Изменения кожи, индуцированные техникой LPG. Анализ гистологических срезов
(Департамент дермато-венерологии,
пластической и реконструктивной
хирургии. Университет, Рим).
Введение:
Многочисленные исследования доказали роль механического стресса в изменениях различных органов и систем. Например, ремоделирование сосудистой сети - как один из механизмов ангиогенеза. Действительно, давление крови внутри сосуда оказывает действие на эндотелий, провоцируя высвобождение факторов роста, под влиянием чего происходит пролиферация этих клеток и неоваскуляризация тканей.
Кожа - орган постоянно подверженный механическому стрессу. Существует несколько опубликованных статей, касающихся действия механических сил на нее и, особенно, изменений, индуцированных этими силами на различные составляющие эпидермиса и дермы. Например, исследования, проведенные in vitro на клетках - кератиноцитах, помещенных под постоянное давление, демонстрируют их пролиферацию. Также известно, что под действием механических сил повышается пролиферативная способность фибробластов со средним повышением синтеза ADN и что при прекращении действия этих сил синтез ADN прекращается.
Механический стресс индуцирует трансформацию фибробласта из состояния покоя в состояние активности с повышением синтеза коллагена и ингибицией протеаз. Результатом всего этого является увеличение толщины волокон коллагена во внеклеточном пространстве. После прекращения действия на фибробласты, уровень коллагеназ повышается, а синтез ADN падает.
На уровне лимфатических сосудов кожи наблюдался пролиферативный ответ в результате среднего увеличения концентрации факторов специфического роста после применения пролонгированных механических сил. Подобные эффекты в отношении кровеносных сосудов были менее выражены.
Предположив возможность морфологических изменений, индуцированных применением механического воздействия, мы оценили наши наблюдения гистологически in vivo на коже 15 пациентов, подверженной механическому стрессу в сравнении с необработанной кожей.
Воздействие на кожу было осуществлено благодаря использованию техники LPG, сутью которой является применение механических сил (позитивных и негативных). По нашему мнению аппарат Cellu M6 идеально подходит для изучения in vivo эффектов, полученных на коже, особенно, на кератиноцитах, фибробластах и эндотелиальных клетках.
Техника LPG основана на механическом разминании кожной складки, которая приподнимается благодаря наличию системы аспирации. Негативное давление на ткани оказывает система аспирации, позитивное давление оказывают роллеры, которые ответственны за создание условий механического стресса во всех анатомических структурах, образующих кожу и подкожные ткани.
Под действием техники LPG в биологическом субстрате, вероятно, происходят изменения на уровне кератиноцитов, дермо-эпидермальной границы, фибробластов и других структур дермы, например, на уровне кровеносных сосудов.
Исследования на человеке показали, что техника LPG увеличивает не только лимфатический и кровеносный поток, но и улучшает также структуру рубцовой ткани и кожу, подверженную целлюлиту.
Техника LPG также используется в следующих областях: эстетика(эндермология), медицинское направление,(реабилитация после липосакций, лечение рубцов, постожоговых поверхностей, отеков, реабилитация в случае тугоподвижности суставов). К тому же, уже было показано на модели свиньи, что техника LPG повышает продукцию коллагена. Однако, механизмы действия и, особенно, эффекты на кератиноцитах и фибробластах еще мало изучены.
Материалы и методы:
Механическая стимуляция кожи была проведена у 15 пациентов с помощью аппарата Cellu M6 (LPG Systems, Франция). Воздействие осуществлялось благодаря системе аспирации, которая приподнимала кожу и двум моторизованным роллерам, которые осуществляли мобилизацию кожной складки.
Для исследований были выбраны 15 пациентов с липодистрофией нижних конечностей или области живота в возрасте от 23 до 57 лет и индексом массы тела 21-26. Были исключены пациенты с гормональными расстройствами, с опухолевыми процессами, патологией соединительной ткани, диабетом, страдающие алкогольной зависимостью и табакокурением.
Все пациенты были подвергнуты 14 сеансам по ( ) минут каждый, 2-3 раза в неделю.
Обработка зон, подверженных липодистрофии (боковые поверхности тела, ягодицы, живот выше пупка), велась только с одной стороны (справа или слева).
В конце курса лечения производилась биопсия кожи с помощью дерматома до глубины 3 мм на контрольной стороне тела и на стороне, подвергнутой механической стимуляции.
На 30 образцах (биоптатах; 15 с контрольной стороны и 15 с обработанной стороны) мы проанализировали полученные результаты (с помощью системного многоканального программирования).
Изображения были получены с помощью цветной видеокамеры, вмонтированной в микроскоп, соединенный с компьютерной системой, снабженной жестким диском.
Используя полученные изображения, мы измеряли дермальные и эпидермальные составляющие:
в дерме мы анализировали число и поверхность ядер фибробластов, вид кровеносных и лимфатических сосудов и интерстициальное пространство между волокнами коллагена.
в эпидермисе мы оценивали общую толщину между базальным слоем и слоем кераттиноцитов, а также, толщину между базальным и зернистым слоем клеток. Кроме того, измерялась также и длина дермо-эпидермальной границы.
Оценив полученные изображения, мы провели статистический анализ, предусматривающий вычисление средних стандартных отклонений, полученных на контрольных и обработанных зонах.
Результаты:
Количественный анализ параметров, которые мы оценивали путем забора биоптата кожи, подверженной механическому стрессу и кожи, неподверженной воздействию, показал, что выраженность изменений в дерме такая же, как и в эпидермальных слоях. Мы отметили значительные изменения в числе и поверхносях ядер фибробластов в биоптатах обработанной стороны по сравнению с контрольной стороной тела. Сходные изменения наблюдались со стороны интерстициального пространства, в отношении количества просветов сосудов, толщины эпидермиса от базального слоя до зернистого, толщины эпидермиса от базального слоя до слоя кератиноцитов и в длине дермо- эпидермальной границы.
Число фибробластов увеличилось у 13 пациентов из 15, что составило 87% из числа наблюдений. У 2 пациентов число ядер фибробластов после воздействия осталось прежним.
Считая процентное увеличение, в каждом случае и выводя среднее, мы получили значение, эквивалентное 37,5% в биоптатах обработанной кожи по сравнению с контрольной стороной тела.
Что касается поверхностей ядер фибробластов, увеличение было идентичным наблюдениям повышения их числа и составило также 87%.
Для этого параметра мы также сосчитали процентное увеличение в каждом случае и вывели среднее значение, которое составило 54,6% для увеличения поверхности ядер и 37,5% для числа ядер. В двух случаях поверхности ядер фибробластов соответствовали таковым на необработанной стороне тела.
Как и ожидалось, дренажное действие методики отразилось на интерстициальном пространстве, объем которого уменьшился в 80% случаев (у 12 из15 пациентов). Среднее процентное уменьшение, рассчитанное, как было указано выше, составило 37,9%. У трех пациентов вид интерстициального пространства по сравнению с контрольной стороной не изменился.
Подсчет просветов кровеносных сосудов подтвердил очевидные трофические улучшения, которые мы наблюдали после механической стимуляции. Действительно, у 14 пациентов из 15, то есть в 93% случаев увеличение количества кровеносных сосудов было замечено в биоптатах обработанной стороны. Средний прирост составил 116,7%. Это означает, что число просветов сосудов на обработанной стороне увеличилось более чем в два раза по сравнению с контрольной стороной тела
Что касается толщины эпидермиса от базального слоя до зернистого в биоптатах обработанной стороны, то его увеличение наблюдалось у 10 пациентов из 15. Это составило 67% случаев. Среднее увеличение было отмечено в 31% случаев. У 5 пациентов повышение этого значения было на необработанной стороне.
Общее увеличение толщины эпидермиса (от базального слоя до слоя корнеоцитов) преобладало в гистологических препаратах обработанной стороны в 73% случаев. Достоверное увеличение толщины эпидермиса от базального слоя до зернистого было у всех пациентов за исключением одного. В этом случае этот эффект преобладал на контрольной стороне, тогда как общее увеличение толщины эпидермиса (от базального слоя до слоя корнеоцитов) наблюдалось на обработанной стороне.
Среднее увеличение этого параметра составило 26%. У 4 пациентов общая толщина эпидермиса увеличилась на контрольной стороне.
Последний параметр, который оценивался - это длина дермо-эпидермальной границы. На обработанной стороне она увеличилась у 10 пациентов, то есть в 67% случаев. Повышение этого параметра было отмечено у тех же пациентов, у которых имело место увеличение толщины эпидермиса от базального до зернистого слоя. Среднее увеличение длины дермо-эпидермальной границы составило 24,8%. У 5 пациентов в препаратах необработанной стороны длина границы оказалась больше, чем на обработанной.
Статистический анализ подтвердил значительные результаты во всех проведенных исследованиях.
Обсуждения:
Итак, было подтверждено, что в коже, подверженной механической стимуляции, происходят структурные изменения на уровне эпидермиса и дермы.
В эпидермисе механическая стимуляция индуцирует повышение синтеза ADN и пролиферацию кератиноцитов.
На уровне дермы было показано, что механические силы способствуют пролиферации фибробластов через повышение синтеза ADN. Механический стресс также ответственен за изменение фенотипа фибробластов, то есть их превращение из нормального состояния в секретирующее.
Высвобождение факторов роста, провоцируемое механическим воздействием, вызывает значительные изменения экстрацеллюлярной матрицы, особенно коллагена 1-го типа, 3-го типа, 4-го типа, 12-го типа, фибронектина, бета-актина и тенасцеина-С.
Механическая стимуляция ответственна также и за изменения на уровне сосудистых структур. Например, было замечено увеличение TGF бета с последовательным увеличением VEGF, которое провоцирует пролиферацию сосудистого эндотелия.
Наши исследования in vivo убедительно показали, каким образом происходит стимуляция, а также, какие морфологические и, возможно, функциональные изменения ответственны за дермопластические и трофические процессы в коже.
На первом месте оказались изменения, произошедшие на уровне поверхностного сосудистого сплетения. Увеличение числа сосудов было замечено в 93% (14 случаев из 15) из биопсий кожи, обработанной механически. Среднее процентное увеличение составило 116,7%, что показывает повышение их числа более чем в два раза.
Другой важный результат - это увеличение числа фибробластов и поверхностей их ядер. Мы заметили повышение этих параметров в 87% случаев.
Среднее процентное увеличение для числа ядер фибробластов было 37,5% и для поверхностей ядер - 54,6%.
Изменения на уровне эпидермиса с увеличением толщины между базальным и зернистым слоем были отмечены в 67% случаев на обработанной стороне тела по сравнению с контрольной. Среднее увеличение составило 31%.
Увеличение длины дермо-эпидермальной границы было выявлено в 67% случаев у 10 из 15 пациентов. Среднее значение - 24,8%.
Увеличение общей толщины от базального слоя до слоя корнеоцитов было отмечено в 73% случаев на обработанной стороне тела (у 11 пациентов из 15 со средним значением 26%).
Уменьшение интерстициального пространства было представлено в 80% случаев (у 12 из 15 человек) при использовании дренажной техники работы на обрабатываемой стороне.
Таким образом, исходя из полученных результатов, можно сделать вывод о возможности использования эффектов LPG техники при некоторых дерматологических патологиях, где необходима стимуляция пластических и трофических процессов в тканях, подверженных процессам альтерации.
