Morphology of multinucleated giant cells in different types of stimulation to reparative regeneration in hernioplasty

Abstract

Изучением морфологических особенностей, функциональной роли и механизмов образования гигантских клеток инородных тел занимались многие российские и зарубежные ученые. Однако данных о возможной причастности этих клеток, вероятно опосредованно, к процессам регенерации тканей, окружающих эндопротезы, используемые в герниологии при пластике брюшной стенки не было выявлено. Такое состояние проблемы и определило цель данного исследования: изучить морфологические особенности многоядерных клеток при имплантации сетчатых эндопротезов в ткани передней брюшной стенки. Материалы и методы. Экспериментальное исследование было выполнено на кроликах-самцах породы «Шиншила», массой 2500 г, в возрасте от 1 до 1,5 лет, которым под внутривенным наркозом препаратом «Золетил 50» в дозе 5 мг/кг массы, в асептических условиях надапоневротически имплантировали сетчатые эндопротезы: «Плазмофильтр», «Эсфил», «Унифлекс+Ag», «Гинефлекс» и «Гинефлекс + АПоТр». Полученные гистологические срезы толщиной 5-7 мкм, окрашивали гематоксилином и эозином, по методу Ван Гизон, по Маллори и проводили иммуногистохимическое исследование к маркеру клеточной пролиферации Ki-67. Результаты. Первое появление многоядерных клеток было отмечено на 7-е сутки эксперимента, далее происходило увеличение их количества на стандартной площади среза, размеров, числа ядер и площади занимаемой этими клетками. Через три недели после оперативного вмешательства отмечалось снижение данных показателей, что, по всей видимости, связано с окончанием перестройки соединительной ткани и приживлением импланта. Было замечено, что на ранних сроках многоядерные клетки локализуются чаще на нитях эндопротеза, затем между ними и позднее во внутреннем слое сформированной перипротезной капсуле. Необходимо так же отметить, что нанесение на эндопротез биологического материала в качестве внешнего слоя (антимикробное или антибактериальное покрытие) служащего неким «амортизатором», а также, одновременное введение аутоплазмы, обогащенной тромбоцитами под эндопротез приводит к появлению в перипротезных тканях морфологически разных видов многоядерных клеток. Заключение. Выявленные морфофункциональные особенности гигантских многоядерных клеток зависят от физико-химических характеристик эндопротезов, а кажущаяся неравномерность и беспорядочность в локализации многоядерных клеток, отражает определенную закономерность в реакции клеточного компонента перипротезной соединительной ткани на разных сроках эксперимента. Many Russian and international scientists have studied morphological features and the functional role and mechanisms for formation of foreign-body giant cells. However, possible and probably indirect involvement of these cells in regeneration of tissues surrounding the endoprosthesis used in hernioplasty of the abdominal wall is unknown. This status of the issue has determined the aim of this study: to examine morphological features of multinucleated cells during implantation of mesh endoprostheses into the anterior abdominal wall. Material and methods. This experimental study was performed on 1-1.5-year old Chinchilla male rabbits weighing 2500 g. The rabbits were anesthetized with Zoletil 50 (5 mg/kg, i.v.), and Plasmofilter, Esfil, Uniflex + Ag, Gineflex or Gineflex + ApoTr mesh endoprostheses were implanted unser aseptic conditions. Histological sections (5-7 μm) were stained with hematoxylin and eosin, according to Van Gieson staining procedure, and Mallory staining procedure. and immunohistochemical staining for the cell proliferation marker, Ki-67. Results. Multinucleated cells first emerged on day 7 of the experiment; then their number per standard sectional area, nucleus size, and the area occupied by these cells increased. At three weeks after the surgery, these indexes decreased, which was apparently associated with the end of connective tissue remodeling and engraftment. It was noted that in the early stages, multinucleated cells were localized primarily on the endoprosthesis threads, then between them, and later in the inner layer of the formed periprosthetic capsule. Covering the endoprosthesis with a biological material serving as a “shock absorbing” outer layer (with an antimicrobial or antibacterial coating) and simultaneous administration of platelet-enriched autoplasma under the endoprosthesis resulted in emergence of morphologically different types of multinucleated cells in periprosthetic tissues. Conclusion. The identified morphofunctional features of multinucleated giant cells depend on physicochemical characteristics of the endoprosthesis. The ostensible irregular and chaotic localization of multinucleated cells reflects a certain pattern in the reaction of the periprosthetic connective tissue cellular component at different periods of the experiment.