Deposizione di collagene nel tessuto sottocutaneo durante la guarigione delle ferite nell’uomo: una valutazione del modello
La guarigione delle ferite comprende coagulazione, infiammazione, angiogenesi, fibroplasia, contrazione, epitelizzazione e rimodellamento. Un tessuto di granulazione viene prodotto dopo l’incisione di tessuto come la pelle, la parete addominale o il tratto gastrointestinale e la forza della ferita è determinata principalmente dal contenuto di collagene all’inizio del corso di guarigione. Pochi modelli sono disponibili per studiare la guarigione delle ferite nell’uomo. L’inserimento percutaneo di tubi di poli-tetrafluoroetilene espansi (ePTFE) nel tessuto sottocutaneo è stato un modello consolidato per 20 anni. La procedura viene eseguita utilizzando un’anestesia locale. Il modello ha un diametro di 2,5 mm, una lunghezza di 5-10 cm e una dimensione dei pori di 90-120 micron che è sostanzialmente superiore a quella degli innesti vascolari. Il polimero accumula tessuto di granulazione, la cui architettura assomiglia a quella di una normale ferita chirurgica. Studi precedenti sull’uso del modello ePTFE nella ricerca sulla guarigione delle ferite sono riassunti in dettaglio. Sono state effettuate analisi istologiche e immunoistochimiche del tessuto di granulazione depositato nel modello. Il contenuto di aminoacidi in seguito all’idrolisi del tessuto di granulazione è stato determinato applicando saggi spettrofotometrici o HPLC. Le quantità di collagene accumulate nel modello sono espresse come idrossiprolina per lunghezza di ePTFE o per proteina totale. A seguito di uno studio sui ratti abbiamo esaminato 85 volontari sani e 158 pazienti chirurgici negli studi. Contenuti più elevati di idrossiprolina sono stati trovati 10 giorni dopo l’impianto rispetto a 5 giorni con una notevole variazione inter-persona. Per quanto riguarda i valori mediani, c’è stata una differenza del 25% tra due misurazioni eseguite su due tubi ePTFE distinti della stessa persona e una differenza del 12% tra i valori ottenuti da due pezzi diversi dello stesso ePTFE. Livelli di accumulo più elevati di idrossiprolina non hanno determinato una maggiore variabilità. La deposizione di prolina nel modello è strettamente correlata al contenuto proteico totale. L’ePTFE e un modello PVA modificato sono stati confrontati in pazienti chirurgici. Non sono state ottenute misurazioni riproducibili della deposizione di idrossiprolina con il modello PVA rispetto al modello ePTFE. Si conclude che il modello PVA modificato è inadeguato per la determinazione della deposizione di collagene nel tessuto di granulazione sottocutanea. Non abbiamo trovato alcuna correlazione tra i livelli di deposizione di collagene ottenuti con il posizionamento del modello ePTFE nel tessuto sottocutaneo del braccio e in una ferita chirurgica non complicata dell’inguine nello stesso paziente, rispettivamente. Livelli di deposizione di collagene significativamente più elevati nel modello sono stati trovati nella ferita chirurgica. Al contrario, vi era una correlazione significativa tra i livelli di deposizione proteica ottenuti nei due siti. I pazienti sottoposti a chirurgia minore (riparazione dell’ernia inguinale) non differivano dai volontari sani non traumatizzati per quanto riguarda la deposizione di collagene nel tessuto sottocutaneo del braccio, mentre i pazienti sottoposti a chirurgia generale maggiore hanno mostrato un calo significativo durante la fase postoperatoria rispetto a una valutazione preoperatoria. Questo declino è stato migliorato nei pazienti che hanno avuto complicanze infettive. I volontari non fumatori sono stati trovati per accumulare specificamente più collagene (valore mediano 82%) rispetto ai fumatori abbinati per età e sesso. Indipendentemente dallo stato di fumo, le donne hanno accumulato significativamente più collagene nel modello rispetto agli uomini. Questi risultati sono stati riesaminati in una serie prospettica che ha portato alla stessa conclusione. Le metalloproteinasi della matrice (MMP-2 e MMP-9) sono state determinate nel liquido della ferita ottenuto dalle cavità sottocutanee delle ferite da erniotomia 24 e 48 h dopo l’operazione. È stata dimostrata una correlazione significativa e inversa tra MMP-9 dopo 24 ore e i livelli di accumulo di collagene nella provetta ePTFE 10 giorni dopo l’impianto nella ferita. Infine, è stato dimostrato che l’applicazione locale del fattore stimolante le colonie di granulociti-macrofagi nel modello ePTFE durante l’impianto in modo specifico e dose-dipendente ha ridotto il numero di fibroblasti e la deposizione di collagene. Le dosi scelte per gli esperimenti hanno determinato sia un effetto locale che un effetto sistemico. Si è concluso che il modello ePTFE minimamente invasivo, nonostante un certo livello di variabilità, offre attualmente una delle migliori possibilità di valutazione del potenziale di guarigione delle ferite sia nei volontari che nei pazienti in varie condizioni. Abbiamo trovato il modello conveniente per la valutazione sia della deposizione della matrice durante la guarigione della ferita che dell’influenza di diversi fattori tra cui caratteristiche demografiche, traumi, fumo di tabacco, droghe e componenti degradanti dei tessuti della ferita.
