Kollagenavsetning I subkutant vev under sårheling hos mennesker: en modellevaluering
Sårheling omfatter koagulasjon, betennelse, angiogenese, fibroplasi, sammentrekning, epithelialisering og remodeling. Et granulasjonsvev produseres etter snitt av vev som hud, bukvegg eller mage-tarmkanalen, og sårets styrke bestemmes hovedsakelig av kollageninnholdet tidlig i helbredelseskurset. Få modeller er tilgjengelige for å studere sårheling hos mennesker. Perkutan innføring av utvidede polytetrafluoretylenrør (ePTFE) i det subkutane vevet har vært en etablert modell i 20 år. Prosedyren utføres ved bruk av lokalbedøvelse. Modellen har en diameter på 2,5 mm, en lengde på 5-10 cm og en porestørrelse på 90-120 mikron som er vesentlig mer enn for vaskulære transplantater. Polymeren akkumulerer granulasjonsvev, hvis arkitektur ligner på et normalt kirurgisk sår. Tidligere studier om bruk av ePTFE-modellen i sårhelingsforskning er oppsummert i detalj. Histologiske og immunhistokjemiske analyser av granulasjonsvevet avsatt i modellen ble gjennomført. Innholdet av aminosyrer etter hydrolyse av granulasjonsvevet ble bestemt ved anvendelse av spektrofotometriske eller HPLC-analyser. Kollagenmengder akkumulert i modellen uttrykkes som hydroksyprolin per lengde av ePTFE eller per totalt protein. Etter en studie på rotter undersøkte vi 85 friske frivillige og 158 kirurgiske pasienter i studiene. Høyere innhold av hydroksyprolin ble funnet 10 dager etter implantasjon sammenlignet med 5 dager med betydelig inter-person variasjon. Når det gjelder medianverdier var det en 25% forskjell mellom to målinger utført på to forskjellige ePTFE-rør fra samme person, og en 12% forskjell mellom verdier oppnådd fra to forskjellige stykker av samme ePTFE. Høyere akkumulasjonsnivåer av hydroksyprolin resulterte ikke i høyere variabilitet. Deponering av prolin i modellen korrelerte tett med totalt proteininnhold. EPTFE og en modifisert pva-modell ble sammenlignet hos kirurgiske pasienter. Ingen reproduserbare målinger av hydroksyprolinavsetning ble oppnådd med PVA-modellen i motsetning til ePTFE-modellen. Det konkluderes med at den modifiserte pva-modellen er utilstrekkelig for bestemmelse av kollagenavsetning i subkutant granulasjonsvev. Vi fant ingen sammenheng mellom kollagenavsetningsnivåer oppnådd med plassering av ePTFE-modellen i armens subkutane vev og i et ukomplisert kirurgisk sår i lysken hos henholdsvis samme pasient. Signifikant høyere kollagenavsetningsnivåer i modellen ble funnet i det kirurgiske såret. Omvendt var det en signifikant korrelasjon mellom proteinavsetningsnivåer oppnådd på de to stedene. Pasienter som gjennomgikk mindre operasjoner (reparasjon av lyskebrokk) skilte seg ikke fra friske, ikke-traumatiserte frivillige med hensyn til avsetning av kollagen i underhudsvev i armen, mens pasienter som ble utsatt for større generell kirurgi viste en signifikant nedgang i postoperativ fase sammenlignet med en preoperativ evaluering. Denne nedgangen ble forbedret hos pasienter som hadde smittsomme komplikasjoner. Røykfrie frivillige ble funnet å spesifikt akkumulere mer kollagen (median verdi 82%) enn røykere matchet for alder og kjønn. Uavhengig av røyking status kvinner akkumulert betydelig mer kollagen i modellen enn menn. Disse funnene ble re-testet i en prospektiv serie som fører til samme konklusjon. Matriksmetalloproteinaser (MMP-2 og MMP-9) ble bestemt i sårvæske oppnådd fra de subkutane hulrommene av herniotomi sår 24 og 48 h etter operasjon. En signifikant og invers korrelasjon ble påvist MELLOM MMP-9 etter 24 h og akkumuleringsnivåer av kollagen i ePTFE-røret 10 dager etter implantasjon i såret. Endelig ble det vist at lokal anvendelse av granulocytt-makrofagkolonistimulerende faktor i ePTFE-modellen under implantasjon spesifikt og doseavhengig redusert antall fibroblaster og avsetning av kollagen. Dosene som ble valgt for forsøkene resulterte i både en lokal og en systemisk effekt. Det konkluderes med at den minimalt invasive ePTFE-modellen, til tross for en viss grad av variabilitet, for tiden gir en av de beste mulighetene for evaluering av sårhelingspotensialet hos både frivillige og pasienter under ulike forhold. Vi fant modellen praktisk for vurdering av både matriseavsetning under sårheling og påvirkning av flere faktorer, inkludert demografiske egenskaper, traumer, tobakksrøyking, narkotika og vevsnedbrytende komponenter i såret.
