Сравнительный морфологический анализ реакции соединительной ткани на имплантацию полипропиленовых эндопротезов

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.

1. Rodríguez 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/ma14112790

2. Qiao 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.0c00602

3. Serrano-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.37238

4. Najm 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/ijms241814298

5. Saiding 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.2023.100691

6. Bringman 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-x

7. Lak K.L., Goldblatt M.I. Mesh selection in abdominal wall reconstruction. Plast. Reconstr. Surg. 2018;142(3 Suppl):99S–106S. doi: 10.1097/PRS.0000000000004862

8. Pérez-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. 2019.10.010

9. Yang 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: 10.1080/21691401.2019.1709858

10. Afewerki 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/s42003-021-01758-2

11. Laursen 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.35158

12. Song 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.202200521

13. Liu 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.1c00118

14. Klinge 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.10119

15. Cobb 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: 10.1177/155335060501200109

16. Orenstein 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.2011.09.031

17. Fet 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/s00423-014-1192-8

18. Пономарева 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.32498

19. Берещенко 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: 10.18484/2305-0047.2021.6.645

20. Суковатых 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_52