Кожа является сложным многофункциональным органом, в котором клеточные взаимодействия играют ключевую роль [1, 2]. Нарушение клеточных взаимодействий ведет к нарушению гомеостаза и, как следствие, к дисрегенераторным процессам, одним из ярких проявлений которых является развитие патологических рубцов [3-5].

Обширные плоскостные рубцы не всегда возможно полностью устранить хирургическим способом. Яркая клиническая картина, приносящая значительный дискомфорт для ребенка, свидетельствует о необходимости систематизации консервативного лечения с учетом морфологических особенностей рубцов на каждой стадии их созревания [6, 7]. Длительная избыточная активность рубцового процесса ухудшает функциональный и эстетический прогноз [8].

Многочисленные исследования [9, 10] свидетельствуют о том, что макрофаги и лимфоциты играют центральную роль в процессе заживления раны. Они колонизируют рану на начальной стадии и в дополнение к своей защитной иммунной функции координируют деятельность других типов клеток на следующих стадиях заживления, влияя на эпителизацию, ангиогенез и ремоделирование внеклеточного матрикса. Лимфоциты являются основным источником провоспалительных и фиброгенных цитокинов, регулирующих функциональную активность клеток, в том числе фибробластов [11, 12]. Содействуя скорости заживления ран, макрофаги могут также способствовать фиброзу и образованию рубцов. Во время пролиферативной фазы макрофаги, являясь источниками цитокинов, стимулируют фибробласты, кератиноциты и эндотелиальные клетки, вызывая разрастание соединительной, эндотелиальной и эпителиальной тканей [13].

Однако причины и механизм развития гипертрофии рубцовой ткани до настоящего времени не до конца ясен и является поводом для дискуссии [14].

Изучение рубцового процесса как завершающего этапа регенерации кожи в динамике на фундаментальном уровне, с нашей точки зрения, даст ценную информацию о ключевых механизмах гипертрофии рубцовой ткани и позволит в дальнейшем оптимизировать подходы к консервативной терапии на каждой стадии созревания рубца.

Цель исследования - изучение в динамике структурных изменений и клеточных реакций в рубцовой ткани у детей, перенесших тяжелую термическую травму, а также оптимизация диагностики и лечения рубцов.

За период с 2010 по 2013 г. в клинике пластической и реконструктивной хирургии Научно-исследовательского детского ортопедического института им. Г.И. Турнера были обследованы и пролечены 217 детей в возрасте от 2 до 15 лет с послеожоговыми рубцовыми деформациями. В исследование включали пациентов с множественными рубцовыми деформациями, нуждающихся в многоэтапном хирургическом лечении.

В исследовании использованы клинический и гистологический метод. Клинический метод заключался в сборе жалоб, анамнестических данных и объективном клиническом обследовании.

Оценивались:

1) субъективные ощущения больного (чувствительность, боль, зуд);

2) окраска, толщина и размеры рубца, наличие или отсутствие трофических изменений (шелушение, пузыри, эрозии, микротравмы).

Иссеченная в процессе операции рубцовая ткань была подвергнута гистологическому исследованию с использованием морфометрических и иммуногистохимических методик. С использованием морфометрии было исследовано 147 биоптатов, из них 112 - с помощью иммуногистохимических методик. Сроки забора материала колебались от 3 мес до 3 лет с момента эпителизации ран. Количество биоптатов, полученных от одного пациента, колебалось от 2 до 4.

Операционный материал (фрагменты рубцово-измененной кожи и интактные участки кожи разных размеров) непосредственно после интраоперационного иссечения помещались для первичной фиксации в 10% раствор нейтрального формалина. Продолжительность первичной фиксации в среднем составляла 1,5-2 сут.

После первичной фиксации выполняли дополнительную подрезку материала: из наиболее измененных участков значительных по площади фрагментов кожи вырезали блоки размером 1,5×0,4 см. Небольшие по величине фрагменты (в среднем размером 0,6×0,5 см и толщиной 0,3-0,5 см) рубцово-измененной и/или интактной кожи полностью использовались для приготовления блоков с целью морфологического исследования.

Далее биоптаты кожи подвергали проводке в изопропаноле с помощью гистопроцессора карусельного типа Microm STP 120, («Carl Zeiss», «Thermo Scientific», Германия). Последующую заливку тканевых фрагментов в парафин осуществляли с применением станции по заливке парафиновых блоков Microm EC350 («Carl Zeiss», «Thermo Scientific», Германия). Из парафиновых блоков на санном микротоме Microm HM 430 («Carl Zeiss», «Thermo Scientific», Германия) были изготовлены парафиновые срезы толщиной 3,5-4,0 мкм. Затем гистологические срезы подвергали депарафинированию в ксилоле и окрашивали гематоксилином и эозином, а также методами Ван-Гизона, Вейгерта-Ван-Гизона (с докраской эластических волокон), окраской по Маллори.

Микроскопическое исследование гистологических препаратов и их фотографирование производили с помощью светового микроскопа Axio Scope А1 («Carl Zeiss», Германия). Морфометрические измерения в исследуемых тканях осуществляли при помощи светового микроскопа Leitz («Wetzlar», Германия) с использованием объект-микрометра проходящего света ОМП (ЛОМО, Ленинград, цена одного деления шкалы - 0,01 мм) и окулярных морфометрических сеток, разделенных на 256 малых квадратов.

Морфометрическое исследование позволило получить данные об изменяющейся толщине слоев кожи, об изменениях сосудистого сечения, о количестве сосудов, клеток, об объеме и особенностях укладки коллагеновых волокон.

Для углубленного изучения процессов, происходящих в рубцовой ткани в течение ее ремоделирования, выполняли иммуногистохимическое исследование с применением специфических моноклональных антител к антигенам клеток и протеинов, играющим, согласно данным литературы, ведущую роль в процессе фиброза. Для определения активности апоптоза и ингибитора апоптоза использовали моноклональные мышиные антитела к протеину p53 и онкопротеину bcl-2 соответственно (Novocastra); для выявления клеток Лангерганса, активности макрофагов и тучных клеток использовали моноклональные мышиные антитела к CD1a (Novocastra), к CD68 (Novocastra) и первичные антитела к триптазе тучных клеток (Bond).

Полученные данные были сопоставлены с клинической картиной.

Анализ анамнестических данных пациентов с гипертрофическими рубцами показал, что развитию рубца по гипертрофическому типу зачастую предшествует длительное существование грануляционной раны. Основными причинами длительного существования раны были следующие: необоснованный отказ от выполнения кожной пластики и длительное самостоятельное заживление раны (в течение 1 мес и более); поздняя пластика гранулирующих ран в связи с обширностью поражения и невозможностью одномоментного восстановления кожного покрова; осложненное течение раневого процесса (инфекция и связанный с этим лизис аутотрансплантатов); глубокое поражение кожи.

Длительное течение раневого процесса способствует гиперактивации клеток воспаления, что подтверждается данными гистологических исследований. Гистологическое исследование показало многократное увеличение в рубцовой ткани количества лимфоцитов в первые 6 мес после эпителизации по сравнению с интактной кожей (рис. 1).

Кроме того, было выявлено значительное повышение маркера макрофагальной активности CD68 (рис. 2) и фермента тучных клеток - Mast cell Tryptase (рис. 3).

Как известно, лимфоциты и макрофаги являются основными источниками провоспалительных и фиброгенных цитокинов. Продолжительная цитокиновая стимуляция фибробластов приводит к нарушению процесса клеточного апоптоза. В первый год после эпителизации ожоговой раны происходит резкое снижение способности клеток к апоптозу, о чем свидетельствует резкое уменьшение экспрессии специфического маркера p53 по сравнению с интактной кожей. В этот же период отмечается повышение ингибитора апоптоза bcl-2. В рубцах старше 1 года интенсивность апоптоза резко возрастала, а значения ингибитора апоптоза достоверно уменьшались. Максимальный уровень p53 отмечали в сроки от 1 до 2 лет. Нормализация содержания ингибитора апоптоза наступала в сроки от 2 до 5 лет после начала формирования рубца. Способность клеток к апоптозу в зрелых рубцах оставалась пониженной (рис. 4).

Полученные данные дают основания обозначить период повышенной лимфоцитарно-макрофагальной активности как цитокиновую фазу. Клинически цитокиновая фаза характеризуется равномерной гиперемией, зудом, ощущением жжения (рис. 5, а, б).

На гистологических срезах выявляются скопления лимфоцитов, характерные для цитокиновой фазы развития рубца (см. рис. 5, в, г).

Сосудистая перестройка в рубцовой ткани оказывает значительное влияние на клиническую картину и свойства рубца и тесно связана с интенсивностью синтеза коллагена.

Раннее утолщение рубца (уже через 1-1,5 мес после эпителизации) нередко сопровождается его отеч­ностью, акроцианотичной окраской, а в ряде случаев и появлением эпидермальных пузырей, что свидетельствует об изменениях условий кровообращения (рис. 6, а).

Клиническая и гистологическая картина позволяет охарактеризовать описанные изменения как венозно-коллагеновую фазу созревания рубца.

В этот период (от 1,5 до 6 мес) значительное улучшение клинической картины может обеспечить применение компрессионной терапии в сочетании с противовоспалительными препаратами, так как лимфоцитарно-макрофагальная активность остается повышенной.

В дальнейшем (с 6 мес до 1,5 лет) продолжающийся синтез коллагеновых волокон и отек приводят к сдавлению артериол (рис. 7, а).

В венозно-коллагеновую и артериально-коллагеновую фазу больных чаще всего беспокоит зуд в рубцах. В функционально активных зонах на фоне артериально-коллагеновой фазы нередко появляются рецидивирующие эрозии и даже трофические язвы, которые свидетельствуют о локальной декомпенсации кровообращения на фоне повышенной потребности рубца в кислороде (рис. 8).

Постепенно развивающееся равномерное сужение сосудистого русла рубца приводит к инволюции рубца, его побледнению и уплощению (рис. 10, а, б).

В зависимости от особенностей течения каждой из фаз активного периода рубец может стабилизироваться в трех основных вариантах: гиперпластическом, гипопластическом и келоидном. Разновидность стабильного рубца зависит от особенностей течения и продолжительности каждой из активных фаз. Стабильный рубец является результатом созревания рубца и не меняет своих характеристик со временем, поэтому келоидный рубец можно лишь условно обозначить как стабильную форму, так как он тоже является конечным результатом регенерации.

Оптимальные условия для хирургических манипуляций в зоне рубцового процесса возникают в фазах адаптации и стабилизации, поэтому основной задачей консервативного и профилактического лечения является максимально быстрый перевод рубца в эти фазы. Однако, по нашему мнению, в артериально-коллагеновую фазу могут возникнуть показания к хирургическому лечению в случае декомпенсации кровообращения в виде рецидивирующих эрозий и при тяжелых контрактурах.

Полученные данные позволили предложить рабочий алгоритм лечения рубцов, находящихся на активной стадии развития (рис. 11).

Коллагеназы имеют важное значение в лечении активных рубцов, особенно при признаках избыточного синтеза коллагена, который влечет за собой развитие сосудистых расстройств. Коллагенолитическое лечение актуально, начиная с венозно-коллагеновой фазы развития рубцовой ткани и до ее стабилизации.

Гистологический анализ структурных изменений в рубцах на фоне лечения препаратом Ферменкол, содержащим композицию коллагенолитических ферментов, показал, что применение коллагеназ для лечения активных и стабильных рубцов имеет особенности. В период сосудистой перестройки коллагенолитическую терапию необходимо сочетать с компрессионной, так как разрыхление волокон замедляет процесс сдавления сосудов дермального сплетения и тем самым задерживает обратное развитие рубца (рис. 12, а, б).

Своевременное начало коллагенолитической терапии в сочетании с компрессионным лечением обеспечивает наилучший результат и улучшает эстетический прогноз (рис. 13, а, б, в, г).

1. Длительное существование раны приводит к гиперактивации макрофагов и лимфоцитов, нарушению механизма апоптоза клеток и хронизации воспаления в рубцовой ткани.

2. Длительная (до 1 года) активность лимфоцитов, макрофагов и тучных клеток в рубцовой ткани пролонгирует синтетическую активность фибробластов.

3. В первые 4-6 мес после эпителизации раны в рубцовой ткани сосудистые нарушения протекают по типу нарушения венозного оттока, в дальнейшем к ним присоединяется нарушение притока по артериолам, что приводит к необратимому ухудшению кровообращения рубца.

4. Выраженное нарушение венозного оттока и дилатация венул запускают процесс образования узлов в рубце, что ухудшает его клинические характеристики и снижает восприимчивость к консервативной терапии.

5. Артериально-коллагеновая фаза развития рубцовой ткани является показанием к хирургическому лечению в случае быстрого прогрессирования контрактур и/или появления участков декомпенсации кровообращения.

6. Наиболее значимым в прогностическом плане является период развития рубца от 1 до 6 мес. Адекватная консервативная терапия в этот период способна значительно улучшить функциональные и косметические характеристики рубца.

7. Консервативная терапия должна проводиться с учетом процессов, протекающих в рубцовой ткани в каждую фазу рубцового процесса.