Соотношение типов коллагена в прогнозировании послеоперационных вентральных грыж

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.

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).

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

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).

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.

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).

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).

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.