. Козлов, А.В. Гейниц.-Москва.- 2000-128 С.

5. Астахова Л.В. Влияние высокоэнергетического ла­зерного излучения на динамику репаративных про­цессов в аутодермальном трансплантате после лазерной сварки/Л.В. Астахова, Р.У. Гиниатуллин, Е.Н.Игнатьева//Лазерные новости.- 2000.-Вып. 1.- С. 50-51.

6. Карабут М.М. Применение фракционного фо­тотермолиза в клинической практике. Обзор литературы./М.М. Карабут, Н.Д. Гладкова, Ф.И. Фельштейн, Е.Б. Киселева, Ю.В. Фомина, А.А. Му- раев//Современные технологии в медицине.- 2010.- №4.- С. -115-121.

7. Борхунова Е.Н. Келоидные рубцы: морфологическая характеристика и особенности патогенеза/Е.Н. Борхунова, В.В. Шафранов, А.В. Таганов//Пласти- ческая хирургия и косметология.-2011 (3).- С.500- 512.

8. Kisher C.W. The microvessels in hypertrophic scar, keloids and related lesions: a review./J. SubmicroscCytolPathol. -1992; 24(2):281-296.

9. Головнева Е.С. Неоангиогенез как универсальный ответ тканей на высокоинтенсивное лазерное воздействие/Е.С. Головнева, Г.К.Попов//В сборни­ке: Лазерные технологии в медицине. Челябинск- 2001.- С.- 108-112.

 

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6

Мы находимся:

г. Челябинск, пр. Победы, 287 (ориентир: территория Областной клинической больницы № 3, здание клуба).

Доехать к нам можно:

Остановка "Областная клиническая больница № 3": трамваи №№ 14, 15, 16, 17, 22.
Остановка "Проспект Победы" (ул. Молодогвардейцев): троллейбусы №№ 10, 13, 14, 17, 27; автобусы №№ 16; маршрутные такси №№ 10, 22, 48, 58, 75, 96.

График работы

Административные службы, научный сектор:

- понедельник-пятница - с 8:00 до 16:45 (обед с 12:00 до 12:45);
- суббота, воскресенье - выходные дни.

Хирургическое отделение:

- круглосуточно (прием пациентов - понедельник-пятница с 8:00 до 11:00; время посещений - с 10:00 до 14:00 и с 17:00 до 19:00 ежедневно). 

Амбулаторный кабинет:

- понедельник-пятница с 8:00 до 17:00 (регистратура с 8:00 до 16:00);
- суббота, воскресенье - выходные дни.

Решаем вместе
Недовольны работой Центра?