Системная воспалительная реакция при экспериментальной взрывной ране

Цель. Оценить динамику уровня циркулирующих цитокинов с позиции системного воспалительного ответа в различные фазы раневого процесса при экспериментальной взрывной ране.
Материал и методы. Эксперименты выполнены на 60 крысах-самцах линии Вистар, разделенных на группы: основную (n = 50), которым наносили взрывную рану и интактную (n = 10). Моделирование взрывной раны мягких тканей проводили в условиях общего обезболивания с использованием терочных петард, начиненных пиротехнической смесью. Через 3, 7, 14 и 28 суток после повреждения оценивали внешний вид раны, характер раневого отделяемого, площадь раневого дефекта, выраженность локального отека тканей, концентрацию миоглобина и калия в сыворотке крови, содержание в сыворотке крови провоспалительных (IL-1β, TNF-α, IL-6) и противовоспалительных (IL-10) цитокинов.
Результаты. Через 3–7 суток после повреждения наблюдалось обильное серозно-гнойное раневое отделяемое, выраженный локальный отек тканей без изменений площади раневого дефекта. В сыворотке крови отмечалось повышение уровня миоглобина (в 2,2–2,6 раза, p<0,05) и калия (на 29,3%, p<0,05), существенное увеличение циркулирующих провоспалительных цитокинов преимущественно за счет IL-1β. Фаза регенерации и образования грануляционной ткани (14 сут.) характеризовалась сокращением площади раны (на 24%, p<0,05), снижением объема раневого отделяемого, отека мягких тканей зоны повреждения. Уровень сывороточного миоглобина снижался, оставаясь в 1,6–2,2 раза (p<0,05) выше значений у интактных крыс. Содержание провоспалительных цитокинов в сыворотке крови уменьшалось, оставаясь достоверно выше исходных значений. Наибольшее снижение отмечено при оценке уровня IL-6 (на 25%, p<0,05). В фазу эпителизации и реорганизации рубца (28 сут.) на поверхности раны располагался небольшой струп. Содержание сывороточного IL-1β оставалось на 34,2% (p<0,05) выше значений интактных животных на фоне нормализации уровня циркулирующих IL-6 и TNF-α. Концентрация IL-10 достигала максимальных значений относительно контроля (в 3,9 раза, p<0,05) к исходу 14 сут. после травмы с последующим снижением (в 2,3 раза, p<0,05) к периоду формирования рубца.
Заключение. При экспериментальной взрывной ране мягких тканей конечности у крыс происходит разрушение мягких тканей с формированием дисбаланса провоспалительных и противовоспалительных цитокинов на протяжении всех фаз раневого процесса.

1. Попов В.Л. Некоторые теоретические проблемы судебно-медицинской экспертизы взрывной травмы. Судебно-медицинская экспертиза. 2015;58(4):4-10.

2. Айдаров В.И., Малеев М.В., Красильников В.И., Хасанов Э.Р. Экстренная неотложная помощь пострадавшим от взрывных поражений. Практическая медицина. 2019;17(6):6-9 https://doi.org/10.32000/2072-1757-2019-6-6-9

3. Козлов В.И., Азизов Г.А., Гурова О.А. Клинико-морфологические аспекты изучения расстройств микроциркуляции. Морфология. 2014;145(3):95-96.

4. Relja B, Mörs K, Marzi I. Danger signals in trauma. Eur J Trauma Emerg Surg. 2018;44(3):301-316. https://doi.org/10.1007/s00068-018-0962-3

5. Xu P, Wang F, Zhou XL, Li L, Xiong D, Yong YQ, Zhao Y, Jiang WX. Systemic Inflammatory Response and Multiple Organ Dysfunctions Following Crush Injury: a New Experimental Model in Rabbits. Inflammation. 2018;41(1):240-248. https://doi.org/10.1007/s10753-017-0683-5

6. Гусев Е.Ю., Зотова Н.В. Патогенез и прогноз критических осложнений политравмы с позиции общепатологических процессов. Политравма. 2021;1:97-116. https://doi.org/10.24411/1819-1495-2021-10014

7. Gaballah MH, Horita T, Takamiya M, Yokoji K, Fukuta M, Kato H, Aoki Y. Time-Dependent Changes in Local and Serum Levels of Inflammatory Cytokines as Markers for Incised Wound Aging of Skeletal Muscles. Tohoku J Exp Med. 2018;245(1):29-35. https://doi.org/10.1620/tjem.245.29

8. Manson J, Thiemermann C, Brohi K. Trauma alarmins as activators of damage-induced inflammation. Br J Surg. 2012;99(1):12-20. https://doi.org/10.1002/bjs.7717

9. Gupta AK, Ansari A, Gupta N, Agrawal H, B M, Bansal LK, Durga C. Evaluation of risk factors for prognosticating blunt trauma chest. Pol Przegl Chir. 2021;94(1):12-19. https://doi.org/10.5604/01.3001.0015.0427

10. Раны и раневая инфекция. Под ред. М.И. Кузин, Б.М. Костюченок. 2-е изд., перераб. и доп. Москва : Медицина, 1990. 591 с.

11. Савченко Ю.П., Федосов С.Р. Методы определения размеров раневой поверхности. Вестник хирургии. 2007;166(1):102-104.

12. Шулепов А.В., Шперлинг И.А., Юркевич Ю.В., Шперлинг Н.В., Васильев С.Б. Профиль циркулирующих цитокинов в аспекте системного воспаления при продолжительной статической компрессии мягких тканей в эксперименте. Крымский журнал экспериментальной и клинической медицины. 2022;12(1):61-68. https://doi.org/10.37279/2224-6444-2022-12-1-61-68

13. Lindsay A, Healy J, Mills W, Lewis J, Gill N, Draper N, Gieseg SP. Impact-induced muscle damage and urinary pterins in professional rugby: 7,8-dihydroneopterin oxidation by myoglobin. Scand J Med Sci Sports. 2016;26(3):329-337. https://doi.org/10.1111/sms.12436

14. Riteau N, Gombault A, Couillin I. Assessment of inflammasome activation by cytokine and danger signal detection. Methods Mol Biol. 2016;1417:63-74. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-3566-6_3

15. Rodrigues M, Kosaric N, Bonham CA, Gurtner GC. Wound Healing: A Cellular Perspective. Physiol Rev. 2019;99(1):665-706. https://doi.org/10.1152/physrev.00067.2017

16. Чеснокова Н.П., Моррисон В.В., Афанасьева Г.А., Полутова Н.В. Местные отеки. Этиология, патогенез процессов экссудации и транссудации. Научное обозрение. Медицинские науки. 2016;1:69-73. https://science-medicine.ru/ru/article/view?id=874

17. Qiu Y, Brown AC, Myers DR, Sakurai Y, Mannino RG, Tran R, Ahn B, Hardy ET, Kee MF, Kumar S, Bao G, Barker TH, Lam WA. Platelet mechanosensing of substrate stiffness during clot formation mediates adhesion, spreading, and activation. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014;111(40):14430-14435. https://doi.org/10.1073/pnas.1322917111

18. Wu X, Zhang G, Wang X, Zhang P, Tan Y. Endotoxin tolerance induction in human periodontal ligament fibroblasts stimulated with different bacterial lipopolysaccharides. Arch Oral Biol. 2015;60(3):463-470. https://doi.org/10.1016/j.archoralbio.2014.10.005

19. Walmsley GG, Maan ZN, Wong VW, Duscher D, Hu MS, Zielins ER, Wearda T, Muhonen E, McArdle A, Tevlin R, Atashroo DA, SenarathYapa K, Lorenz HP, Gurtner GC, Longaker MT. Scarless wound healing: chasing the holy grail. Plast Reconstr Surg. 2015;135(3):907-917. https://doi.org/10.1097/PRS.0000000000000972

20. Kosaraju R, Rennert RC, Maan ZN, Duscher D, Barrera J, Whittam AJ, Januszyk M, Rajadas J, Rodrigues M, Gurtner GC. Adipose-Derived Stem Cell-Seeded Hydrogels Increase Endogenous Progenitor Cell Recruitment and Neovascularization in Wounds. Tissue Eng Part A. 2016;22(3-4):295-305. https://doi.org/10.1089/ten.tea.2015.0277

21. Islam H, Jackson GS, Yoon JSJ, Cabral-Santos C, Lira FS, Mui AL, Little JP. Sex differences in IL-10's anti-inflammatory function: greater STAT3 activation and stronger inhibition of TNF-α production in male blood leukocytes ex vivo. Am J Physiol Cell Physiol. 2022;322(6):1095-C1104. https://doi.org/10.1152/ajpcell.00091.2022

22. Zhou X, Zhang Z, Jiang W, Hu M, Meng Y, Li W, Zhou X, Wang C. Naringenin is a Potential Anabolic Treatment for Bone Loss by Modulating Osteogenesis, Osteoclastogenesis, and Macrophage Polarization. Front Pharmacol. 2022;13:872188. https://doi.org/10.3389/fphar.2022.872188

23. Fujioka K, Kishida T, Ejima A, Yamamoto K, Fujii W, Murakami K, Seno T, Yamamoto A, Kohno M, Oda R, Yamamoto T, Fujiwara H, Kawahito Y, Mazda O. Inhibition of osteoclastogenesis by osteoblastlike cells genetically engineered to produce interleukin-10. Biochem Biophys Res Commun. 2015;456(3):785-791. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2014.12.040

24. Tekşen Y, Kadıoğlu E, Koçak C, Koçak H. Effect of Hydrogen Sulfide on Kidney Injury in Rat Model of Crush Syndrome. J Surg Res. 2019;235:470-478. https://doi.org/10.1016/j.jss.2018.10.033

25. Шперлинг И.А., Шулепов А.В., Шперлинг Н.В., Юркевич Ю.В.,Кузьмина О.Ю., Арутюнян А.А., Заргарова Н.И. Саногенетические и фармакологические эффекты локального применения гиалуроновой кислоты при экспериментальной компрессионной травме мягких тканей. Крымский журнал экспериментальной и клинической медицины. 2020;10(2):53-60.