sibmedСибирский научный медицинский журналСибирский научный медицинский журнал2410-25122410-2520ИЦиГ СО РАН10.18699/SSMJ20240314sibmed-1559Research ArticleМЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИBIOMEDICINEСравнительный морфологический анализ реакции соединительной ткани на имплантацию полипропиленовых эндопротезовComparative morphological analysis of connective tissue response to polypropylene endoprosthesis implantationhttps://orcid.org/0000-0002-5655-338XАбдувосидовХ. А.AbduvosidovKh. A.

Абдувосидов Хуршед Абдувохидович, д.м.н.

125080, г. Москва, Волоколамское ш., 11;

111123, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, 86;

170100, г. Тверь, ул. Советская, 4

Khurshed A. Abduvosidov, doctor of medical sciences

125080, Moscow, Volokolamskoe highw., 11;

111123, Moscow, Enthuziastov highw., 86;

170000, Tver, Sovetskay st., 4

sogdiana99@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-1136-7396ШестаковаВ. Г.ShestakovaV. G.

Шестакова Валерия Геннадьевна, д.м.н.

170100, г. Тверь, ул. Советская, 4

Valeriya G. Shestakova, doctor of medical sciences

170000, Tver, Sovetskay st., 4

shestvg@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9462-2430ПереведенцеваА. М.PerevedentsevaA. M.

Переведенцева Анна Михайловна

111123, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, 86;

109386, г. Москва, Ставропольская ул., 23, корп. 1

Anna M. Perevedentseva

111123, Moscow, Enthuziastov highw., 86;

109386, Moscow, Stavropolskaya st., 23, b. 1

nufarius5@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0126-4473ЧекмареваИ. А.ChekmarevaI. A.

Чекмарева Ирина Александровна, д.б.н.

117997, г. Москва, ул. Большая Серпуховская, 27

Irina A. Chekmareva, doctor of biological sciences

117997, Moscow, Bolshaya Serpukhovskaya st., 27

chia236@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6677-7830ЧудныхС. М.ChudnykhS. M.

Чудных Сергей Михайлович, д.м.н., проф.

111123, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, 86

Sergey M. Chudnykh, doctor of medical sciences, professor

111123, Moscow, Enthuziastov highw., 86

chudnykh61@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3252-4429БаранчуговаЛ. М.BaranchugovaL. M.

Баранчугова Лариса Михайловна, к.м.н.

125080, г. Москва, Волоколамское ш., 11

Larisa M. Baranchugova, candidate of medical sciences

125080, Moscow, Volokolamskoe highw., 11

baranchugovalm@mgupp.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5158-3424АлексеевА. Г.AlekseevA. G.

Алексеев Александр Геннадьевич, к.м.н.

125080, г. Москва, Волоколамское ш., 11

Alexandr G. Alekseev, candidate of medical sciences

125080, Moscow, Volokolamskoe highw., 11

sanderlexx@ya.ruhttps://orcid.org/0009-0006-9537-8111КокоевМ. М.KokoevM. M.

Кокоев Михаил Мамукович

127006, г. Москва, ул. Долгоруковская, 4

Mikhail M. Kokoev

127006, Moscow, Dolgorukovskaya st., 4

movetoqt1@mail.ruРоссийский биотехнологический университет; Московский клинический научно-практический центр имени А.С. Логинова Департамента здравоохранения г. Москвы; Тверской государственный медицинский университет Минздрава РоссииРоссияRussian Biotechnological University; Moscow Clinical Scientific Center named after A.S. Loginov; Tver State Medical University of Minzdrav of RussiaRussian FederationТверской государственный медицинский университет Минздрава РоссииРоссияTver State Medical University of Minzdrav of RussiaRussian FederationМосковский клинический научно-практический центр имени А.С. Логинова Департамента здравоохранения г. Москвы; Клиническая больница «РЖД-Медицина» имени Н.А. СемашкоРоссияMoscow Clinical Scientific Center named after A.S. Loginov; N.A. Semashko Сlinical Hospital of Russian Railways-MedicineRussian FederationНМИЦ хирургии имени А.В. Вишневского Минздрава РоссииРоссияA.V. Vishnevsky National Medical Research Center of SurgeryRussian FederationМосковский клинический научно-практический центр имени А.С. Логинова Департамента здравоохранения г. МосквыРоссияMoscow Clinical Scientific Center named after A.S. LoginovRussian FederationРоссийский биотехнологический университетРоссияRussian Biotechnological UniversityRussian FederationМосковский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова Минздрава РоссииРоссияMoscow State University of Medicine and Dentistry named after A.I. Evdokimov of Minzdrav of RussiaRussian Federation202404072024443125134Copyright © Абдувосидов Х.А., Шестакова В.Г., Переведенцева А.М., Чекмарева И.А., Чудных С.М., Баранчугова Л.М., Алексеев А.Г., Кокоев М.М., 20242024Абдувосидов Х.А., Шестакова В.Г., Переведенцева А.М., Чекмарева И.А., Чудных С.М., Баранчугова Л.М., Алексеев А.Г., Кокоев М.М.Abduvosidov K.A., Shestakova V.G., Perevedentseva A.M., Chekmareva I.A., Chudnykh S.M., Baranchugova L.M., Alekseev A.G., Kokoev M.M.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sibmed.elpub.ru/jour/article/view/1559

На сегодняшний день пальма первенства в плановой хирургии принадлежит проблеме грыж: в мире каждый год хирургическому лечению по поводу грыж передней брюшной стенки подвергается более 20 млн пациентов, большинству из которых выполняют аллопластику с использованием различного рода эндопротезов. Изучению влияния способов фиксации имплантатов и возникающей местной воспалительной реакции тканей на частоту рецидивов после аллогерниопластики посвящены единичные работы. Цель исследования – изучить в эксперименте особенности реакции соединительной ткани при пересаживании жесткого монофиламентного сетчатого полипропиленового (ПП) имплантата с эффектом памяти формы и классического сетчатого эндопротеза из монофиламентного ПП. Материал и методы. Для выявления особенностей тканевой реакции вокруг ПП-сетки выполнено экспериментальное исследование на 60 белых крысах-самцах линии Wistar. Животным первой группы (n = 30) вживляли жесткий сетчатый монофиламентный ПП-имплантат (Herniamesh, Италия) с эффектом памяти формы, крысам второй группы (n = 30) – классический сетчатый эндопротез из монофиламентного ПП для пластики мягких тканей ЭСФИЛ®стандартный (Линтекс, Россия). Исследованы биоптаты через 1, 2, 3 месяца после имплантации ПП-сетки. Результаты. Морфологическое исследование показало, что через 1 месяц после вживления жесткого сетчатого монофиламентного ПП-имплантата воспалительная реакция менее выражена, чем при пересаживании классического ПП-эндопротеза. Такая реакция способствовала более раннему прорастанию коллагеновых волокон вокруг моноволокон жесткого имплантата. Через 2 и 3 месяца после имплантации ПП-сеток в обеих группах животных преимуществ в качестве образованного регенерата не отмечено. Заключение. При внедрении ПП-сетки с шовной фиксацией и жесткой монофиламентной ПП-сетки без фиксации имеет место закономерная ответная реакция на интеграцию эндопротеза, которая характеризуется асептическим воспалением с последующим выраженным фиброзом вокруг имплантата. Такие процессы, происходящие в ответ на имплантацию синтетических ПП эндопротезов, повышают местную механическую резистентность и способствуют дополнительной прочности тканей.

Nowadays, the palm of superiority in elective surgery belongs to the problem of hernias. According to the literature worldwide, more than 20 million patients undergo surgical treatment for hernia of the anterior abdominal wall every year, most of whom undergo alloplasty using various kinds of nets. The study of the influence of methods for fixing implants and the emerging local inflammatory response of tissues on the frequency of relapses after allognioplasty is devoted to isolated works. Aim of the study was to investigate in an experiment the characteristics of the reaction of local tissues when implanting a rigid monofilament mesh polypropylene implant with a shape memory effect, and a classic mesh endoprosthesis made of monofilament polypropylene (PP) with various methods of fixing implants. Material and methods. An experimental study on 60 white male Wistar rats was performed to identify tissue reaction features around the PP mesh. Group 1 animals (n = 30) were implanted with a rigid mesh monofilament PP implant (Herniamesh, Italy) with shape memory effect, group 2 animals (n = 30) – with a classic mesh endoprosthesis made of monofilament PP for soft tissue repair ESFIL® standard (Lintex, Russia). Biopsies were examined at 1, 2, 3 months after implantation of the PP mesh. Results. A morphological study showed that 1 month after the implantation of a rigid mesh monofilament PP implant, the inflammatory reaction is less obvious than when implanting a classical PP endoprosthesis. This reaction contributed to the earlier germination of collagen fibers around the rigid implant monofilaments. At 2 and 3 months after the implantation of PP nets in both groups of animals, there were no advantages as the regenerate formed. Conclusions. When introducing PP mesh with suture fixation and rigid monofilament PP mesh without fixation, there is a natural response to the integration of the endoprosthesis, which is characterized by aseptic inflammation followed by pronounced fibrosis around the implant. Such processes, occurring in response to the implantation of synthetic polypropylene nets, increase local mechanical tissue resistance, and can create additional strength against recurrence of inguinal hernias.

грыжигерниопластикаполипропиленовые эндопротезыместная реакция мягких тканейвоспалениерегенерацияherniashernioplastypolypropylene endoprostheseslocal soft tissue reactioninflammationregenerationReferencesRodríguez M., Gómez-Gil V., Pérez-Köhler B., Pascual G., Bellón J.M. Polymer hernia repair materials: adapting to patient needs and surgical techniques. Materials (Basel). 2021;14(11):2790. doi: 10.3390/ma14112790Rodríguez M., Gómez-Gil V., Pérez-Köhler B., Pascual G., Bellón J.M. Polymer hernia repair materials: adapting to patient needs and surgical techniques. Materials (Basel). 2021;14(11):2790. doi: 10.3390/ma14112790Qiao Y., Li Y., Zhang Q., Wang Q., Gao J., Wang L. Dopamine-mediated zwitterionic polyelectrolyte-coated polypropylene hernia mesh with synergistic antiinflammation effects. Langmuir. 2020;36(19):5251–5261. doi: 10.1021/acs.langmuir.0c00602Qiao Y., Li Y., Zhang Q., Wang Q., Gao J., Wang L. Dopamine-mediated zwitterionic polyelectrolyte-coated polypropylene hernia mesh with synergistic antiinflammation effects. Langmuir. 2020;36(19):5251–5261. doi: 10.1021/acs.langmuir.0c00602Serrano-Aroca Á., Pous-Serrano S. Prosthetic meshes for hernia repair: State of art, classification, biomaterials, antimicrobial approaches, and fabrication methods. J. Biomed. Mater. Res. A. 2021;109(12):2695–2719. doi: 10.1002/jbm.a.37238Serrano-Aroca Á., Pous-Serrano S. Prosthetic meshes for hernia repair: State of art, classification, biomaterials, antimicrobial approaches, and fabrication methods. J. Biomed. Mater. Res. A. 2021;109(12):2695–2719. doi: 10.1002/jbm.a.37238Najm A., Niculescu A.G., Rădulescu M., Gaspar B.S., Grumezescu A.M., Beuran M. Novel material optimization strategies for developing upgraded abdominal meshes. Int. J. Mol. Sci. 2023;24(18):14298. doi: 10.3390/ijms241814298Najm A., Niculescu A.G., Rădulescu M., Gaspar B.S., Grumezescu A.M., Beuran M. Novel material optimization strategies for developing upgraded abdominal meshes. Int. J. Mol. Sci. 2023;24(18):14298. doi: 10.3390/ijms241814298Saiding Q., Chen Y., Wang J., Pereira C.L., Sarmento B., Cui W., Chen X. Abdominal wall hernia repair: from prosthetic meshes to smart materials. Mater. Today Bio. 2023;21:100691. doi: 10.1016/j.mtbio.2023.100691Saiding Q., Chen Y., Wang J., Pereira C.L., Sarmento B., Cui W., Chen X. Abdominal wall hernia repair: from prosthetic meshes to smart materials. Mater. Today Bio. 2023;21:100691. doi: 10.1016/j.mtbio.2023.100691Bringman S., Conze J., Cuccurullo D., Deprest J., Junge K., Klosterhalfen B., Parra-Davila E., Ramshaw B., Schumpelick V. Hernia repair: the search for ideal meshes. Hernia. 2010;14(1):81–87. doi: 10.1007/s10029-009-0587-xBringman S., Conze J., Cuccurullo D., Deprest J., Junge K., Klosterhalfen B., Parra-Davila E., Ramshaw B., Schumpelick V. Hernia repair: the search for ideal meshes. Hernia. 2010;14(1):81–87. doi: 10.1007/s10029-009-0587-xLak K.L., Goldblatt M.I. Mesh selection in abdominal wall reconstruction. Plast. Reconstr. Surg. 2018;142(3 Suppl):99S–106S. doi: 10.1097/PRS.0000000000004862Lak K.L., Goldblatt M.I. Mesh selection in abdominal wall reconstruction. Plast. Reconstr. Surg. 2018;142(3 Suppl):99S–106S. doi: 10.1097/PRS.0000000000004862Pérez-Köhler B., Benito-Martínez S., García-Moreno F., Rodríguez M., Pascual G., Bellón J.M. Preclinical bioassay of a novel antibacterial mesh for the repair of abdominal hernia defects. Surgery. 2020;167(3):598–608. doi: 10.1016/j.surg. 2019.10.010Pérez-Köhler B., Benito-Martínez S., García-Moreno F., Rodríguez M., Pascual G., Bellón J.M. Preclinical bioassay of a novel antibacterial mesh for the repair of abdominal hernia defects. Surgery. 2020;167(3):598–608. doi: 10.1016/j.surg. 2019.10.010Yang D., Song Z., Shen J., Song H., Yang J., Zhang P., Gu Y. Regenerated silk fibroin (RSF) electrostatic spun fibre composite with polypropylene mesh for reconstruction of abdominal wall defects in a rat model. Artif. Cells Nanomed. Biotechnol. 2020;48(1):425–434. doi: 10.1080/21691401.2019.1709858Yang D., Song Z., Shen J., Song H., Yang J., Zhang P., Gu Y. Regenerated silk fibroin (RSF) electrostatic spun fibre composite with polypropylene mesh for reconstruction of abdominal wall defects in a rat model. Artif. Cells Nanomed. Biotechnol. 2020;48(1):425–434. doi: 10.1080/21691401.2019.1709858Afewerki S., Bassous N., Harb S.V., Corat M.A.F., Maharjan S., Ruiz-Esparza G.U., de Pa ula M.M.M., Webster T.J., Tim C.R., Viana B.C., ... Lobo A.O. Engineering multifunctional bactericidal nanofibers for abdominal hernia repair. Commun. Biol. 2021;4(1):233. doi: 10.1038/s42003-021-01758-2Afewerki S., Bassous N., Harb S.V., Corat M.A.F., Maharjan S., Ruiz-Esparza G.U., de Pa ula M.M.M., Webster T.J., Tim C.R., Viana B.C., ... Lobo A.O. Engineering multifunctional bactericidal nanofibers for abdominal hernia repair. Commun. Biol. 2021;4(1):233. doi: 10.1038/s42003-021-01758-2Laursen S.H., Hansen S.G., Taskin M.B., Chen M., Wogensen L., Nygaard J.V., Axelsen S.M. Electrospun nanofiber mesh with connective tissue growth factor and mesenchymal stem cells for pelvic floor repair: Long-term study. J. Biomed. Mater. Res. B. Appl. Biomater. 2023;111(2):392–401. doi: 10.1002/jbm.b.35158Laursen S.H., Hansen S.G., Taskin M.B., Chen M., Wogensen L., Nygaard J.V., Axelsen S.M. Electrospun nanofiber mesh with connective tissue growth factor and mesenchymal stem cells for pelvic floor repair: Long-term study. J. Biomed. Mater. Res. B. Appl. Biomater. 2023;111(2):392–401. doi: 10.1002/jbm.b.35158Song Z., Yang D., Hu Q., Wang Y., Zhang H., Dong W., Yang J., Gu Y. Reconstruction of abdominal wall defect with composite scaffold of 3d printed adm/pla in a rat model. Macromol. Biosci. 2023;23(4):e2200521. doi: 10.1002/mabi.202200521Song Z., Yang D., Hu Q., Wang Y., Zhang H., Dong W., Yang J., Gu Y. Reconstruction of abdominal wall defect with composite scaffold of 3d printed adm/pla in a rat model. Macromol. Biosci. 2023;23(4):e2200521. doi: 10.1002/mabi.202200521Liu Z., Wei N., Tang R. Functionalized strategies and mechanisms of the emerging mesh for abdominal wall repair and regeneration. ACS Biomater. Sci. Eng. 2021;7(6):2064–2082. doi: 10.1021/acsbiomaterials.1c00118Liu Z., Wei N., Tang R. Functionalized strategies and mechanisms of the emerging mesh for abdominal wall repair and regeneration. ACS Biomater. Sci. Eng. 2021;7(6):2064–2082. doi: 10.1021/acsbiomaterials.1c00118Klinge U., Junge K., Stumpf M., Öttinge A.P., Klosterhalfen B. Functional and morphological evaluation of a low-weight, monofilament polypropylene mesh for hernia repair. J. Biomed. Mater. Res. 2002;63(2):129–136. doi: 10.1002/jbm.10119Klinge U., Junge K., Stumpf M., Öttinge A.P., Klosterhalfen B. Functional and morphological evaluation of a low-weight, monofilament polypropylene mesh for hernia repair. J. Biomed. Mater. Res. 2002;63(2):129–136. doi: 10.1002/jbm.10119Cobb W.S., Kercher K.W., Heniford B.T. The argument for lightweight polypropylene mesh in hernia repair. Surg. Innov. 2005;12(1):63–69. doi: 10.1177/155335060501200109Cobb W.S., Kercher K.W., Heniford B.T. The argument for lightweight polypropylene mesh in hernia repair. Surg. Innov. 2005;12(1):63–69. doi: 10.1177/155335060501200109Orenstein S.B., Saberski E.R., Kreutzer D.L., Novitsky Y.W. Comparative analysis of histopathologic effects of synthetic meshes based on material, weight, and pore size in mice. J. Surg. Res. 2012;176(2):423–429. doi: 10.1016/j.jss.2011.09.031Orenstein S.B., Saberski E.R., Kreutzer D.L., Novitsky Y.W. Comparative analysis of histopathologic effects of synthetic meshes based on material, weight, and pore size in mice. J. Surg. Res. 2012;176(2):423–429. doi: 10.1016/j.jss.2011.09.031Fet N., Alizai P.H., Fragoulis A., Wruck C., Pufe T., Tolba R.H., Neumann U.P., Klinge U. In vivo characterisation of the inflammatory reaction following mesh implantation in transgenic mice models. Langenbecks. Arch. Surg. 2014;399(5):579–588. doi: 10.1007/s00423-014-1192-8Fet N., Alizai P.H., Fragoulis A., Wruck C., Pufe T., Tolba R.H., Neumann U.P., Klinge U. In vivo characterisation of the inflammatory reaction following mesh implantation in transgenic mice models. Langenbecks. Arch. Surg. 2014;399(5):579–588. doi: 10.1007/s00423-014-1192-8Пономарева И.В., Цуканов А.В., Иванов И.С., Затолокина М.А., Горюшкин Е.И., Главиш И.С. Использование коллагенстимулирующих покрытий для герниоимплантатов: сравнение морфологических характеристик ткани в зоне имплантации. Соврем. пробл. науки и образ. 2023;(2):75. doi: 10.17513/spno.32498Ponomareva I.V., Tsukanov A.V., Ivanov I.S. Zatolokina M.A., Goryushkin E.I., Glavish I.S. Use of collagen-stimulating coatings for hernia implants: comparison of morphological characteristics of tissue in the implantation area. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya = Modern Problems of Science and Education. 2023;(2):75. [In Russian]. doi: 10.17513/spno.32498Берещенко В.В., Лызиков А.Н., Надыров Э.А., Кондрачук А.Н. Сравнительная морфологическая характеристика реакции тканей экспериментальных животных на имплантацию модифицированных полипропиленовых сетчатых эндопротезов. Новости хирургии. 2021;29(6):645–653. doi: 10.18484/2305-0047.2021.6.645Bereshchenko V.V., Lyzikov A.N., Nadyrov E.A., Kondrachuk A.N. Comparative morphological features of subcutaneous tissue of experimental animals in response to the implantation with modified polypropylene mesh endoprosthesis. Novosti khirurgii = News of Surgery. 2021;29(6):645–653. [In Russian]. doi: 10.18484/2305-0047.2021.6.645Суковатых Б.С., Назаренко П.М., Затолокина М.А., Мутова Т.В., Мутов В.Я., Гунов С.В. Динамика клеточного компонента соединительнотканной капсулы при имплантации суперлегкого полипропелен-поливинилиденфторидного эндопротеза (экспериментальное исследование). Вестн. Нац. мед.-хирург. центра им. Н.И. Пирогова. 2023;18(2): 52–57. doi 10.25881/20728255_2023_ 8_2_52Sukovatykh B.S., Nazarenko P.M., Zatolokina M.A., Mutova T.V., Mutov V.Ya., Gunov S.V. Dynamics of the cellular component of the connective tissue capsule during implantation of a super-light polypropylene-polyvinylidene fluoride endoprosthesis (experimental study). Vestnik Natsional’nogo medikokhirurgicheskogo tsentra imeni Nikolaya Ivanovicha Pirogova = Bulletin of Pirogov National Medical and Surgical Center. 2023;18(2):52–57. [In Russian]. doi: 10.25881/20728255_2023_18_2_52

The authors declare that there are no conflicts of interest present.