medjournalМедицинский журналMedical Journal1818-426XБелорусский государственный медицинский университет10.51922/1818-426X.2026.4.64medjournal-474Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ НАУЧНЫЕ ПУБЛИКАЦИИORIGINAL SCIENTIFIC PUBLICATIONSКлеточная и тканевая реакции на сетчатый имплантат с биодеградируемым покрытием на модели герниопластики в экспериментеREACTIVE CHANGES IN CELLS AND TISSUES DURING IMPLANTATION OF A MESH PROSTHESIS FOR HERNIOPLASTY WITH A BIODEGRADABLE COATING IN THE EXPERIMENTАртюшковЕ. Л.ArtyushkovE. L.

Гомель

Gomel

НадыровЭ. Н.NadyrovE. A.

Гомель

Gomel

ЛызиковА. А.LyzikovA. A.

Мидлсбро

Middlesbrough

УО «Гомельский государственный медицинский университет»БеларусьGomel State Medical UniversityBelarusУниверситетская клиника имени Джеймса КукаВеликобританияJames Cook University HospitalUnited Kingdom202627102026046469Copyright © Артюшков Е.Л., Надыров Э.Н., Лызиков А.А., 20262026Артюшков Е.Л., Надыров Э.Н., Лызиков А.А.Artyushkov E.L., Nadyrov E.A., Lyzikov A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://medjournal.ejournal.by/jour/article/view/474

Проведена оценка клеточных и тканевых реакций при имплантации промышленного сетчатого имплантата для герниопластики и его модификации с разработанным биодеградируемым покрытием в эксперименте.

Экспериментальное исследование проведено на 24 крысах линии Wistar. Лабораторные животные выводились из эксперимента на 7-е, 14-е, 30-е и 60-е сутки послеоперационного периода. Модификация полипропиленового сетчатого имплантата с биодеградируемым покрытием на основе поливинил-хитозанового комплекса с гентамицином обеспечила более благоприятную тканевую реакцию по сравнению с промышленным протезом без покрытия. Степень зрелости капсулы вокруг импланта была выше в опытной группе на всех сроках наблюдения. На 7-е сутки эксперимента у животных контрольной и опытной групп определялась созревающая грануляционная ткань. Коллагеновые волокна вдоль периферии имплантата образовывали структуры, напоминающие капсулы. Количество макрофагов было статистически значимо меньше в опытной группе (р < 0,001). Большее количество фибробластов определялось в опытной группе (р = 0,026). На 14-е сутки в опытной группе отмечалось статистически значимое снижение числа нейтрофилов (р = 0,002) и лимфоцитов (р < 0,001), а также плазматических клеток (р < 0,001), что свидетельствовало о более быстром разрешении воспаления и снижении гуморального иммунного ответа. На 14–30-е сутки наблюдалось значимо большее количество фиброцитов (р < 0,001) и фибробластов, способствующее формированию зрелой соединительной ткани. К 60-м суткам в опытной группе воспалительный инфильтрат полностью отсутствовал, тогда как в контрольной группе сохранялись единичные лимфоциты, плазматические клетки и гигантские многоядерные клетки.

Проведенное исследование выявило закономерности формирования тканей в ответ на имплантацию сетчатых имплантатов. Модифицированный полипропиленовый протез с разработанным биодеградируемым покрытием вызывает меньшую степень воспалительных реакций со стороны мягких тканей и способствует образованию более зрелой соединительной ткани по сравнению с образцами, не имеющими покрытия.

An experimental evaluation of cellular and tissue responses was conducted following implantation of a commercial hernia repair mesh prosthesis and its modification with a developed biodegradable coating.

Twenty-four Wistar rats participated in the experiment. The animals were sacrificed on days 7, 14, 30, and 60 postoperatively. Modification of the polypropylene mesh prosthesis with a biodegradable coating based on a polyvinyl chitosan complex with gentamicin resulted in a more favorable tissue response compared to the commercial prosthesis without a coating.

The degree of maturity of the capsule around the implant was higher in the experimental group at all observation periods. On the 7th day of the experiment, maturing granulation tissue was detected in animals in both the control and experimental groups. Collagen fibers along the periphery of the implant formed capsule-like structures. The number of macrophages was statistically significantly lower in the experimental group (p < 0.001). A higher number of fibroblasts was detected in the experimental group (p = 0.026). On the 14th day, a statistically significant decrease in the number of neutrophils (p = 0.002) and lymphocytes (p < 0.001), as well as plasma cells (p < 0.001) was observed in the experimental group, indicating a more rapid resolution of inflammation and a reduced humoral immune response. On days 14–30, a significantly higher number of fibrocytes (p < 0.001) and fibroblasts was observed, contributing to the formation of mature connective tissue. By the 60th day, the inflammatory infiltrate was completely absent in the experimental group, while single lymphocytes, plasma cells, and giant multinucleated cells remained in the control group. The study revealed patterns of tissue formation in response to mesh implantation. A modified polypropylene prosthesis with a developed biodegradable coating demonstrated a lower degree of inflammatory response and promoted the formation of more mature connective tissue compared to uncoated samples.

герниопластикасетчатые имплантатбиодеградируемое антибактериальное покрытиеэкспериментклеточные и тканевые реакцииhernioplastymesh prosthesesbiodegradable antibacterial coatingexperimentcellular and tissue reactionsРабота выполнена при финансовой поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований, № гос. регистрации 20241509 от 15.07.2024ReferencesGuillaume, O., Garric X., Lavigne J. P., Van Den Berghe H., Coudane J. Multilayer, degradable coating as a carrier for the sustained release of antibiotics: preparation and antimicrobial efficacy in vitro // Journal of Controlled Released. – 2012. – № 162(3). – P. 492–501. – doi: https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2012.08.003.Guillaume, O., Garric X., Lavigne J. P., Van Den Berghe H., Coudane J. Multilayer, degradable coating as a carrier for the sustained release of antibiotics: preparation and antimicrobial efficacy in vitro // Journal of Controlled Released. – 2012. – № 162(3). – P. 492–501. – doi: https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2012.08.003.Усов, С. А., Носов В. Г. Проблема инфекционных осложнений аллопластики инцизионных грыж брюшной стенки: обзор зарубежной литературы последнего десятилетия // Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. – 2006. – № 6(52). – С. 221–225. – Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=13032564.Usov, S.А., Nosov, V. G. Wound infection after incision hernias prosthetic repair: the review of foreign papers of last decade. Bulletin of the East Siberian Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. – 2006. – № 6(52). – P. 221–225 [In Russian]. – Available from: https://elibrary.ru/item.asp?id=13032564.Лызиков, А. А., Артюшков Е. Л., Суббот Д. В. Сравнительная оценка результатов оперативного лечения пациентов с паховыми и послеоперационными вентральными грыжами с использованием сетчатых протезов. Достижения и проблемы фундаментальной науки и клинической медицины: Материалы научно-практической конференции (69-й годичной) с международным участием, посвященной 30-летию Государственной независимости Республики Таджикистан и «Годам развития села, туризма и народных ремёсел (2019–2021)»: 2021, 17 ноября, Душанбе. – 2021. – С. 193–194. – Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=47437796.Lyzikov, A. A., Artyushkov E. L., Subbot D. V. Comparative evaluation of the results of surgical treatment of patients with inguinal and postoperative ventral hernias using mesh prostheses. Achievements and problems of fundamental science and clinical medicine: Materials of the scientific-practical conference (69th annual) with international participation, dedicated to the 30th anniversary of the State Independence of the Republic of Tajikistan and “Years of rural development, tourism and folk crafts (2019–2021)»: 2021 17 November; Dusnanbe. – 2021. – P. 193–194 [In Russian]. – Available from: https://elibrary.ru/item.asp?id=47437796.Власов, А. В., Кукош, М. В. Проблема раневых осложнений при эндопротезировании брюшной стенки по поводу вентральных грыж // Современные технологии в медицине. – 2013. – № 2(5). – С. 116–124. – Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=19103745.Vlasov, A. V., Kukosh, M. V. The Problem of Wound Complications in Abdominal Wall Endoprosthesis. Replacement in Ventral Hernias // Modern technologies in medicine. – 2013. – № 2(5). – P. 116–124 [In Russian]. – Available from: https://elibrary.ru/item.asp?id=19103745.Amid, P. K. Classification of biomaterials and their related complications in abdominal wall hernia surgery // Hernia. – 1997. – № 1. – С. 15–21. – doi: https://doi.org/10.1007/BF02426382.Amid, P. K. Classification of biomaterials and their related complications in abdominal wall hernia surgery // Hernia. – 1997. – № 1. – С. 15–21. – doi: https://doi.org/10.1007/BF02426382.Славин, Л. Е., Федоров И. В., Сигал Е. И. Осложнения хирургии грыж живота. – М.: Профиль, 2005. – 175 с.Slavin, L. E., Fedorov I. V., Sigal E. I. Surgical complications of abdominal wall hernias. – M.: Profil’, 2005. – 175 p. [In Russian].Reslinski, А., Мikucka, А., Szmytkowski, J. In vivo biofilm on the surface of a surgical mesh implant // Polish journal of microbiology. – 2009. – № 58(4). – P. 367–369. – PMID: 20380148.Reslinski, А., Мikucka А., Szmytkowski J. In vivo biofilm on the surface of a surgical mesh implant // Polish journal of microbiology. – 2009. – № 58(4). – P. 367–369. – PMID: 20380148.Паршиков, В. В., Чеботарь И. В., Ходак В. А., Самсонов А. А. Парапротезная инфекция в эксперименте in vitro. В кн.: Материалы VII Всероссийская конференция общих хирургов с международным участием: 2012 17–18 мая; Красноярск. – 2012. – С. 360–363.Parshikov, V. V., Chebotar L. V., Hodak V. A., Samsonov A. A. In vitro studies of biofilm on the surface of synthetic macroporous endoprostheses for abdominal wall plasty. In the book: Materials of the VII All-Russian. conf. general surgeons with international participation: 2012 17–18 Мay; Krasnoyarsk. – 2012. – P. 360–363 [In Russian].Bryers, J. D. Bacterial biofilms. Current opinion in biotechnology. – 1993. – № 4(2). – P. 197–204. – doi: https://doi.org/10.1016/0958-1669(93)90125-G.Bryers, J. D. Bacterial biofilms. Current opinion in biotechnology. – 1993. – № 4(2). – P. 197–204. – doi: https://doi.org/10.1016/0958-1669(93)90125-G.Цыганцова, С. И. Международно-правовая защита животных: проблемы и перспективы // Московский журнал международного права. – 2021. – № 2. – С. 122–132. – https://doi.org/10.24833/0869-0049-2021-2-122-132.Tsygantsova, S. I. International legal protection of animals: problems and prospects // Moscow Journal of International Law. – 2021. – № 2. – P. 122–132. – https://doi.org/10.24833/0869-0049-2021-2-122-132.ГОСТ Р ИСО 10993-6-2021. Изделия медицинские. Оценка биологического действия медицинских изделий. Часть 6. Исследования местного действия после имплантации. – М.: Стандартинформ, 2021. – 25 с.GOST R ISO 10993-6-2021 Medical products. Evaluation of the biological effect of medical products. Part 6. Study of the local effect after implantation. – M.: Standartinform, 2021. – 25 p. [In Russian].Реброва, О. Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение прикладных программ Statistica. – М.: Медиа Сфера, 2002. – 512 c.Rebrova, O. U. Statistical analysis of medical data. Use of STATISTICA applied program. – M.: Media Sfera, 2002. – 512 p. [In Russian].Muire, P. J., Mangum, L. H., Wenke, J. C. Time Course of Immune Response and Immunomodulation During Normal and Delayed Healing of Musculoskeletal Wounds // Front Immunol. – 2020. – № 11. – Р. 1056. – doi: 10.3389/fimmu.2020.01056. – PMID: 32582170; PMCID: PMC7287024.Muire, P. J., Mangum L. H., Wenke J. C. Time Course of Immune Response and Immunomodulation During Normal and Delayed Healing of Musculoskeletal Wounds // Front Immunol. – 2020. – № 11. – Р. 1056. – doi: 10.3389/fimmu.2020.01056. – PMID: 32582170; PMCID: PMC7287024.Chapple, I. L. C., Hirschfeld J., Kantarci A., Wilensky A., Shapira L. The role of the host-Neutrophil biology // Periodontol 2000. – 2023. – May 18. – doi: 10.1111/prd.12490. – Epub ahead of print. – PMID: 37199393.Chapple, I. L. C., Hirschfeld J., Kantarci A., Wilensky A., Shapira L. The role of the host-Neutrophil biology // Periodontol 2000. – 2023. – № 18. – doi: 10.1111/prd.12490. – Epub ahead of print. – PMID: 37199393.Glyn, C., John P. M. W., Luke A. H., Robert J. C., Shaveen S. B. G., Andrea J. O’Connor, Dinesh S., Michelle T. S. Investigation into the use of a chitosan scaffold for tarsal plate substitution in eyelid reconstruction // Regenerative Biomaterials. – 2025. – Vol. 12, rbaf114. – https://doi.org/10.1093/rb/rbaf114.Glyn, C., John P. M. W., Luke A. H., Robert J. C., Shaveen S. B. G., Andrea J. O’Connor, Dinesh S., Michelle T. S. Investigation into the use of a chitosan scaffold for tarsal plate substitution in eyelid reconstruction // Regenerative Biomaterials. – 2025. – Vol. 12, rbaf114. – https://doi.org/10.1093/rb/rbaf114.Kerckhofs, G., Durand M., Vangoitsenhoven R. et al. Changes in bone macroand microstructure in diabetic obese mice revealed by high resolution microfocus X-ray computed tomography //sci Rep. – 2016. – № 6. – Р. 35517. – https://doi.org/10.1038/srep35517.Kerckhofs, G., Durand M., Vangoitsenhoven R. et al. Changes in bone macroand microstructure in diabetic obese mice revealed by high resolution microfocus X-ray computed tomography //sci Rep. – 2016. – № 6. – Р. 35517. – https://doi.org/10.1038/srep35517.Anderson, J. M., Rodriguez A., Chang D. T. Foreign body reaction to biomaterials //semin Immunol. – 2008. – № 20(2). – P. 86–100. – doi: 10.1016/j.smim.2007.11.004. – Epub 2007 Dec 26. – PMID: 18162407; PMCID: PMC2327202.Anderson, J. M., Rodriguez A., Chang D. T. Foreign body reaction to biomaterials //semin Immunol. – 2008. – № 20(2). – P. 86–100. – doi: 10.1016/j.smim.2007.11.004. – Epub 2007 Dec 26. – PMID: 18162407; PMCID: PMC2327202.Burkhardt, M., Waser J., Milleret V. et al. Synergistic interactions of blood-borne immune cells, fibroblasts and extracellular matrix drive repair in an in vitro peri-implant wound healing model //sci Rep. – 2016. – № 6. – Р. 21071. – https://doi.org/10.1038/srep21071.Burkhardt, M., Waser J., Milleret V. et al. Synergistic interactions of blood-borne immune cells, fibroblasts and extracellular matrix drive repair in an in vitro peri-implant wound healing model //sci Rep. – 2016. – № 6. – Р. 21071. – https://doi.org/10.1038/srep21071.Guo, Y., Shao Z., Wang W., Liu H., Zhao W., Wang L., Bao C. Periodontium-Mimicking, Multifunctional Biomass-Based Hydrogel Promotes Full-Course Socket Healing // Biomacromolecules. – 2024. – № 25(2). – P. 1246–1261. – doi: 10.1021/acs.biomac.3c01221. – Epub 2024 Feb 2. – PMID: 38305191.Guo, Y., Shao Z., Wang W., Liu H., Zhao W., Wang L., Bao C. Periodontium-Mimicking, Multifunctional Biomass-Based Hydrogel Promotes Full-Course Socket Healing // Biomacromolecules. – 2024. – № 25(2). – P. 1246–1261. – doi: 10.1021/acs.biomac.3c01221. Epub 2024 Feb 2. – PMID: 38305191.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.