Структурные изменения в рубцовой ткани у детей на различных этапах созревания рубца и на фоне коллагенолитической терапии

Читать статью в PDF:
Структурные изменения в рубцовой ткани у детей на различных этапах созревания рубца и на фоне коллагенолитической терапии

О.В. Филлипова,
И.В. Красногорский

ФГУ НИДОИ им. Г.И. Турнера Минздрава России, Санкт-Петербург

В статье рассмотрены клинические и гистологические особенности рубцовой ткани на различных стадиях ее созревания, описаны структурные изменения в рубцах, происходящие под влиянием компрессионной и коллагенолитической терапии. Показано истончение и разрыхление коллагеновых волокон при лечении препаратом коллагеназы, усиление противорубцового эффекта при сочетании коллагенолитической терапии с компрессионной за счет сдавления сосудов кожного сплетения.
Ключевые слова: гистология рубцов, динамика рубцового процесса, противорубцовая терапия.

Гипертрофические и келоидные рубцы являются медицинской и во многом хирургической проблемой, особенно у пациентов детского возраста. Детский скелет растет и развивается, патологические рубцы, которые всегда отстают в росте от нормальных тканей, нередко вызывают развитие вторичных деформаций опорно-двигательного аппарата [1, 2]. Эффект от реконструктивных операций не всегда бывает стойким и может быть частично утрачен в связи с ростом и естественным развитием ребенка [3, 4], поэтому значение профилактических мероприятий и консервативного лечения рубцов в детской практике трудно переоценить.

В настоящее время предложено значительное количество методов воздействия на рубцово-изме-ненные ткани, однако оценка эффективности разных способов лечения в большинстве случаев основывается на анализе клинических проявлений [5, 6]. Предложены разные шкалы оценки эффективности консервативного лечения, учитывающие ряд наиболее распространенных клинических симптомов: цвета, рельефа рубцов, консистенции и субъективных ощущений пациента [7—9].
Однако, как показывает практика, клинические признаки не всегда дают полное и адекватное представление о процессах, происходящих в рубцовой ткани, а эффект от разных методов воздействия на рубцовую ткань в ряде случаев бывает непредсказуемым и даже противоположным ожидаемому.

Наиболее информативными методами, позволяющими получить наиболее ценную и полную диагностическую информацию о рубцовом процессе, является изучение биоптатов рубцово-измененных тканей с использованием гистологических и биохимических методик [10—12].

Цель исследования — оценить клинические и гистоморфологические изменения в рубцовой ткани у детей на разных стадиях ее созревания и на фоне лечения препаратом коллагеназы Ферменколом.

Материал и методы

Были обследованы 32 пациента в возрасте 4-12 лет, получавшие оперативное и консервативное лечение по поводу послеожоговых рубцовых деформаций, обусловленных гипертрофическими рубцами.

Для реализации поставленной цели были использованы клинический и гистоморфологический методы исследования.

Клинический метод включал оценку жалоб и ощущений пациента, визуальную и мануальную оценку рубцовой ткани в динамике. Оценивали болезненность, окраску, плотность, эластичность, рельеф.

Для оценки структурных изменений рубца выполнялось гистоморфологическое исследование биоптатов рубцовой ткани на разных сроках ее формирования. В исследование включали пациентов, нуждающихся в многоэтапном хирургическом лечении. Биоптаты получали до и после курса консервативной противорубцовой терапии во время плановых реконструктивных операций. Биоптат представлял собой фрагмент рубцовой ткани размером 4×5 мм, взятый на всю толщину рубцовой ткани. Биопсийный материал погружали в 10% раствор Кайзерлинга на 1—2 сут, проводили по стандартной методике, окрашивали гематоксилином и эозином. Затем срезы толщиной 3 мкм изучали под световым микроскопом.

При микроскопическом исследовании гистологических препаратов оценивали особенности строения каждого слоя рубцово-изменен-ной кожи, толщину и расположение коллагеновых волокон, распределение сосудов и суммарную площадь микрососудистого русла, учитывали количество клеток, участвующих в воспалительной реакции и синтезе коллагеновых волокон. Кроме того, в ряде случаев на исследование отправляли незначительные излишки нормальной кожи, возникшие в результате перераспределения тканей в процессе выполнения местно-пластических операций.

Между этапами оперативного лечения пациентам проводили консервативную терапию с использованием коллагенолитического препарата Ферменкол в виде электрофореза и наружного нанесения в течение дня, в том числе и в виде аппликаций. Длительность курса консервативной терапии составляла не менее 14 сут.

Результаты исследования

В настоящее время выделяют три стадии формирования рубца:

• фибробластическую (до 30 сут), которая характеризуется эпителизацией раневого дефекта, обилием сосудов и пролиферацией юных фибробластов, образованием большого количества аморфного вещества и продукцией ретикулярных волокон;
• волокнистую (30—40 сут): характеризуется скоплением зрелых фибробластов, синтезирующих коллагеновые волокна;
• гиалиновую: характеризуется гиалинозом коллагеновых волокон рубцовой ткани, уменьшением количества фибробластов и сосудов.

Формирование нормотрофического рубца укладывается в среднем в 12 мес, тогда как при гипертрофическом рубцевании стадия активного синтеза коллагена (волокнистая) значительно растянута во времени, что отдаляет срок окончательной стабилизации рубца.

На разных сроках развития гипертрофической рубцовой ткани свойственны разные клинические проявления. Клиническая картина обычно наиболее яркая в волокнистую стадию рубцевания, в процессе активного синтеза коллагена. Признаки гипертрофии могут появляться уже через 4—6 нед после завершения эпителизации: прежде всего уплотнение рубцовой ткани и возвышение рубца над уровнем интактной кожи (рис. 1, а). До 11—12 мес рубец увеличивается в объеме, выступая над поверхностью кожи, имеет неравномерный, иногда бугристый рельеф (см. рис. 1, б).

Наиболее выступающие участки, как правило, располагаются в зонах локализации наиболее глубокого первичного повреждения кожи. Кроме того, больных беспокоят навязчивый зуд, шелушение, периодически возникающие пузыри на поверхности рубцовой ткани, на месте которых в дальнейшем появляются эрозии. Отмечено, что наиболее часто пузыри и эрозии возникают на грубых гипертрофических рубцах и в функционально активных зонах (см. рис. 1, в). Провоцирующим фактором является интенсивная или продолжительная физическая нагрузка. В этот период рубцы имеют наиболее интенсивную ярко-розовую или цианотичную окраску. Как показывает клиническая практика, при гипертрофических рубцах зуд и шелушение могут сохраняться до 1,5-2,0 лет, когда рубец бледнеет и уплощается.

В табл. 1 представлены усредненные морфоме-трические параметры рубцовой ткани у пациентов с разной давностью термической травмы и морфоме-трические параметры нормальной кожи.

Таблица 1.

Динамика структурных изменений в зависимости от возраста рубцовой ткани

Полученные данные иллюстрируют динамику структурных изменений в зависимости от возраста рубца и отличия рубцовой ткани от нормальной кожи (см. табл. 1). Так, толщина рубцово-измененной кожи значительно превышает толщину нормальной кожи (в 2—3 раза), как правило, за счет сетчатого слоя дермы. Сетчатый слой рубца в первые 6 мес после травмы превышает толщину сетчатого слоя нормальной кожи в 5—6 раз и практически полностью представлен рубцовой тканью, сформированной разнонаправленными пучками толстых коллагеновых волокон. Сосочковый слой несколько утолщается в первые 3—4 мес после травмы, и уплощаясь в дальнейшем, становится тоньше нормального, сосочки плохо различимы.

Кроме того, на протяжении всего периода созревания рубца наблюдается утолщение в 2—4 раза рогового слоя на фоне некоторого истончения эпидермиса (рис. 2, а, б). У детей, перенесших тяжелую термическую травму, имелось значительное количество лимфоцитов и лейкоцитов как в рубце, так и в интактной коже еще на протяжении 4—6 мес с момента реконвалесценции (см. рис. 2, в, г). При обследовании таких пациентов в клинических анализах крови часто выявляются умеренный лейкоцитоз, лимфоцитоз, повышение скорости оседания эритроцитов.

Клинические проявления гипертрофических рубцов во многом обусловлены особенностями кровообращения в рубцовой ткани (табл. 2).

Таблица 2.

Динамика изменений в дермальной сосудистой сети

Имеются значительные различия в строении дермальной сосудистой сети рубцов на разных стадиях развития и по сравнению с интактной кожей (табл. 2). В первые месяцы после травмы количество сосудов в сетчатом слое дермы, где в этот период синтез коллагена протекает наиболее интенсивно, приближено к значениям в интактной коже, тогда как суммарная площадь их сечения превышает нормальные значения. В дальнейшем с 5—6-го месяца после травмы количество сосудов постепенно уменьшается и к окончанию формирования рубца становится в 2—3 раза ниже нормы. Увеличение площади сечения сосудистого русла связано с резким расширением сосудов на ранних сроках формирования рубца (см. рис. 2, д, е).

С 4—5-го месяца после эпителизации часто выявлялись сосуды, сдавленные пучками коллагеновых волокон и мозаично расположенные участки с паретически расширенными сосудами (см. рис. 2, ж). Сосуды расположены неравномерно по сравнению с нормальной кожей. В дальнейшем с 12-го месяца до 2 лет после травмы количество сосудов, сдавленных рубцовой тканью, увеличивалось, часто выявлялись спаявшиеся сосуды, практически не содержащие форменных элементов крови (см. рис. 2, з).

Сосудистая перестройка в гипертрофической рубцовой ткани, длящейся, согласно нашим наблюдениям, около 2 лет, клинически проявляется трофическими расстройствами в виде локального цианоза, шелушения, трещин, пузырей и эрозий с пе-рифокальной воспалительной реакцией. Перечисленные симптомы возникают на участках локальной гипоксии рубцовой ткани, что гистологически подтверждается мозаичным расположением зон со спаявшимися и паретически расширенными сосудами сетчатого слоя дермы.

Полученная гистологическая картина свидетельствует о тесной взаимосвязи между изменениями условий кровоснабжения покровных тканей и интенсивностью синтеза коллагеновых волокон, которые ухудшают трофику кожи, сдавливая сосуды дермального сплетения. Данное обстоятельство необходимо учитывать при выполнении реконструктивных кожно-пластических операций с использованием рубцово-измененных тканей. Как показывает клиническая практика, интраоперационное нарушение связей между дермальным сосудистым сплетением и лежащими глубже сосудами, нередко приводит к гибели вершин перемещенных лоскутов в лучшем случае до сетчатого слоя, даже при включении фасции в состав рубцово-измененного лоскута.

Синтез коллагена осуществляется клетками соединительной ткани — фибробластами, которые, по мере утраты своей синтетической активности, переходят в неактивную форму — фиброциты. Количество фибробластов и фиброцитов было выше в рубцах, чем в нормальной коже в течение всего периода наблюдения. Однако в ранние сроки после термической травмы этих фиброгенных клеток было больше не только в рубцовой, но и в нормальной коже. Это позволяет предположить, что после термической травмы появляется общая тенденция к гипертрофическому рубцеванию и на интактных участках кожи в случае их повреждения или хирургического вмешательства. С увеличением возраста рубца разница между содержанием фибробластов и фиброцитов в рубцово-измененной и нормальной коже возрастала: в рубце, хотя их количество и снижалось относительно первых месяцев после травмы, их было в 4-5 раз больше, чем в нормальной коже (рис. 3).

Основным структурным компонентом рубца, обусловливающим его рельеф и плотность, являются коллагеновые волокна. Применение препаратов, содержащих коллагеназу, разрушающую коллаген, патогенетически обоснованно. В рамках консервативной терапии с коллагенолитической целью мы применяли препарат Ферменкол, содержащий композицию коллагенолитических протеаз. Поскольку ряд пациентов нуждался в нескольких реконструктивных операциях, в перерывах между этапами оперативного лечения им проводили электрофорез и давящий массаж с гелем Ферменкол.

Консервативная терапия назначалась в волокнистую стадию рубцевания, при клинических признаках избыточного синтеза коллагена и в ряде случаев — на сформировавшиеся рубцы. Ферменкол применяли как изолированно, так и в сочетании с компрессионной терапией.

Клинически у всех обследуемых на фоне консервативного лечения наблюдались размягчение и визуальное выравнивание рельефа рубцовой ткани, уменьшалась интенсивность зуда.

В табл. 3 представлена динамика морфометрических параметров на фоне монотерапии Ферменколом и в сочетании с компрессией.

Таблица 3.

Динамика структурных изменений слоев кожи на фоне консервативной терапии в зависимости от возраста рубцовой ткани

На фоне коллагенолитической терапии отмечалось заметное (в 2 раза) уменьшение толщины эпидермиса и рогового слоя (см. табл. 3). Уменьшалась общая толщина дермы, в том числе и за счет объема сетчатого слоя. Однако при монотерапии Ферменколом толщина сосочкового слоя дермы увеличивалась, чего не наблюдалось при использовании препарата в сочетании с компрессией. При применении Ферменкола в сочетании с компрессией уменьшалась толщина всех слоев рубцово-измененной кожи.

Утолщение сосочкового слоя при монотерапии Ферменколом может быть связано с расширением сосудов сосочкового слоя, на что указывает увеличение площади сосудистого сечения. При гистологическом исследовании после применения препарата мы наблюдали заметное разрыхление и уменьшение объема пучков коллагена. Давление коллагеновых волокон на дермальные сосуды ослабевало, что приводило к увеличению просвета сосудов и суммарной площади их сечения (рис. 4). Происходящая таким образом частичная реваскуляризация приводила к утолщению сосочкового слоя.

Возможно, именно этим процессом объясняется наблюдаемый в ряде случаев противоположный эффект от противорубцовой терапии на активно растущий гипертрофический рубец, проявляющийся гиперемией и некоторой отечностью рубца. Со стороны сформировавшегося рубца такого эффекта не наблюдалось, что, по-видимому, связано с необратимыми склеротическими изменениями сосудистой стенки сосудов из-за длительной компрессии пучками коллагена.

Учитывая полученные данные, мы дополняли коллагенолитическую терапию незрелых рубцов компрессионной терапией: в волокнистую фазу рубцового процесса Ферменкол назначали в сочетании с компрессионным бельем или эластичным бинтованием (рис. 5).

Выводы

Таким образом, ведущими факторами, обусловливающими клиническую картину и дальнейшее развитие рубца, являются изменение трофики кожи и синтез коллагеновых волокон, которые находятся в тесной взаимосвязи.

Измененные условия кровообращения делают рубцовую ткань рискованным пластическим материалом.

Увеличение фиброгенных клеток в покровных тканях носит системный характер, что необходимо учитывать при планировании реконструктивных операций.

В волокнистую стадию развития рубца мы рекомендуем сочетать коллагенолитическую терапию с компрессионной, поскольку изолированное применение коллагеназ на ранних стадиях развития рубца (до 8—10 мес) может улучшить трофику рубцовой ткани за счет истончения и разрушения коллагеновых волокон, сдавливающих сосуды кожного сплетения.

Литература

1. Королев П.В., Ткаченко Е.И. Значение своевременного лечения термической травмы в функционально-активных зонах у детей. В кн.: Проблемы термической травмы у детей и подростков. Екатеринбург 2003; 137.
2. Tredget E.E., NedelecB., ScottP.G., GhaharyA. Hypertrophic scars, keloids, and contractures. The cellular and molecular basis for therapy. Surg Clin North Am 1997; 77: 3: 701—731.
3. Баиндурашвили А.Г., Цветаев Е.В., Афоничев К.А. Проблемы в хирургическом лечении ожогов IIIA степени у детей. Актуальные проблемы термической травмы. Материалы международной конференции. СПб 2002; 320—321.
4. Roseborough I.E., Grevios M.A., Lee R.C. Prevention and treatment of excessive dermal scarring. J Natl Med Ass 2004; 96: 1: 108—116.
5. Озерская О.С. Рубцы кожи и их дерматокосметологическая коррекция. СПб: ОФО «Искусство России» 2007; 248.
6. Webb C, Dyson M., Lewis W.H. Stimulatory effect of 660 nm low level laser energy on hypertrophic scar-derived fiboblast: possible mechanism for increase in cell couts. Laser Surg Med 1998; 22: 5: 294—301.
7. Дмитриев Г.И., Максимова Л.П., Дмитриев Д.Г., Смирнов Г.В. К объективизации оценки состояния послеожоговой рубцовой ткани. Съезд травматологов и ортопедов России, 6-й: Тезисы. Н.Новгород 1997; 162—163.
8. СамцовА.В., Озерская О.С. Классификация, сравнительная клиническая характеристика и тактика лечения келоидных и гипертрофических рубцов. Вестн дерматол и венерол 2002; 2: 70—72.
9. Cao C., Li S., Dai X. et al. Genistein inhibits proliferation and functions of hypertrophic scar fibroblasts. Burns 2009; 35: 1: 89—97.
10. Гуллер А.Е., Шехтер А.Б. Клинический тип и гистологическая структура кожных рубцов как прогностические факторы исхода лечения. Анналы пластической, реконструктивной и эстетической хирургии. М 2007; 19—31.
11. Berman B., Viera M.H., Amini S. et al. Prevention and management of hypertrophic scars and keloids after burns in children. J Craniofac Surg 2008; 19: 4: 989—1006.
12. Verhaegen P.D., van Zuijlen P.P., Pennings N.M. et al. Differences in collagen architecture between keloid, hypertrophic scar, normotrophic scar, and normal skin: An objective histopathological analysis. Wound Repair Regen 2009; 17: 5: 649—656.