Особенности механизмов реализации дистантного стимулирующего эффекта аутотрансплантации кожного лоскута на перфузию микроциркуляторного русла в условиях локальных и системных нарушений

Цель настоящего исследования – изучение особенностей механизмов реализации дистантного стимулирующего действия аутотрансплантации полнослойного кожного лоскута (АТПКЛ) на перфузию микроциркуляторного русла при локальных и системных микроциркуляторных нарушениях.

Материалы и методы. Эксперимент проведен на 87 белых крысах-самцах, разделенных на 5 групп: 1) контрольная; 2) животные с локальными нарушениями микроциркуляции, вызванными перерезкой и нейрорафией седалищного нерва; 3) животные с системными нарушениями микроциркуляции, вызванными аллоксановым  диабетом; 4) животные, которым вместе с нейрорафией проведена АТПКЛ; 5) животные,  которым на фоне аллоксанового диабета проведена АТПКЛ. Микроциркуляцию кожи тыльной поверхности стопы исследовали методом лазерной доплеровской флоуметрии (ЛДФ). В крови животных определяли содержание  вазоактивных веществ, включая катехоламины (КА), гистамин и  васкулоэндотелиальный фактор роста (VEGF). Проводили морфологическое исследование тканей области аутотрансплантации на 42-е сутки эксперимента.

Результаты. АТПКЛ на 42-е сутки эксперимента приводит к нормализации перфузии при локальных и системных нарушениях микроциркуляции. АТПКЛ при повреждении нерва, и в большей степени при аллоксановом диабете, приводит к снижению уровня КА. Под влиянием АТПКЛ концентрация гистамина в крови более выраженно увеличивалась у животных с травмой нерва. У животных с травмой нерва АТПКЛ  увеличивала содержание VEGF в крови, чего не отмечалось у крыс с аллоксановым диабетом. Морфология зоны аутотрансплантации характеризовалась дегенеративными изменениями эпидермиса и дермы аутотрансплантата вне зависимости от модели микроциркуляторных нарушений. Зона аутотрансплантата инфильтрируется эозинофилами более выраженно при травме нерва, чем у крыс с аллоксановым диабетом.

Заключение. АТПКЛ оказывает дистантное стимулирующее действие на  микроциркуляцию, которое проявляется в одинаковом объеме в условиях как локальных, так и системных нарушений микрокровотока. Механизм реализации дистантного стимулирующего действия АТПКЛ на микроциркуляцию многокомпонентный  и включает комплекс регуляторных реакций, степень  выраженности которых неодинакова в условиях локальных и системных нарушений микрокровотока.

1. Миронов СП, Крупаткин АИ, Голубев ВГ, Панов ДЕ. Диагностика и выбор тактики лечения при повреждениях периферических нервов. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2005; 2: 33–39.

2. Щаницын ИН, Иванов АН, Бажанов СП, Нинель ВГ, Пучиньян ДМ, Норкин ИА. Стимуляция регенерации периферического нерва: современное состояние, проблемы и перспективы. Успехи физиологических наук. 2017; 48 (3): 92–112.

3. Inanc M, Tekin K, Kiziltoprak H, Ozalkak S, Doguizi S, Aycan Z. Changes in Retinal Microcirculation Precede the Clinical Onset of Diabetic Retinopathy in Children With Type 1 Diabetes Mellitus. J Ophthalmol. 2019; 207: 37–44. doi: 10.1016/j.ajo.2019.04.011.

4. Стаценко МЕ, Туркина СВ, Шилина НН, Косивцова МА, Лопушкова ЮЕ, Винникова АА и др. Особенности состояния микроциркуляции у больных хронической сердечной недостаточностью и сахарным диабетом второго типа. Волгоградский научно-медицинский журнал. 2015; 1 (45): 35–39.

5. Kuo L, Hein TW. Vasomotor regulation of coronary microcirculation by oxidative stress: role of arginase. Front Immunol. 2013; 19 (4): 237.

6. Михайлусов РН. Факторы роста – перспективные технологии воздействия на раневой процесс. Харківська хірургічна школа. 2014; 5 (68): 90–98.

7. Громова ОА, Торшин ИЮ, Волков АЮ. Элементный состав препарата Лаеннек и его ключевая роль в фармакологическом воздействии препарата. Пластическая хирургия и косметология. 2010; 4: 1–7.

8. Öhnstedt E, Lofton Tomenius H, Vågesjö E, Phillipson M. The discovery and development of topical medicines for wound healing. Expert Opinionon Drug Discovery. 2019; 14: 485–497. doi: 10.1080/17460441.2019.1588879/.

9. Ноздрин ВИ, Белоусова ТА, Альбанова ВИ, Лаврик ОИ. Гистофармакологические исследования кожи (наш опыт). М., 2006. 376.

10. Hocking SL, Stewart RL, Brandon AE. Subcutaneous fat transplantation alleviates diet-induced glucose intolerance and inflammation in mice. Diabetologia. 2015; 58 (7): 1587–600.

11. Foster MT, Shi H, Softic S et al. Transplantation of nonvisceral fat to the visceral cavity improves glucose tolerance in mice: investigation of hepatic lipids and insulin sensitivity. Diabetologia. 2011; 54 (11): 2890–2899.

12. Храмцова ЮС, Арташян ОС, Юшков БГ, Волкова ЮЛ, Незговорова НЮ. Влияние тучных клеток на репаративную регенерацию тканей с разной степенью иммунологической привилегированности. Цитология. 2016; 58 (5): 356–363.

13. Иванов АН, Лагутина ДД, Гладкова ЕВ, Матвеева ОВ, Мамонова ИА, Шутров ИЕ и др. Механизмы дистантного стимулирующего действия аутотрансплантации кожного лоскута при повреждении периферического нерва. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2018; 11: 1313–1324.

14. Иванов АН, Попыхова ЭБ, Степанова ТВ, Пронина ЕА, Лагутина ДД. Изменение показателей микроциркуляции при аутотрансплантации полнослойного кожного лоскута на фоне экспериментального сахарного диабета у крыс. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2019; 4: 72–80.

15. Иванов АН, Норкин ИА, Нинель ВГ, Щаницын ИН, Шутров ИЕ, Пучиньян ДМ. Особенности изменений микроциркуляции при регенерации седалищного нерва в условиях эксперимента. Фундаментальные исследования. 2014; 4 (2): 281–285.

16. Джафарова РЭ. Сравнительное исследование различных моделей аллоксан-индуцированного сахарного диабета. Казанский медицинский журнал. 2013; 94 (6): 915–919.

17. Иванов АН, Шутров ИЕ, Норкин ИА. Аутотрансплантация полнослойного кожного лоскута как способ биостимуляции микроциркуляции в условиях нормальной и нарушенной иннервации. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2015; 3 (55): 59–65.

18. Feng W, Shi R, Zhang C, Liu S, Yu T, Zhu D. Visualization of skin microvascular dysfunction of type 1 diabetic mice using in vivo skin optical clearing method. J Biomed Opt. 2018; 24 (3): 1–9.

19. Marco GS, Colucci JA, Fernandes FB, Vio CP, Schor N, Casarini DE. Diabetes induces changes of catecholamines in primary mesangial cells. Int J Biochem Cell Biol. 2008; 40 (4): 747–754.

20. Анохова ЛИ, Патеюк АВ, Кузник БИ, Кохан СТ. Сравнительное влияние полипептидов эндометрия и тималина на некоторые показатели иммунитета и гемостаза в опытах in vitro и in vivo. Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2011; 6: 156–159.

21. Горбачева АМ, Бердалин АБ, Стулова АН, Никогосова АД, Лин МД, Буравков СВ и др. Изменение симпатической иннервации хвостовой артерии крысы при экспериментальном инфаркте миокарда; влияние пептида «СЕМАКС». Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2016; 4: 462–467.

22. Иванов АН, Шутров ИЕ, Нинель ВГ, Коршунова ГА, Гладкова ЕВ, Матвеева ОВ и др. Влияние аутотрансплантации кожного лоскута и прямой электростимуляции седалищного нерва на регенерацию нервных волокон. Цитология. 2017; 7: 489–497.

23. Chakroborty D, Sarkar Ch, Lu K, Bhat M. Activation of dopamine d1 receptors in dermal fibroblasts restores vascular endothelial growth factor-a production by these cells and subsequent angiogenesis in diabetic cutaneous wound tissues. Am J Pathol. 2016; 186 (9): 2262–2270. doi: 10.1016/j.ajpath.2016.05.008.

24. Panagopoulos V, Zinonos I, Leach D, Evdokiou A. Human peripheral blood eosinophils induce angiogenesis. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology. 2005; 37 (3): 628–636. doi: 10.1016/j.biocel.2004.09.001.

25. Lee AJ, Ro MJ, Park JI, Jang JH, Kim JH. The synthesis of VEGF in allergen-stimulated mast cells is through a leukotriene B4 receptor-2-dependent signaling pathway. J Immunol. 2016; 1: 196.

26. Монастырская ЕА, Лямина СВ, Малышев ИЮ. М1 и М2 фенотипы активированных макрофагов и их роль в иммунном ответе и патологии. Патогенез. 2008; 4: 31–39.

27. Искакова СС, Жармаханова ГМ, Дворацка М. Место ангиогенеза в развитии сахарного диабета и его осложнений (обзор литературы). Вестник КазНМУ. 2014; 2 (2): 303–307.

28. Swartzendruber JA, Byrne AJ, Bryce PJ. Cutting edge: histamine is required for IL-4-driven eosinophilic allergic responses. J Immunol. 2012; 188 (2): 536–540.

29. De F Carvalho V, Campos LV, Farias-Filho FA, Florim LT, Barreto EO, Pirmez C et al. Suppression of allergic inflammatory response in the skin of alloxan-diabetic rats: relationship with reduced local mast cell numbers. Int Arch Allergy Immunol. 2008; 147 (3): 246–254.