Оценка клеточных и тканевых реакций электретного антибактериального полимерного покрытия для тканого сосудистого протеза в эксперименте

Цель исследования. Провести гистологическую оценку клеточных и тканевых реакций в ответ на имплантацию образцов тканого сосудистого протеза с новым составом антибактериального полимерного покрытия в эксперименте.

Материалы и методы. Исследование клеточных и тканевых реакций проводилось на 30 лабораторных белых крысах. Изучены образцы тканого сосудистого протеза с покрытием на основе поливинил-хитозанового комплекса с L-аспарагиновой кислотой и антибиотика ванкомицин 1 % без обработки (первая экспериментальная группа) и с обработкой коронным разрядом (вторая экспериментальная группа). В соответствии с дизайном исследования животные выводились из эксперимента на 5-е, 14-е сутки и на 20-й неделе послеоперационного периода. Выполнялся забор образцов для гистологического исследования.

Результаты. Во всех экспериментальных группах в первые дни исследования (до 5 суток) наблюдалось образование грануляционной ткани, находящейся в стадии формирования и наиболее активно во второй экспериментальной группе, в которой изучали образцы с полимерным покрытием после обработки коронным разрядом. В середине периода наблюдения (14-е сутки) происходило созревание грануляционной ткани, различий в экспериментальных группах не было. Также без статистических различий во всех экспериментальных группах в более поздние сроки (20 недель) отмечалась фибропластическая активность тканей, приводящая к образованию плотной, неоформленной соединительной ткани.

Заключение. Экспериментальные данные продемонстрировали, что обработка образцов тканых сосудистых протезов с полимерным покрытием на основе поливинил-хитозанового комплекса с L-аспарагиновой кислотой коронным разрядом и экспозицией в 1 % растворе ванкомицина в течение 30 минут улучшает процесс образования грануляционной ткани на 5-е сутки после имплантации лабораторным животным.

1. Magill SS, Edwards JR, Bamberg W, Beldavs Z, Dumyati G, Kainer M; Emerging infections program healthcare-associated infections and antimicrobial use prevalence survey team. Multistate point-prevalence survey of health care-associated infections. New Eng J Med. 2014;370:1198-1208. DOI: https://doi.org/10.1056/NEJMoa1306801

2. Дорошко Е.Ю., Лызиков А.А. Биомеханические свойства, патогенетические механизмы и пути инфицирования тканых сосудистых протезов в ангиохирургии. Проблемы здоровья и экологии. 2020;66(4):79-86. DOI: https://doi.org/10.51523/2708-6011.2020-17-4-5

3. Дорошко Е.Ю., Лызиков А.А., Тихманович В.Е., Каплан М.Л. Анализ инфекционных осложнений искусственных сосудистых протезов после операций на аорто-подвздошно-бедренном сегменте. Хирургия. Восточная Европа. 2021;10(4):508-516. DOI: https://doi.org/10.34883/PI.2021.10.4.019

4. Бокерия Л.А., Абдулгасанов Р.А., Иванов А.В., Аракелян В.С. Текстильные сосудистые протезы в ангиохирургии. Анналы хирургии. 2019;24(3):165-174. [дата обращения 2025 апрель 06]. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/tekstilnye-sosudistye-protezy-v-angiohirurgii

5. Романович А.В., Хрыщанович В.Я. Парапротезная инфекция в сосудистой хирургии: современное состояние проблемы. Новости хирургии. 2017;25(3):292-299. DOI: https://doi.org/10.18484/2305-0047.2017.3.292

6. Дорошко Е.Ю., Лызиков А.А., Каплан М.Л., Тихманович В.Е. Клинико-демографическая характеристика пациентов и факторы риска инфицирования искусственных сосудистых протезов после реконструктивных операций на аорто-подвздошно-бедренном сегменте. Журнал ГрГМУ [дата обращения 2025 июня 01]. Режим доступа: http://journal-grsmu.by/index.php/ojs/article/view/2701

7. Chouirfa H, Bouloussa H, Migonney V, Falentin-Daudre C. Review of titanium surface modification techniques and coatings for antibacterial applications. Acta Biomater. 2019;83:37-54. DOI: https://doi.org/10.1016/j.actbio.2018.10.036

8. Ng VW, Chan JM, Sardon H, Ono RJ, García JM, Yang YY, Hedrick JL. Antimicrobial hydrogels: a new weapon in the arsenal against multidrug-resistant infections. Adv Drug Deliv Rev. 2014 Nov 30;78:46-62. DOI: https://doi.org/10.1016/j.addr.2014.10.028

9. Hasan J, Crawford RJ, Ivanova EP. Antibacterial surfaces: the quest for a new generation of biomaterials. Trends Biotechnol. 2013;31:295-304. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2013.01.017

10. Li S, Dong S, Xu W, Tu S, Yan L, Zhao C, et al. Antibacterial hydrogels. Adv Sci. 2018;5:1700527. DOI: https://doi.org/10.1002/advs.201700527

11. Ou Lew W, Moore W. Antibiotic-impregnated grafts for aortic reconstruction. Semin Vasc Surg. 2011;24(4):211-219. DOI: https://doi.org/10.1053/j.semvascsurg.2011.10.015

12. Troisi N, Socrate AM, Vigliotti G, Dorrucci V, Benedetto F, Frigatti P, et al; BIOPRO Registry Collaborative Group. Omniflow® II biosynthetic graft offers acceptable early and mid-term outcomes in redo surgery in patients with critical limb-threatening ischemia with no available autologous vein material. Int Angiol. 2024 Apr;43(2):255-261. DOI: https://doi.org/10.23736/S0392-9590.24.05152-6

13. Xing M, Yu C, Wu Y. Preparation and characterization of a polyvinyl alcohol/polyacrylamide hydrogel vascular graft reinforced with a braided fiber stent. Textile Research Journal. 2020;90:1537-1548. DOI: https://doi.org/10.1177/0040517519896753

14. Seifu DG, Purnama A, Mequanint K, Mantovani D. Small-diameter vascular tissue engineering. Nat Rev Cardiol. 2013;10:410-421. DOI: https://doi.org/10.1038/nrcardio.2013.77

15. Guan G, Yu C, Xing M. Hydrogel small-diameter vascular graft reinforced with a braided fiber strut with improved mechanical properties. Polymers (Basel). 2019;11(5):810. DOI: https://doi.org/10.3390/polym11050810

16. Лызиков А.А., Надыров Э.А., Дорошко Е.Ю. Клеточные и тканевые реакции в ответ на имплантацию модификаций искусственных сосудистых протезов в эксперименте. Проблемы здоровья и экологии. 2022;19(1):93-101. DOI: https://doi.org/10.51523/2708-6011.2022-19-1-12

17. Лызиков А.А., Тапальский Д.В., Дорошко Е.Ю., Цветкова Е.А., Зятьков А.А., Каплан М.Л. [и др.]. Антибактериальная устойчивость модифицированных тканых сосудистых протезов при моделировании инфицированной раны в эксперименте. Проблемы здоровья и экологии. 2022;19(1):83-92. DOI: https://doi.org/10.51523/2708-6011.2022-19-1-11