ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Роль тучных клеток в репарации кожи после термической травмы при применении дермальной пленки с мелатонином

Информация об авторах

1 Южно-Уральский государственный медицинский университет, Челябинск, Россия

2 Челябинская областная клиническая больница, Челябинск, Россия

3 Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова, Москва, Россия

Для корреспонденции: Анна Алексеевна Агеева
ул. Воровского, д. 64, г. Челябинск, 454092; ur.xednay@r.aveega.enna

Информация о статье

Финансирование: исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Челябинской области в рамках научного проекта № 20-415-740016

Вклад авторов: М. В. Осиков — концепция и дизайн исследования, интегральный анализ полученных данных, написание текста, редактирование рукописи; А. А. Агеева — набор экспериментального материала, статистическая обработка и анализ полученных данных, написание текста; А. А. Федосов — анализ результатов, редактирование рукописи; В. А. Ушакова — создание дермальной пленки, анализ полученных данных.

Соблюдение этических стандартов: исследование одобрено этическим комитетом Южно-Уральского государственного медицинского университета г. Челябинск (протокол № 10 от 15 ноября 2019 г.), выполнено в стандартных условиях вивария при строгом соблюдении требований по уходу и содержанию животных, а также выводу их из эксперимента с последующей утилизацией в соответствии с Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (ETS № 123 от 18 марта 1986 г., Страсбург), Рекомендациями Европейской комиссии 2007/526/ EC от 18 июня 2007 г. по содержанию и уходу за животными, используемыми в экспериментальных и других научных целях, а также Директивой 2010/63/ EU Европейского парламента и совета Европейского союза от 22 сентября 2010 г. по охране животных, используемых в научных целях в соответствии с правилами гуманного отношения к животным, методическими рекомендациями по их выведению из опыта и эвтаназии.

Статья получена: 28.06.2021 Статья принята к печати: 12.07.2021 Опубликовано online: 07.08.2021
|

Термическая травма часто связана с высокой смертностью, а также временной нетрудоспособностью пораженных. По данным ВОЗ, ежегодно около 11 млн человек нуждаются в медицинской помощи после ожогов, многие из них имеют ограничение трудоспособности, ежегодно от ожогов умирает около 200 тыс. человек [1]. Несмотря на значительные достижения в лечении ожогов, в том числе применение пересадки кожи, стволовых клеток и других методов, медленное заживление, присоединение инфекции и образование рубцов составляют ключевые проблемы в комбустиологии, что приводит к удлинению сроков госпитализации, пожизненным физическим дефектам, снижению качества жизни и эмоциональным расстройствам [2]. Данную ситуацию в значительной степени объясняют сложность и многообразие патогенетических механизмов, лежащих в основе развития, течения и исхода термической травмы (ТТ). По мнению комбустиологов, понимание патофизиологии ТТ необходимо для ограничения прогрессирования ожогов, разработки патогенетически обоснованных методов закрытия раны [3]. В патогенезе ТТ ключевое значение имеют активность нейтрофилов, макрофагов, различных субпопуляций лимфоцитов, изменение цитокинового профиля, активация процессов свободно-радикального окисления, ответа острой фазы, определяющие интенсивность и эффективность репаративных реакций в очаге повреждения [4]. Одними из первых на ТТ реагируют тучные клетки (ТК), в большом количестве присутствующие в коже. Их рассматривают как резидентные воспалительные клетки, содержащие в гранулах широкий спектр преформированных и синтезируемых de novo медиаторов, участвующих в сосудисто-экссудативных реакциях, формировании боли, пролиферации фибробластов, синтезе коллагена, ремоделировании рубца. Регуляция функции мастоцитов при ТТ — перспективное направление при разработке новых терапевтических подходов [5].

Современные перевязочные средства разрабатывают для активации заживления, предотвращения обезвоживания раны, а не только для ее покрытия. Они представлены гидрогелевыми, гелевыми на текстильной основе, гидроколлоидными повязками, повязками из полиуретановой губки, альгинатно-кальциевыми и др. [6]. Большую часть раневых покрытий производят зарубежные фирмы, в связи с чем разработка оригинальной дермальной пленки (ДП) для применения при ТТ представляет интерес. В состав раневых покрытий могут входить антисептики и местные анестетики, гемостатики, антиоксиданты, ранозаживляющие, стимуляторы регенерации различной природы и др. В государственном реестре лекарственных средств содержатся сведения об единичных лекарственных пленках: десневые с нитроглицерином, оральнодисперсные с силденафилом, глазные с таурином. Особое внимание при поиске новых терапевтических подходов при ТТ уделяется регуляторам гомеостаза эндогенного происхождения [7, 8]. Потенциальный, но вполне обоснованный с теоретических позиций интерес при обсуждении перспективных терапевтических агентов при ТТ связан с мелатонином (МТ). Наиболее известна роль МТ в регуляции ритмов сон– бодрствование, возбуждения нейронов, синхронизации ритмов и физиологических функций [9]. По современным представлениям, МТ это эндогенный фактор с мультитропными эффектами, включая антиоксидантные, про- и противовоспалительные, иммуномодулирующие, антиапоптогенные эффекты, регуляцию пролиферации и дифференцировки клеток, которые привлекают внимание в связи с возможностью применения для терапии [10]. В доступной литературе представлены единичные работы о разрабатываемых покрытиях с МТ для раневых дефектов, не исследован механизм локального действия мелатонина при ТТ, а на фармацевтическом рынке в РФ отсутствуют лекарственные формы с МТ для локального применения при ТТ [11, 12]. Кожа млекопитающих обладает собственной мелатонинергической системой [13]. Рецепторы МТ обнаружены в коже не только в кератиноцитах и фибробластах, клетках волосяного фолликула и меланоцитах, но и в ТК, что предполагает участие МТ в регуляции функциональной активности ТК, в том числе в контексте ограничения сосудистоэкссудативных и стимуляции репаративных реакций в коже после ТТ [14]. Кроме того, клетки кожи, в том числе ТК, сами способны синтезировать и секретировать МТ. Однако механизм предполагаемого влияния МТ на участие ТК в репарации кожи после ТТ до конца не ясен и может быть связан с секрецией тучными клетками матриксной металлопротеиназы-9 (MMP-9) и фактора роста сосудистого эндотелия (VEGF). Цель исследования — оценить показатели репарации, функциональное состояние ТК, содержание MMP-9 и VEGF в очаге повреждения кожи в динамике экспериментальной ТТ в условиях применения оригинальной ДП с МТ.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Эксперимент выполнен на 70 крысах-самцах линии Wistar массой 200–240 г. Животные были случайным образом разделены на четыре группы: группу 1 (n = 7) — интактные животные; группу 2 (n = 21) — животные с ТТ и наложением асептической повязки (ТТ + АсП); группу 3 (n = 21) — животные с ТТ и наложением ДП-матрицы и  асептической повязки (ТТ + ДП); группу 4 (n = 21) — животные с ТТ в условиях применения ДП с МТ и асептической повязки (ТТ + ДП МТ). Асептическую повязку и ДП меняли ежедневно до 20 суток после ТТ.

Наиболее частыми причинами ТТ являются горячая жидкость и пламя; у двух третей больных площадь ожога составляет менее 10% поверхности тела [15]. В связи с этим для моделирования ТТ II степени по МКБ-10 (IIIА степени по классификация XXVII съезда хирургов СССР 1960 г.) относительной площадью 3,5% поверхности тела межлопаточный участок кожи погружали в дистиллированную воду при 98–99 °С на 12 с. Глубину ожога верифицировали морфологическими методами. Для анестезии использовали препарат, содержащий тилeтaмин и зoлaзeпaм в дозе 20 мг/кг. ДП-матрицу и ДП с МТ площадью 12 см2 в группах 3 и 4 соответственно наносили сразу после ТТ, закрепляя асептической повязкой, а затем ежедневно при перевязке в течение пяти суток. В предварительных исследованиях был разработан состав ДП на основе натрийкарбоксиметилцеллюлозы (поли1,4-β-О-карбоксиметил-Д-пиранозил-Д-гликопираноза натрия), с включением МТ в концентрации 5 мг/г. Проведена оценка ДП по фармако-технологическим параметрам: органолептическим показателям (вид, цвет, прозрачность, эластичность, наличие примесей и микротрещин), адгезивным свойствам, механической прочности на разрыв, толщине [16]. В группе 3 использовали аналогичную по площади и свойствам, но не содержащую МТ ДП (ДП-матрица).

Для вычисления площади раны на 5-е, 10-е и 20-е сутки после ТТ методом цифровой планиметрии использовали фотокамеру «Nikon Coolpix S2800» (Nikon; Китай) и пакет программ «Microsoft Office Visio» (Microsoft; США). Скорость эпителизации (VS) рассчитывали по формуле: VS = SSn / t, где S — начальная площадь раны до лечения (в дальнейшем, площадь при предыдущем измерении); Sn площадь при последующем измерении; t число дней между измерениями. Площадь раны в последующих измерениях определяли в %, принимая за 100% площадь до лечения, результат выражали в % / сут. 

На 5-е, 10-е и 20-е сутки от момента индукции ТТ кожный лоскут иссекали по границе раны с захватом участка неповрежденной кожи для проведения морфологических и иммуногистохимических исследований. Микроскопические исследования проводили на микроскопе «DMRXA» (Leika; Германия) с использованием компьютерной программы «ImageScope M» (Германия), совмещенной с микроскопом, при увеличении ×100 и ×400.

После окрашивания срезов толуидиновым синим (рН = 2,0) (Biovitrum; Россия) проводили подсчет общего числа тучных клеток, числа клеток в разной степени дегрануляции: I степень (1–2 гранулы за пределами клетки), II степень (3–10 гранул за пределами клетки), III степень (больше 10 гранул за пределами клетки); средней яркости ТК. Вычисляли коэффициент дегрануляции ТК как соотношение числа дегранулированных ТК к общему числу мастоцитов в 10 случайных полях зрения препарата.

Оценку содержания матриксной металлопротеиназы-9 (MMP-9) и фактора роста сосудистого эндотелия (VEGF) в ожоговой ране проводили иммуногистохимическим методом с использованием специфичных поликлональных антител к MMP-9 крысы (host – rabbit, номер в каталоге — PAA553Ra01 «Cloud-Clone Corp.»; Китай) и поликлональных антител к VEGF крысы (host rabbit, каталожный номер PAA143Ra01 «Cloud-Clone Corp.», Китай) и полимерной системы детекции «Rabbit HRP/DAB Detection IHC Detection Kit» (Abcam; Латвия) для обнаружения в срезах тканей иммуноглобулинов кролика, связанных с антигеном. В качестве субстрата/хромогена для визуализации полимерного комплекса в системе использовали диаминобензидин. Определяли относительную площадь MMP-9 и VEGF-положительно окрашенных структур, а также интегральный показатель содержания MMP-9 и VEGF как произведение относительной площади окрашенных структур на интенсивность окраски в баллах; результат выражали в условных единицах (ед./мм2).

Результаты обрабатывали с использованием программы IBM SPSS Statistics 19 («SPSS: An IBM Company»; США). Показатели представляли в виде медианы (Ме) и квартилей (Q1; Q3). Значимость различий между группами оценивали при помощи критериев Краскелла–Уоллиса, Манна–Уитни, Вальда–Вольфовитца. Для выявления связи между изучаемыми параметрами использовали коэффициент корреляции Спирмена (R). Различия считали статистически значимыми при р < 0,01 с учетом поправки Бонферрони.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

При оценке параметров репарации ожоговой раны при ТТ (группа 2) обнаружено, что в динамике наблюдений на 10-е сутки наблюдения по сравнению с пятыми сутками уменьшается абсолютная площадь раневого дефекта, что приводит к увеличению расчетных показателей  — скорости эпителизации раны и доли уменьшения ее площади (табл. 1). На 20-е сутки эксперимента абсолютная площадь ожога уменьшается по сравнению с пятыми и 10ми сутками, относительная площадь ожога уменьшается по сравнению с пятыми сутками наблюдения, что сопровождается увеличением скорости эпителизации раны и доли уменьшения ее площади по сравнению с пятыми и 10-ми сутками. Площадь раневого дефекта от пятых к 20-м суткам экспериментальной ТТ уменьшилась по медиане на 35%.

Для изучения роли ТК в патофизиологии раневого процесса проводили оценку их представительства и активности по интенсивности дегрануляции в ожоговой ране (табл. 2). На 5-е сутки в ожоговой ране общее число ТК увеличивается на 43% по медиане, что может быть связано с активной миграцией базофилов из кровотока в очаг повреждения. Более чем в 3 раза возрастает число дегранулированных ТК: с I степени дегрануляции — в 3 раза, со II степени дегрануляции — в 4 раза, с III степени дегрануляции — в 10 раз, коэффициент дегрануляции возрастает в 3,5 раза по медиане относительно группы интактных животных. Обращает на себя внимание факт, что многие ТК (преимущественно с III степени дегрануляции) имели вид «теней» за счет утраченной зернистости, что нашло отражение в статистически значимом уменьшении средней яркости ТК на 5-е сутки эксперимента. На 10-е сутки ТТ общее число ТК возрастало еще значительнее, чем на 5-е сутки и было на 72% по медиане больше, чем в группе интактных животных. На данном этапе число ТК с I и II степенями дегрануляции возрастало в 3 раза, с III степенью дегрануляции — в 10 раз, коэффициент дегрануляции ТК возрастал в 2,5 раза по медиане относительно группы интактных животных. Средняя яркость ТК уменьшалась в 2 раза. К 20-м суткам ТТ общее число ТК было максимальным за все время наблюдения: в 1,7 раза больше, чем у интактных, число дегранулированных клеток и клеток с I и III степенями дегрануляции, а также коэффициент дегрануляции значимо возрастали, а средняя яркость клеток уменьшалась относительно значений у интактных животных. В динамике ТТ максимальное общее число ТК, число дегранулированных ТК и число клеток с I степенью дегрануляции было максимальным на 20-е сутки, число клеток со II степенью дегрануляции — на 5-е сутки, с III степенью дегрануляции — на 5-е и 10-е сутки, максимальное значение коэффициента дегрануляции — на 5-е сутки, а минимальная яркость ТК — на 5-е и 10-е сутки. Итак, максимальное число ТК зарегистрировано на 20-е сутки ТТ, максимальная их дегрануляция — на 5-е и 10-е сутки ТТ.

Результаты оценки экспрессии ММР-9 и VEGF в ожоговой ране в динамике экспериментальной ТТ представлены на рисунок. На 5-е, 10-е и 20-е сутки ТТ в ожоговой ране значимо повышается экспрессия VEGF, на 10-е и 20-е сутки ТТ значимо повышается экспрессия ММР-9. В динамике эксперимента экспрессия в ожоговой ране VEGF на 10-е сутки была выше, чем на 5-е сутки, на 20-е сутки — ниже, чем на 10-е сутки; экспрессия ММР-9 на 10-е и 20-е сутки была выше, чем на 5-е сутки ТТ. Таким образом, максимальная экспрессия VEGF зафиксирована на 10-е сутки, ММР-9 — на 10-е и 20-е сутки экспериментальной ТТ. ТК могут быть источником ММР-9 и VEGF — факторов, обеспечивающих эффективную репарацию в очаге ТТ. Нами проведена корреляция между коэффициентом дегрануляции тучных клеток и экспрессией ММР-9 и VEGF в ожоговой ране (табл. 3). На 10-е сутки ТТ выявлена прямая средней силы значимая связь, на 20-е сутки — прямая значимая слабая связь коэффициента дегрануляции ТК с экспрессией ММР-9, на 10-е сутки прямая значимая слабая связь коэффициента дегрануляции ТК с экспрессией VEGF. Полагаем, что активность ТК и экспрессия в очаге термического повреждения ММР-9 и VEGF имеют значение в заживлении ожоговой раны, а также системных проявлениях после ТТ. С использованием корреляционного анализа между абсолютной площадью раневого дефекта кожи и коэффициентом дегрануляции ТК установлена обратная слабая связь на 5-е сутки, средней силы обратная связь — на 10-е и 20-е сутки, с экспрессией ММР-9 — обратная слабая связь на 10-е сутки и средней силы обратная связь на 20-е сутки (табл. 4). На 10-е сутки выявлена обратная значимая слабая связь абсолютной площади раневого дефекта кожи с экспрессией VEGF, не обнаружено значимой корреляции между абсолютной площадью раневого дефекта и экспрессией VEGF на 5-е и 20-е сутки, экспрессией ММР-9 — на 5-е сутки.

Оценку эффективности локального применения МТ в составе ДП (группа 4) проводили при сравнении показателей в группах животных с ТТ в условиях ежедневного в течение 5 дней применения ДП с МТ и животных с ТТ в условиях ежедневного применения в течение 5 дней ДП-матрицы (группа 3). Применение МТ при ТТ приводит к статистически значимому уменьшению площади ожоговой раны в абсолютных величинах на 5-е, 10-е и 20-е сутки, в относительных величинах — на 10-е и 20-е сутки ТТ (табл. 1). На 5-е, 10-е и 20-е сутки наблюдения увеличились скорость эпителизации раны и относительное уменьшение площади раны. На 5-е сутки ТТ абсолютная площадь ожоговой поверхности уменьшилась на 12,2% по медиане, максимальные изменения зафиксированы на 20-е сутки, когда абсолютная площадь раневого дефекта уменьшилась на 31,6%, а скорость эпителизации возросла в 4,7 раза по медиане относительно группы животных с ТТ и применением ДП-матрицы. В динамике экспериментальной ТТ на 10-е и 20-е сутки по сравнению с 5-ми сутками и на 20-е сутки по сравнению с 10-ми сутками значимо (р < 0,01) уменьшилась абсолютная площадь ожога, увеличились скорость эпителизации раны и относительное уменьшение площади раны. Отметим, что от 5-х к 20-м суткам ТТ абсолютная площадь ожоговой раны уменьшилась по медиане на 46% против 37% в группе с ТТ и применением ДП-матрицы.

МТ в составе ДП изменяет представительство и функциональную активность ТК в очаге повреждения при экспериментальной ТТ (табл. 2). Так, на 5-е сутки ТТ (группа 4) в ожоговой ране значимо увеличивается общее содержание ТК относительно группы животных с ТТ и применением ДП-матрицы. Кроме этого, на 5-е сутки ТТ возрастает общее число дегранулированных ТК, число дегранулированных ТК I степени, а также значение коэффициента дегрануляции, снижается число дегранулированных ТК II и III степеней, средняя яркость клеток значимо не изменяется. На 10-е сутки ТТ в условиях локального применения МТ зафиксировано статистически значимое увеличение в ожоговой ране общего числа ТК, числа дегранулированных ТК, числа дегранулированных ТК I степени, но снижение числа дегранулированных ТК II и III степеней, коэффициента дегрануляции клеток. Наконец, на 20-е сутки наблюдений снижается общее число ТК, число дегранулированных ТК I и III степеней. Итак, в условиях локального применения МТ при ТТ увеличение числа и активация дегрануляции ТК на 5-е и 10-е сутки, сменяется снижением их представительства и активности на 20-е сутки наблюдений. Интегральные показатели активности ТК — коэффициент дегрануляции и средняя яркость клеток — был значимо соответственно выше и ниже по сравнению с интактными животными во все сроки наблюдения.

При оценке экспрессии VEGF и MMP-9 в ожоговой ране при ТТ в условиях локального применения МТ (группа 4) обнаружено, что на 5-е сутки эксперимента экспрессия в ожоговой ране MMP-9 и VEGF значимо увеличивается, на 10-е сутки экспрессия MMP-9 снижается, VEGF — увеличивается, на 20-е сутки ТТ экспрессия MMP-9 снижается, VEGF — значимо не изменяется. В динамике ТТ экспрессия VEGF на 10-е сутки была значимо (р < 0,01) выше, чем на 5-е сутки, на 20-е сутки — ниже, чем на 5-е и 10-е сутки; экспрессия MMP-9 на 10-е и 20-е сутки была ниже (р < 0,01), чем на 5-е сутки ТТ. Отметим, что экспрессия VEGF на 5-е, 10-е и 20-е сутки, а MMP-9 на 5-е сутки была значимо выше по сравнению с интактными животными, экспрессия MMP-9 на 10-е и 20-е сутки не отличалась от значений в группе интактных животных.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Полагаем, что обнаруженные нами закономерности изменения показателей репарации ожоговой раны в динамике экспериментальной ТТ связаны с участием ТК в реализации ключевых событий раневого процесса. Так, в первые 5 суток, когда преобладают альтеративные (вторичная альтерация) и сосудисто-экссудативные, лейкоцитарные реакции, дегрануляция ТК и высвобождение преформированных медиаторов, в частности, гистамина, TNFα, IL1β, IL6 и др., приводят к артериальной и венозной гиперемии, экссудации, активации фагоцитов. Протеаза-4 из ТК выступает в роли хемоаттрактанта для лейкоцитов в воспалительную фазу раневого процесса. Позднее на 10–15-е сутки эксперимента высвобождение из ТК фактора роста кератиноцитов и VEGF активирует фибробласты, синтез коллагена, зачастую избыточный с образованием гипертрофических рубцов. Увеличение синтеза коллагена, в том числе, обусловлено активацией химазой из мастоцитов сигнального пути TGFβ1/Smads и пролиферацией фибробластов [17]. Серотонин, ключевым источником которого в очаге ТТ являются ТК, снижает апоптоз, повышает выживаемость и миграцию фибробластов и кератиноцитов, участвуя таким образом в регуляции заживления ожоговой раны, а применение блокаторов высвобождения эндогенного серотонина приводит к замедлению эпителизации [18].

Интенсивность экспрессии ММР-9 в ожоговой ране и сывороточный уровень ММР-9 после ТТ являются маркерами риска cиндрома системного воспалительного ответа (systemic inflammatory response syndrome, SIRS) и неблагоприятного исхода при ожогах [19]. Основным источником ММР-9 являются активированные GM-CSF, IL8, TNFα и другими цитокинами нейтрофилы на ранних этапах после ТТ, а также другие клетки, включая ТК. ММР-9 отражает количественное представительство и активность преимущественно нейтрофилов и макрофагов в очаге повреждения. ММР-9 участвует в деструкции внеклеточного матрикса, особенно коллагенов IV и V типов, повышении сосудистой проницаемости в очаге, хемотаксисе нейтрофилов, активации и инактивации аутокоидов и готовит плацдарм для репаративных реакций, успешной эпителизации, ингибируется тканевым ингибитором протеиназ-1 альфа-1-антихимотрипсином [20]. Особое значение имеет ММР-9 при хроническом течении раневого процесса, когда избыточная экспрессия ММР-9 приводит к разрушению внеклеточного матрикса, ингибированию активности факторов роста и ограничению репаративных реакций. Ряд исследователей приводят данные о том, что нокаутирование гена или инактивация ММР-9 ускоряет заживление ран [21]. Как правило, невысокая активность ММР-9 при остром раневом процессе обусловлена ее блокадой альфа-1-антихимотрипсином.

Семейство VEGF (VEGF-А, VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D), прежде всего VEGF-А, в очаге ТТ продуцируется кератиноцитами, ТК, моноцитами/макрофагами, активированными фибробластами; рецепторы для VEGF-А обнаружены на эндотелиоцитах, фибробластах и др. клетках [22]. GM-CSF увеличивает синтез VEGF в ране, а также напрямую повышает активность кератиноцитов и фибробластов [23]. Показано, что VEGF участвует не только в регуляции ангиогенеза, но и в синтезе коллагена и других компонентов соединительной ткани, а также в формировании рубца, а блокада эффектов VEGF ограничивает объем рубцовой ткани, образование гипертрофических и келлоидных рубцов после ТТ, что открывает дополнительные терапевтические возможности. Однако механизм данного эффекта VEGF до конца не ясен и может быть связан с прямой активацией миграции, пролиферации и синтеза коллагена фибробластами и/ или косвенной активацией эндотелиоцитов, нейтрофилов, макрофагов и ТК с продукцией профиброгенных медиаторов (цитокинов, факторов роста) [24]. В частности, терапевтический эффект интерферонаальфа2b при гипертрофических и келлоидных рубцах связан со снижением эффектов VEGF и ангиогенеза, в экспериментах на животных продемонстрирован эффект бевацизумаба — гуманизированного антитела против VEGF при гипертрофическом рубцевании [25]. Весьма показательны обнаруженные нами корреляции между исследуемыми показателями при ТТ: площади ожоговой раны с содержанием в ней ММР-9 и VEGF (обратная связь), коэффициентом дегрануляции ТК (прямая связь), а также коэффициента дегрануляции ТК с содержанием в ожоговой ране ММР-9 и VEGF (прямая связь). Это позволяет предположить, что площадь ожоговой раны при экспериментальной ТТ сокращается по мере увеличения содержания в ней ММР-9 и VEGF, а содержание ММР-9 и VEGF в ожоговой ране нарастает по мере дегрануляции ТК.

Полагаем, что обнаруженные нами эффекты МТ в составе ДП в очаге ТТ обусловлены его плейотропными свойствами. Прежде всего, антиоксидантный эффект МТ может ограничивать зону вторичного повреждения при ТТ, в том числе активацию и привлечение в очаг повреждения нейтрофилов, моноцитов, лимфоцитов. Ранее нами было продемонстрировано, что применение МТ в составе ДП при экспериментальной ТТ ограничивает прирост содержания продуктов окислительной деструкции липидов и белков в ожоговой ране, что связано с ускорением ее заживления [26]. Модуляция реакций воспалительного процесса под влиянием МТ может быть связана со снижением выраженности альтерации и сосудисто-экссудативных реакций, продукции цитокинов и других аутокоидов, что приведет к изменениям не только в очаге ТТ, но и изменению острофазового ответа в целом. Установлено, что применение МТ в составе ДП при экспериментальной ТТ ограничивает гибель лимфоцитов в крови [27].

Нельзя исключить прямое влияние МТ на продукцию и активность факторов, участвующих в репарации. Так, МТ в эксперименте in vitro на культуре эндотелиальных клеток церебральных сосудов снижает проницаемость активированных IL1β клеток путем ингибирования MMP-9 [28]. Показана способность МТ напрямую связывать MMP-9. В частности, МТ связывает избыточное число MMP-9 при COVID-19-опосредованных иммунных реакциях, плоскоклеточном раке полости рта [29]. МТ снижает избыточную экспрессию и активность MMP-9 путем регуляции сигнальных путей NOTCH3/NF-κB, TLR4/ NF-κB [30]. В экспериментах in vitro с сывороткой обожженных крыс МТ снижает увеличенную проницаемость эндотелиоцитов за счет ингибирования MMP-9 и антиоксидантного действия [31]. МТ оказывает протекторное действие от повреждения химическими агентами ТК, что может влиять на их секреторную активность [32]. Кроме того, эффект МТ на ТК может различаться в зависимости от типа рецептора, с которым он взаимодействует (М1 или М2). Таким образом, неоднозначный эффект локального применения МТ при ТТ на содержание ММР-9 в ожоговой ране может быть связан на 5-е сутки с протекцией ТК от действия повреждающих факторов в очаге ТТ, и увеличение секреции ТК ММР-9, в свою очередь, может обеспечивать более эффективное и быстрое очищение раны от клеточного детрита, раннюю подготовку для реализации репаративных реакций. Позднее, на 10-е и 20-е сутки ТТ снижение экспрессии ММР-9 в очаге может быть обусловлено прямым или опосредованным ингибированием и снижением синтеза данной протеиназы под влиянием МТ, что приводит к прекращению деструктивных реакций в ожоговой ране, активации пролиферации и дифференцировки клеток под влиянием факторов роста и, как следствие, ускорению восстановления поврежденных тканей. В связи с этим целесообразность увеличения экспрессии VEGF в ожоговой ране на 5-е и 10-е сутки ТТ в условиях локального применения МТ вполне обоснована.

Сведения о влиянии МТ на синтез и экспрессию VEGF крайне неоднозначны. С одной стороны, МТ ингибирует синтез VEGF в клетках нейробластомы человека SH-SY5Y, рака простаты и других злокачественных опухолей, оказывая антиангиогенное действие и препятствуя росту опухоли [33]. Это связано с блокадой стабилизации комплекса STAT3 и HIF-1α и подконтрольных им генов, в том числе VEGF, а также рецептора VEGFR2 [34]. Другие исследователи показали, что МТ не изменяет экспрессию VEGF в очаге ишемического повреждения [35]. Однако последние данные свидетельствуют о мультифункциональном регуляторном характере влияния МТ на ангиогенез в зависимости от дозы (концентрации в тканях) и исходного состояния ткани. При репарации костной ткани после перелома, заживлении кожи после механических и химических повреждений, экспериментальных язвенных дефектах слизистой желудка, экспериментальной ишемии миокарда, головного мозга применение МТ приводит к усилению ангиогенеза прямо или опосредованно [33]. МТ повышает ангиогенный потенциал мезенхимальных стволовых клеток в очаге повреждения за счет синтеза VEGF по пути Erk1/2 [36]. Кроме этого, МТ самостоятельно стимулирует синтез тромбоцитарного фактора роста известного стимулятора ангиогенеза и не только увеличивает ангиогенный потенциал мезенхимальных стволовых клеток, но и делает их устойчивыми к ишемическому стрессу.

ВЫВОДЫ

Проведенное исследование позволило выполнить поставленную цель и установить, что в динамике экспериментальной ТТ от 5-х к 20-м суткам абсолютная площадь ожоговой раны уменьшается на 35%, увеличивается скорость ее эпителизации, в очаге термического повреждения увеличивается число и изменяется функциональная активность ТК: снижается гранулярное насыщение, усиливается их дегрануляция; увеличивается экспрессия ММР-9 и VEGF. Выявлена обратная связь площади ожоговой раны с экспрессией ММР-9 и VEGF, коэффициентом дегрануляции ТК в очаге ТТ; экспрессия ММР-9 и VEGF в ожоговой ране нарастает по мере увеличения дегрануляции ТК. Продемонстрировано, что применение МТ в составе оригинальной ДП при экспериментальной ТТ приводит на 5-е, 10-е и 20-е сутки наблюдения к уменьшению площади ожоговой раны, увеличению скорости ее эпителизации, увеличению в ожоговой ране общего числа и дегрануляции ТК на 5-е и 10-е сутки, снижению общего числа и дегрануляции ТК на 20-е сутки ТТ, увеличению экспрессии MMP-9 на 5-е сутки, экспрессии VEGF на 5-е и 10-е сутки, снижению экспрессии MMP-9 на 10-е и 20-е сутки ТТ. Полученные результаты расширяют имеющиеся представления о роли изменений активности ТК, экспрессии MMP-9 и VEGF в патогенезе ТТ, служат предпосылкой для проведения дальнейших исследований по изучению роли ТК в коже в клинических условиях у больных с ожогами для обозначения их секреторных продуктов в качестве диагностических маркеров и предикторов осложнений, а также показателей эффективности проводимой терапии. Установленный при ТТ на доклиническом этапе стимулирующий репарацию эффект МТ в составе ДП связан с изменением числа и активности ТК, экспрессии MMP-9 и VEGF в ожоговой ране и является предпосылкой для дальнейшего изучения механизма действия и эффективности применения МТ в клинических условиях при ТТ. Принимая во внимание единство многих механизмов, обеспечивающих заживление ран, независимо от их этиологии, полагаем, что полученные данные о стимулирующем репарацию при ТТ эффекте МТ в составе оригинальной ДП за счет изменения активности ТК и содержания в ожоговой ране MMP-9 и VEGF, можно экстраполировать на раны другого происхождения.

КОММЕНТАРИИ (0)