Collageenafzetting in het subcutane weefsel tijdens wondgenezing bij de mens: een modelevaluatie

wondgenezing omvat coagulatie, ontsteking, angiogenese, fibroplasie, contractie, epithelialisatie en remodeling. Een granulatieweefsel wordt geproduceerd na incisie van weefsel zoals huid, buikwand of het maagdarmkanaal, en de sterkte van de wond wordt voornamelijk bepaald door het collageengehalte vroeg in het genezingsproces. Er zijn maar weinig modellen beschikbaar om wondgenezing bij de mens te bestuderen. De percutane insertie van geëxpandeerde Poly-tetrafluorethyleenbuizen (ePTFE) in het onderhuidse weefsel is al 20 jaar een bekend model. De procedure wordt uitgevoerd met behulp van een lokale anesthesie. Het model heeft een diameter van 2,5 mm, een lengte van 5-10 cm en een poriegrootte van 90-120 micron wat aanzienlijk meer is dan die van vasculaire enten. Het polymeer accumuleert granulatieweefsel, waarvan de architectuur lijkt op die van een normale chirurgische wond. Eerdere studies over het gebruik van het ePTFE-model in wondgenezingsonderzoek zijn in detail samengevat. Histologische en immunohistochemische analyses van het in het model gedeponeerde granulatieweefsel werden uitgevoerd. Het gehalte aan aminozuren na hydrolyse van het granulatieweefsel werd bepaald met behulp van spectrofotometrische of HPLC-tests. De in het model geaccumuleerde collageenhoeveelheden worden uitgedrukt als hydroxyproline per lengte van ePTFE of per totaal eiwit. Na een onderzoek bij ratten onderzochten we 85 gezonde vrijwilligers en 158 chirurgische patiënten in de studies. 10 dagen na implantatie werden hogere gehalten aan hydroxyproline gevonden in vergelijking met 5 dagen met aanzienlijke interpersoonlijke variatie. Wat de mediane waarden betreft, was er een verschil van 25% tussen twee metingen uitgevoerd op twee verschillende ePTFE-buizen van dezelfde persoon en een verschil van 12% tussen waarden verkregen uit twee verschillende stukken van dezelfde ePTFE. Hogere accumulatieniveaus van hydroxyproline resulteerden niet in een hogere variabiliteit. Depositie van proline in het model correleerde nauw met het totale eiwitgehalte. Het ePTFE en een aangepast PVA-model werden vergeleken bij operatiepatiënten. Er werden geen reproduceerbare metingen van hydroxyproline depositie verkregen met het PVA-model in tegenstelling tot het ePTFE-model. Geconcludeerd wordt dat het aangepaste PVA-model ontoereikend is voor de bepaling van collageenafzetting in subcutaan granulatieweefsel. We vonden geen correlatie tussen collageen depositie niveaus verkregen met plaatsing van het ePTFE model in het onderhuidse weefsel van de arm en in een ongecompliceerde chirurgische wond van de lies bij dezelfde patiënt, respectievelijk. Significant hogere collageen depositie niveaus in het model werden gevonden in de chirurgische wond. Omgekeerd was er een significante correlatie tussen de niveaus van eiwitdepositie die op beide plaatsen werden verkregen. Patiënten die een kleine operatie ondergingen (herstel van de lieshernia) verschilden niet van gezonde niet-getraumatiseerde vrijwilligers wat betreft de afzetting van collageen in onderhuids weefsel van de arm, terwijl patiënten die een grote algemene operatie ondergingen een significante afname vertoonden tijdens de postoperatieve fase in vergelijking met een preoperatieve evaluatie. Deze afname werd versterkt bij patiënten met infectieuze complicaties. Niet-rokende vrijwilligers bleken specifiek meer collageen te accumuleren (mediane waarde 82%) dan rokers afgestemd op leeftijd en geslacht. Ongeacht het roken status vrouwen geaccumuleerd aanzienlijk meer collageen in het model dan mannen. Deze bevindingen werden opnieuw getest in een prospectieve reeks die tot dezelfde conclusie leidde. Matrixmetalloproteïnasen (MMP-2 en MMP-9) werden bepaald in wondvocht verkregen uit de subcutane holtes van herniotomie wonden 24 en 48 uur na operatie. Er werd een significante en omgekeerde correlatie aangetoond tussen MMP-9 na 24 uur en accumulatie van collageen in de ePTFE-buis 10 dagen na implantatie in de wond. Ten slotte werd aangetoond dat lokale toepassing van granulocyt-macrofaag koloniestimulerende factor in het ePTFE-model tijdens implantatie specifiek en dosisafhankelijk het aantal fibroblasten en depositie van collageen verminderde. De voor de experimenten gekozen doses resulteerden in zowel een lokaal als een systemisch effect. Er wordt geconcludeerd dat het minimaal invasieve ePTFE-model, ondanks een zekere mate van variabiliteit, momenteel een van de beste mogelijkheden biedt voor de evaluatie van het wondgenezingspotentieel bij zowel vrijwilligers als patiënten onder verschillende omstandigheden. We vonden het model handig voor de beoordeling van zowel matrixdepositie tijdens wondgenezing als de invloed van verschillende factoren, waaronder demografische kenmerken, trauma, roken van tabak, drugs en weefselafbrekende componenten van de wond.