Kollagenavsättning i subkutan vävnad under sårläkning hos människor: en modellutvärdering
sårläkning omfattar koagulering, inflammation, angiogenes, fibroplasi, sammandragning, epitelisering och ombyggnad. En granulationsvävnad produceras efter snitt av vävnad såsom hud, bukvägg eller mag-tarmkanalen, och sårets styrka bestäms främst av kollageninnehållet tidigt i läkningskursen. Få modeller finns tillgängliga för att studera sårläkning hos människor. Den perkutana införandet av expanderade polytetrafluoretylenrör (ePTFE) i subkutan vävnad har varit en etablerad modell i 20 år. Förfarandet utförs med lokalbedövning. Modellen har en diameter på 2,5 mm, en längd av 5-10 cm och en porstorlek på 90-120 mikron vilket är väsentligen mer än för kärltransplantat. Polymeren ackumulerar granulationsvävnad, vars arkitektur liknar den hos ett normalt kirurgiskt sår. Tidigare studier om användningen av ePTFE-modellen i sårläkningsforskning sammanfattas i detalj. Histologiska och immunohistokemiska analyser av granulationsvävnaden deponerad i modellen genomfördes. Innehållet av aminosyror efter hydrolys av granulationsvävnaden bestämdes med användning av spektrofotometriska eller HPLC-analyser. Kollagenmängder som ackumuleras i modellen uttrycks som hydroxiprolin per längd ePTFE eller per totalt protein. Efter en studie på råttor undersökte vi 85 friska frivilliga och 158 kirurgiska patienter i studierna. Högre innehåll av hydroxiprolin hittades 10 dagar efter implantation jämfört med 5 dagar med betydande variation mellan personer. När det gäller medianvärden var det en skillnad på 25% mellan två mätningar utförda på två distinkta ePTFE-rör från samma person och en skillnad på 12% mellan värden erhållna från två olika delar av samma ePTFE. Högre ackumuleringsnivåer av hydroxiprolin resulterade inte i högre variabilitet. Avsättning av prolin i modellen korrelerade nära till totalt proteininnehåll. EPTFE och en modifierad PVA-modell jämfördes hos kirurgiska patienter. Inga reproducerbara mätningar av hydroxiprolinavsättning erhölls med PVA-modellen i motsats till ePTFE-modellen. Slutsatsen dras att den modifierade PVA-modellen är otillräcklig för bestämning av kollagenavsättning i subkutan granulationsvävnad. Vi fann ingen korrelation mellan kollagenavsättningsnivåer erhållna med placering av ePTFE-modellen i armens subkutana vävnad och i ett okomplicerat kirurgiskt sår i ljumsken hos samma patient. Signifikant högre kollagenavsättningsnivåer i modellen hittades i det kirurgiska såret. Omvänt fanns det en signifikant korrelation mellan proteinavsättningsnivåer erhållna vid de två ställena. Patienter som genomgick mindre kirurgi (reparation av ljumskbråck) skilde sig inte från friska icke-traumatiserade volontärer vad gäller avsättning av kollagen i subkutan vävnad i armen, medan patienter som utsattes för större allmän kirurgi visade en signifikant nedgång under den postoperativa fasen jämfört med en preoperativ utvärdering. Denna nedgång förstärktes hos patienter som hade infektiösa komplikationer. Icke-rökare frivilliga befanns specifikt ackumulera mer kollagen (medianvärde 82%) än rökare matchade för ålder och kön. Oavsett rökning status kvinnor samlat betydligt mer kollagen i modellen än män. Dessa resultat testades på nytt i en prospektiv serie som ledde till samma slutsats. Matrismetalloproteinaser (MMP-2 och MMP-9) bestämdes i sårvätska erhållen från de subkutana håligheterna av herniotomi sår 24 och 48 h efter operation. En signifikant och omvänd korrelation demonstrerades mellan MMP-9 efter 24 timmar och ackumuleringsnivåer av kollagen i ePTFE-röret 10 dagar efter implantation i såret. Slutligen visades det att lokal applicering av granulocyt-makrofagkolonistimulerande faktor i ePTFE-modellen under implantation specifikt och dosberoende minskade antalet fibroblaster och avsättning av kollagen. De doser som valts för experimenten resulterade i både en lokal och en systemisk effekt. Det dras slutsatsen att den minimalt invasiva ePTFE-modellen, trots en viss variation, för närvarande ger en av de bästa möjligheterna att utvärdera sårläkningspotentialen hos både volontärer och patienter under olika förhållanden. Vi fann modellen lämplig för bedömning av både matrisavsättning under sårläkning och påverkan av flera faktorer inklusive demografiska egenskaper, trauma, tobaksrökning, droger och vävnadsnedbrytande komponenter i såret.
