Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,580

CОДЕРЖАНИЕ НЕКОТОРЫХ ФАКТОРОВ РОСТА В СЫВОРОТКЕ И ТРОМБОЦИТАРНОМ ЛИЗАТЕ ПАЦИЕНТОВ С ОЖОГОВОЙ БОЛЕЗНЬЮ

Алейник Д.Я. 1 Сидорова Т.И. 1 Чарыкова И.Н. 1 Бегун С.М. 1 Рубцова Ю.П. 1
1 ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
В работе представлено сравнительное исследование содержания факторов роста (PDGF – ВВ, VEGF- А, TGF-β, FGFb) в сыворотке и тромбоцитарном лизате (ТЛ) условно здоровых доноров и пациентов с ожоговой травмой различной площади. ТЛ получали методом холодового шока. Для определения содержания факторов роста в сыворотке и ТЛ использовали метод иммуноферментного анализа. Показано, что содержание факторов роста (PDGF-BB, VEGF-A, TGF-β, FGFb) у здоровых и пациентов с ожоговой травмой подвержено значительным колебаниям при преобладании содержания протеинов в ТЛ по сравнению с таковым в сыворотке. Не фиксируется статистически значимого изменения PDGF-ВВ, VEGF-A и TGF-β в ТЛ у пациентов с ожоговой болезнью при поступлении в стационар по сравнению с уровнем этих протеинов у условно здоровых добровольцев. В процессе лечения ожоговой болезни отмечаются достоверные изменения уровня факторов роста в ТЛ и сыворотке. Максимальное содержание факторов роста (PDGF-ВВ, VEGF-A, TGF-β) в ТЛ и сыворотке определяется в период с 10 по 20 день после ожога. В этот период содержание FGFb в сыворотке и ТЛ пострадавших с ожоговой травмой достоверно отличается от такового у здоровых добровольцев. Отсутствие изменений количественного содержания основных факторов роста в ТЛ пациентов с ожоговой травмой по сравнению с таковым в ТЛ здоровых свидетельствует о сохранении продукции этих протеинов, несмотря на тяжесть патологического процесса.
ожоги
раны
тромбоциты
тромбоцитарный лизат
факторы роста
1. Blair P., Flaumenhaft R. Platelet alpha-granules: basic biology and clinical correlates // Blood reviews. – 2009. – Vol. 23. – P. 177–189.
2. Marx R. Plateler-rich plasma: evidence to support its use // Journal of oral and maxillofacial surgery. – 2004. – Vol. 62. – P. 489–496.
3. Hemeda H., Giebel B., Wagner W. Evaluation of human platelet lysate versus fetal bovine serum for culture of mesenchymal stromal cells // Cytotherapy. – 2014. – Vol. 16. – P. 170–180.
4. Lopez-Vidriero E., Goulding K.A., Simon D.A., Sanchez M., Johnson D.H. The use of platelet-rich plasma in arthroscopy and sports medicine: optimizing the healing environment // Artroscopy. – 2010. – Vol. 26. – № 2. – P. 269–278.
5. Stellos K., Kopf S., Paul A., Marquardt J.U., Gawaz M., Huard J., Langer H.F. Platelets in regeneration // Seminars in Thrombosis and Hemostasis. – 2010. – Vol. 36. – № 2. – P. 175–184.
6. Lange C., Cakiroglu F., Spiess A.-N., Cappallo-Obermann H., Dierlamm J., Zander AR. Accelerated and safe expansion of human mesenchymal stromal cells in animal serum-free medium for transplantation and regenerative medicine // J. Cell. Phys. – 2007. – Vol. 213. – P. 18–26.
7. Mishra A.K., Skrepnik N.V., Edwards S.G., Jones G.L., Sampson S., Vermillion D.A., Ramsey M.L., Karli D.C., Rettig A.C. Efficacy of plateletrich plasma for chronic tennis elbow: a double-blind, prospective, multicenter, randomized controlled trial of 230 patients // Am J. Sports Med. – 2014. – Vol.42. – P. 463–471.
8. De Pascale M.R., Sommese L., Casamassimi A., Napoli C. Platelet Derivatives in Regenerative Medicine: An Update. Transfus Med. Rev. – 2015. – Vol. 29. – P. 52–61.
9. Stacey M.C., Mata S.D., Trengove N.J., Mather C.A. Randomised doubleblind placebo controlled trial of topical autologous platelet lysate in venous ulcer healing // Eur. J. Vasc. Endovasc. Surg. – 2000. – Vol. 20. – P. 296–301.
10. Al-Ajlouni J., Awidi A., Samara O., Al-Najar M., Tarwanah E., Saleh M., Awidi M., Hassan F.A., Samih M., Bener A., Dweik M. Safety and Efficacy of Autologous Intra-articular Platelet Lysates in Early and Intermediate Knee Osteoarthrosis in Humans: A Prospective Open-Label Study // Clin. J. Sport. Med. – 2015. – Vol. 25. – № 6. – P. 524–528.
11. Стимуляция регенераторных процессов в хронических ранах с помощью богатой тромбоцитами аутоплазмы: клинико-экспериментальное исследование / В.Н. Оболенский [и др.] // Клин. и эксперимент. хир. Журн. им. акад. Б.В. Петровского. – 2016. – № 1. – С. 38–43.
12. Roos E., Marck M.D., Kim L.M., Gardien K.L.M., Stekelenburg C.M, Vehmeijer M., Baas D., Tuinebreijer W.E., Breederveld R.S., Middelkoop E. The application of platelet-rich plasma in the treatment of deep dermal burns: A randomized, duble-blind, intra-patient controlled study // Wound Repair and Regeneration J. – 2016. – Vol. 24. – № 4. – P. 712–720.
13. Suthar M., Gupta S., Bukhari S., Ponemone V. Treatment of chronic non-healing ulcers using autologous platelet –rich plasma: a case series // J. of Biomedical Science. – 2017. – Vol. 24. – № 16. – P. 1–9.
14. Парамонов Б.А., Порембский Я.О., Яблонский В.Г. Ожоги. Руководство для врачей. – СПб.: Спец. Лит, 2000. – 480 с.
15. Шанский Я. Лизат тромбоцитов человека, как ростовая добавка для культивирования различных типов клеток: автореф. дис. … канд. мед. наук. – Москва, 2016. – 17 с.
16. Lathrop B., Thomas K., Glaser L. Control of myogeni C differentiation by fibroblastgrow1h factor is mediated by position In the Gl phase of the cell cycle // Cell Bioi. – 1985. – Vol. 101. – P. 2194–2198.
17. Lanz T.V., Opit C.A., Ho P.P., Agrawal A., Lutz C., Weller M., Mellor A.L., Steinman L., Wick W., Platten M. Mouse mesenchymal stem cells suppress antigen-specific TH cell immunity independent of indoleamine 2,3-dioxygenase 1 (IDO1) // Stem Cells Dev. – 2010. – Vol. 19. I. 5. – P. 657–668.

Биологически активные молекулы: цитокины и факторы роста – играют ключевую роль в регуляции процессов восстановления тканей после повреждения. Активация и оптимальное использование эндогенных биоактивных молекул является важнейшей задачей регенеративной медицины. Одним из возможных источников факторов роста в организме при патологических процессах может быть фракция тромбоцитов или продукты на их основе.

Cтруктура и функции тромбоцитов подробно изучены и освещены в литературе. Известно, что в α-гранулах тромбоцитов содержится комплекс биологически активных протеинов – факторов роста [1–3]. Среди них для регенерации кожи важнейшее значение имеют тромбоцитарный фактор роста (PDGF), фактор роста эндотелия сосудов (VEGF-А), трансформирующий фактор роста (TGF-β), фактор роста фибробластов (FGF) и некоторые другие [2–5]. В сложном каскаде молекулярных событий, который обеспечивает процесс регенерации тканей после повреждения, участвуют все указанные протеины, а их функции дополняют и на каких-то этапах дублируют друг друга. Каждый из факторов роста характеризуется плейотропным действием, т.е. имеет много мишеней. Эффекты воздействия факторов на разные клетки-мишени могут различаться, что определяется как самой клеткой мишенью, так и наличием и соотношением других факторов роста, их синергическим действием. В α-гранулах тромбоцитов кроме факторов роста содержатся и другие активные молекулы: остеокальцин, остеонектин, фибриноген, фибронектин, витронектин, тромбоспондин-1, цитокины, хемокины, металллопротеазы, фунгицидные белки, факторы коагуляции [6].

Накопление данных о биологически активных веществах, содержащихся в α-гранулах тромбоцитов, послужило основанием для клинического применения продуктов на основе тромбоцитов. Такими продуктами в первую очередь стала обогащенная тромбоцитами плазма [7, 8] и тромбоцитарный лизат – ТЛ [9, 10]. Положительный эффект применения обогащенной тромбоцитами плазмы отмечен при длительно незаживающих ранах, трофических язвах, травматических повреждениях кожного покрова и некоторых других патологиях покровных и мягких тканей [11–13].

Активация процессов регенерации с использованием продуктов на основе тромбоцитов при таких сложных и тяжелых поражениях, каковыми являются ожоги, имела бы существенное значение. Хорошо известно, что течение ожоговой болезни сопровождается угнетением и нарушением функций всех органов и систем организма, в том числе и системы кроветворения. Поэтому нельзя исключить снижение содержания тех или иных факторов роста в тромбоцитах и, как следствие, в сыворотке пациентов с ожоговой травмой, что может влиять на процесс заживления ожоговой раны. Для понимания этого вопроса необходимо исследование изменений основных факторов роста у пациентов с ожоговыми поражениями.

Цель работы: провести сравнительное исследование содержания основных факторов роста (PDGF-ВВ, VEGF-А, FGFb, TGF-β) в ТЛ и сыворотке пациентов с ожоговой болезнью и условно здоровых добровольцев.

Материалы и методы исследования

Материалом для исследования служили сыворотка и ТЛ периферической крови восемнадцати условно здоровых добровольцев и 31 пациента с ожоговой травмой 2–3 степени, находившиеся на лечении в Ожоговом центре Университетской клиники ФГБОУ ВО ПИМУ Минздрава России. Площадь поражения кожи у обследованных пациентов составляла от 10 до 80 % (ср. – 42,8 ± 8,9 %). В зависимости от площади поражения пациенты были разделены на две группы: 1 группа – пациенты с ожогом площадью от 10 до 20 % п.т., 2 группа – пациенты с ожогом более 20 % п.т. Среди пострадавших преобладали люди работоспособного возраста от 21 до 61 года (40,68 ± 6,8), 23 мужчины, 8 женщин. Все пациенты получали комплексное лечение, включавшее инфузионно-трансфузионную, антибактериальную терапию, хирургическое лечение. Протокол исследования был одобрен локальным этическим комитетом ФГОБУ ВО ПИМУ Минздрава России, и каждый пациент дал добровольное информирование согласие на участие в нем.

Кровь для исследования забирали из кубитальной вены: для получения сыворотки – без консерванта, для получения тромбоцитной массы (ТМ) – с цитратом. Сыворотку получали стандартным методом после 15-минутной инкубации при комнатной температуре с последующим центрифугированием при 3000 об/мин в течение 10 минут, отбирали, аликвотировали и замораживали при – 80 °С для последующего исследования.

Для исследования содержания биологически активных протеинов в динамике образцы крови у пострадавших с ожоговой травмой > 20 % п.т. забирали трижды. Первый раз – непосредственно при поступлении в клинику (первые семь дней после травмы), второй – в период разгара заболевания (так называемый «период напряженных компенсаторных процессов» [14] – 10–20 день после инциндента), третий – на этапе полного восстановления кожного покрова перед выпиской из стационара (21 день и более после травмы). Время забора крови для исследования было отделено от времени гемо- и плазмотрансфузий, как минимум на 48 часов. ТМ пациентам не переливалась.

ТМ получали методом двухэтапного центрифугирования и нормировали по концентрации тромбоцитов (1,75×109 тромбоцитов/мл). Для получения ТЛ использовали метод температурного лизиса (три цикла быстрого замораживания при –80 °С на 24 часа с последующим размораживанием при +37 °С) [15]. Такой метод приводит к разрушению α-гранул тромбоцитов и высвобождению из них факторов роста. В этом случае в ТЛ отсутствуют примеси биохимических активаторов, а концентрация факторов FGFb, PDGF- ВВ, TGF-β и VEGF-А достаточно высока. По данным литературы содержание белка в ТЛ при таком способе получения минимально [6], поэтому загрязненность его веществами, способными вызвать неблагоприятные иммунологические реакции, сводится к минимуму.

Далее образцы центрифугировали при 4000 об/мин для осаждения фрагментов клеток, фильтровали через фильтр 0,22 мм и после микроскопического контроля с негативным результатом аликвотировали и замораживали при –80 °С.

Факторы роста (PDGF-BB, VEGF-A, TGF-β, FGFb) в сыворотке и ТЛ определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа, используя наборы реагентов «eBioscience», USA (PDGF – BB, VEGF-A, TGF-β1) и набор фирмы R&D systems (USA) для определения FGFb. Величину оптической плотности регистрировали на анализаторе «Sunrise» (Австрия) с использованием программы «Magellan», позволяющей в автоматическом режиме строить калибровочную кривую и определять концентрацию исследуемых веществ.

Статистическую обработку проводили методами непараметрической статистики с применением критериев парных сравнений Вилкоксона, Манна – Уитни с использованием программ STATISTICA 6.0.

Результаты исследования и их обсуждение

Показано, что как у условно здоровых доноров, так и у пациентов с ожоговой травмой на всех этапах исследования, содержание факторов роста в ТЛ и сыворотке было подвержено значительным колебаниям. При сравнении содержания факторов роста в сыворотке и ТЛ у здоровых доноров и пациентов с ожоговой болезнью, независимо от тяжести ожоговой травмы и срока обследования, отмечается, что уровень исследованных протеинов в сыворотке, как правило, меньше, чем в ТЛ. Полученные данные согласуются с результатами исследований других авторов, демонстрирующих преобладание содержания факторов роста в тромбоцитах по сравнению с сывороткой [11]. При этом надо отметить, что статистически значимых отличий между уровнем протеинов в ТЛ у здоровых и пациентов с ожоговой травмой, независимо от площади поражения и стадии ожоговой болезни, не зафиксировано. В то же время отмечается тенденция к снижению уровня протеинов в сыворотке пациентов при поступлении в стационар, а содержание VEGF-A (табл. 1) у пациентов с ожогом > 20 % п.т., по сравнению с уровнем у здоровых, снижено статистически значимо.

Таблица 1

Содержание факторов роста в сыворотке

группы

1. Здоровые (n = 18)

2. Ожог < 20 % п.т. (n = 11)

3. Ожог > 20 % п.т. (n = 20)

VEGF-A

401,87 ± 64,08

(1102,42 – 8,38)

303,13 ± 155,84

(1068,38 – 16,5)

188,76 + 41,22*

(707,42 – 7,56)

TGF-β

28205,65 ± 3679,813 (55110–4276,5)

15604,08 ± 8885,83

(59820–4999,5)

19928,48 ± 4928,22 (85740,00–1680,000)

PDGF

8719,7 ± 3005,89 (16904,4–210,1)

1597,58 ± 1037,92

(6695,2–32)

5621,36 + 1655,53

(18166,2–13,57)

Примечание.* – p < 0,05 при сравнении групп 1 и 3 критерий Манна – Уитни.

При определении уровня протеинов на фоне течения ожоговой болезни у пациентов с площадью поражения > 20 % п.т. отмечено статистически значимое увеличение содержания всех исследованных факторов и в сыворотке, и в ТЛ в период разгара заболевания по сравнению с этими показателями при поступлении в стационар. При восстановлении целостности кожного покрова (период реконвалесценции) и нормализации общего состояния пострадавших фиксируется снижение уровня протеинов и в сыворотке и ТЛ, однако их содержание не достигает уровня, отмеченного при поступлении в стационар (табл. 2–4).

Таблица 2

Содержание VEGF-A у пациентов с ожоговой болезнью в процессе лечения (n = 20)

Группа

При поступлении (срок 1)

10–20 сутки после травмы (срок 2)

При выписке (срок 3)

1. VEGF-A, лизат тромбоцитов, (пг/мл)

1391,9 ± 348,87

(6000–27,04)

3167,92 ± 581,98●

(8000–32,9)

1944,39 ± 417,76

(7000–513,7)

2. VEGF-A, сыворотка, (пг/мл)

188,76 ± 41,22* (707,42–7,56)

1360,07 ± 49,62* ●

(5889,4–0)

459,74 ± 175,23*

(2776,6–35,56)

Примечание. *– р < 0,05 сравнение содержания VEGF-A в группах 1 и 2; критерий Манна – Уитни; ●– р < 0,05 сравнение содержания VEGF-A на сроках 1 и 2; критерий Вилкоксона.

Таблица 3

Содержание TGF-β у пациентов с ожоговой болезнью в процессе лечения (n = 20)

срок

группа

При поступлении

(срок 1)

10–20 сутки после травмы (срок 2)

При выписке (срок 3)

1. TGF-β, лизат тромбоцитов, (пг/мл)

67275,30 ± 8430,92

(150030–37704,21 )

92908,33 ± 7498,1●

(140430,0–15279,60)

69203,5 ± 10821,51

(143490,0– 2280,0)

2. TGF-β, сыворотка, (пг/мл)

19928,48 ± 4928,22*

(85740,00–1680,000)

38985,40 ± 9622,38*●

(146370,0–6298,000)

21976,03 ± 7359,4*

(115290,0–3060,000)

Примечание:*– р < 0,05 сравнение содержания TGF-β в группе 1 и 2; критерий Манна – Уитни; ● – р < 0,05 сравнение содержания TGF-β на сроке 1 и 2; критерий Вилкоксона.

Таблица 4

Содержание PDGF-BB у пациентов с ожоговой болезнью в процессе лечения (n = 20)

группа

При поступлении (срок 1)

10–20 сутки после травмы (срок 2)

При выписке (срок 3)

1. PDGF, лизат тромбоцитов, (пг/мл)

17233,48 ± 3512,78

(65032–4928,01)

28367,77 ± 4125,64●

(77508–5564)

21253,2 ± 5993,67

(94880–3225,8)

2. PDGF, сыворотка, (пг/мл)

1364,46 ± 341,17* (5857,8–40,304)

8531,32 ± 2965,54*●

(53444–108,56)

5621,36 + 1655,53*

(18166,2–13,57)

Примечание:*– р < 0,05 сравнение содержания PDGF в группах 1 и 2; критерий Манна – Уитни; ● – р < 0,05 сравнение содержания PDGF на сроке 1 и 2; критерий Вилкоксона.

У части пострадавших (9 человек) в период разгара ожоговой болезни определяли дополнительно основной фактор роста фибробластов (FGFb). В то время как в сыворотке и ТЛ условно здоровых добровольцев FGFb практически не определялся (ср. 0,91 ± 0,659 пг/мл), у пациентов с ожогами содержание FGFb составило около 40 пг/мл (ср. 39,6 ± 10,7 пг/мл). В ТЛ этой группы пациентов уровень FGFb достоверно превышал таковой у здоровых, 55,03 ± 11,33 пг/мл и 86,77 ± 14,07 пг/мл соответственно. Указанные изменения могут свидетельствовать об интенсификации процессов ангиогенеза и пролиферации в этот период ожоговой болезни, в регуляции которых участвует этот медиатор [16, 17].

К сожалению, как показывает опыт нашей клиники, пациенты с ожоговой травмой до поступления в клинику не получают адекватного лечения на местах. Поэтому у них, как правило, при поступлении преобладают явления воспаления. Период разгара ожоговой болезни характеризуется интенсивной хирургической активностью (перевязки, еженедельные операции некрэктомии и/или свободной кожной пластики). Раневая поверхность при обширных ожоговых поражениях в этот период неоднородна: образовавшаяся грануляционная ткань, донорские раны на разных этапах заживления, участки с выраженными явлениями воспаления, зоны эпителизации, прижившиеся и приживающиеся аутотранспланты. Таким образом, в этот период фиксируются все этапы изменения раневой поверхности: воспаление, пролиферация, начало ремоделирования раны. Соответственно, на этом этапе ожоговой болезни требуется напряженная работа всех механизмов, регулирующих как процессы ангиогенеза, так и пролиферации клеток мезенхимного ряда, экспансии эпителильных клеток, так и ремоделирования внеклеточного матрикса. Результатом является наблюдаемое увеличение содержания всех ростовых факторов (PDGF, VEGF,TGF-β), участвующих в регуляции этих процессов [2–5].

В период реконвалесценции происходит постепенная стабилизация процессов с возвращением содержания факторов роста, как в сыворотке, так и в ТЛ, к исходному уровню. Динамика и протяженность этого процесса, вероятнее всего, обусловлена тяжестью ожоговой травмы.

Заключение

Таким образом, уровень факторов роста (PDGF-ВВ, VEGF-А,TGF-β, FGFb) у пациентов с ожоговой травмой, как и у здоровых, в ТЛ превышает содержание этих протеинов в сыворотке. Содержание протеинов (PDGF-ВВ, VEGF-А,TGF-β) в ТЛ независимо от площади поражения и стадии ожоговой болезни не отличается от такового у здоровых добровольцев, а уровень FGFb в период разгара процесса превышает его.

Содержание факторов роста в сыворотке и ТЛ в процессе течения ожоговой болезни изменяется однонаправленно с максимальной выраженностью в период разгара ожоговой болезни. При восстановлении целостности кожных покровов и улучшении состояния пациентов (период реконвалесценции) отмечается постепенное снижение уровня факторов роста и в сыворотке, и в ТЛ. Отсутствие количественных изменений содержания основных факторов роста в ТЛ у пациентов с ожоговой травмой по сравнению с таковым у здоровых добровольцев свидетельствуют о сохранении синтеза этих протеинов, несмотря на тяжесть патологического процесса. Эти результаты позволяют говорить об отсутствии необходимости системного введения экзогенных факторов роста при терапии ожоговой травмы и о возможности использования аутологичного ТЛ для местного применения.


Библиографическая ссылка

Алейник Д.Я., Сидорова Т.И., Чарыкова И.Н., Бегун С.М., Рубцова Ю.П. CОДЕРЖАНИЕ НЕКОТОРЫХ ФАКТОРОВ РОСТА В СЫВОРОТКЕ И ТРОМБОЦИТАРНОМ ЛИЗАТЕ ПАЦИЕНТОВ С ОЖОГОВОЙ БОЛЕЗНЬЮ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2018. – № 4. – С. 48-52;
URL: https://www.applied-research.ru/ru/article/view?id=12181 (дата обращения: 28.01.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074