anatomyЖурнал анатомии и гистопатологииJournal of Anatomy and Histopathology2225-7357N.N. Burdenko Voronezh State Medical University10.18499/2225-7357-2020-9-2-26-34anatomy-1113Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL PAPERSЗаживление тканей в области тяжелого местного лучевого поражения кожи при генноопосредованной индукции ангиогенеза препаратом «Неоваскулген»Tissue Healing after Severe Cutaneous Local Radiation Injuries under Gene-Mediated Induction of Angiogenesis Using “Neovasculgen”ЕреминП. С.EreminP. S.

Moscow

ДеевР. В.DeevR. V.

ул. Кирочная, 41, СанктПетербург, 191015, Российская Федерация

Москва

 

ul. Kirochnaya, 41, St. Petersburg, 191015, Russian Federation

Moscow

romdey@gmail.comБозоИ. Я.BozoI. Ya.

Москва

Moscow

ДешевойЮ. Б.DeshevoiYu. B.

Москва

ЛебедевВ. Г.LebedevV. G.ЕреминИ. И.EreminI. I.

Москва

Moscow

АнисимоваС. А.AnisimovaS. A.

Рязань

Ryazan

НасоноваТ. А.NasonovaT. A.

Москва

Moscow

ГильмутдиноваИ. Р.Gil'mutdinovaI. R.

Москва

Moscow

МорозБ. Б.MorozB. B.

Москва

Moscow

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр реабилитации и курортологии» Минздрава РоссииРоссияNational Medical Research Center for Rehabilitation and BalneologyRussian FederationФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова» Минздрава России, ПАО «Институт стволовых клеток человека»РоссияI.I. Mechnikov North-Western State Medical University, Institute of Human Stem CellsRussian FederationПАО «Институт стволовых клеток человека»РоссияInstitute of Human Stem CellsRussian FederationГНЦ «Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна» ФМБА РоссииРоссияA.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical CenterRussian FederationФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии»РоссияInstitute of General Pathology and PathophysiologyRussian FederationФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет им. И.П. Павлова» Минздрава РоссииРоссияI.P. Pavlov Ryazan State Medical UniversityRussian Federation202029062020922634Copyright © Еремин П.С., Деев Р.В., Бозо И.Я., Дешевой Ю.Б., Лебедев В.Г., Еремин И.И., Анисимова С.А., Насонова Т.А., Гильмутдинова И.Р., Мороз Б.Б., 20202020Еремин П.С., Деев Р.В., Бозо И.Я., Дешевой Ю.Б., Лебедев В.Г., Еремин И.И., Анисимова С.А., Насонова Т.А., Гильмутдинова И.Р., Мороз Б.Б.Eremin P.S., Deev R.V., Bozo I.Y., Deshevoi Y.B., Lebedev V.G., Eremin I.I., Anisimova S.A., Nasonova T.A., Gil'mutdinova I.R., Moroz B.B.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://anatomy.elpub.ru/jour/article/view/1113

Местные лучевые поражения (МЛП) в форме лучевых язв, сформированные в результате локального воздействия источников ионизирующего излучения, характеризуются длительным волнообразным течением, плохим прогнозом в отношении самостоятельного заживления и требуют специализированных высокотехнологичных способов лечения. Одним из компонентов их патоморфогенеза является поражение сосудов микроциркуляторного русла, что наряду с повреждением клеток эпителиальной и соединительной тканей служит одной из причин морфологических особенностей развития этого вида повреждения. Генная индукция роста сосудов микроциркуляторного русла может стать одним из компонентов местного лечения МЛП.

Цель исследования – оценить влияние проангиогенного геннотерапевтического препарата на основе pl-vegf165 («Неоваскулген», Россия) на процессы заживления в экспериментальной модели длительно незаживающих тяжелых местных лучевых поражений (язв).

Материал и методы

Материал и методы. Эксперимент проведен на белых крысах-самцах (n=40), которые были разделены на 4 группы по 10 животных: контроль, группа с однократным введением препарата через 14 сут после облучения, группа с двукратным введением через 14 и 27 сут, и группа с однократным поздним введением – через 35 сут. Основным критерием оценки заживления была макроскопическая планиметрия. Выполнены рутинные гистологическое и морфометрическое исследования.

Результаты

Результаты. Установлено, что статистически значимые различия динамики заживления МЛП по критерию площади язвенной поверхности получены между группами контроля и экспериментальными группами в отдаленный период – при наблюдении более чем через 60 сут.

Заключение

Заключение. Выявленный результат может быть объяснен динамикой развития новых сосудов микроциркуляторного русла, образовавшихся в результате генной индукции ангиогенеза.

Local radiation injuries in the form of radiation ulcers resulting from the local exposure to ionizing radiation are characterized by a long wave-like course, poor prognosis for self-healing and require specialized high-tech treatment techniques. Damage to vessels of the microvasculature being a component of their pathomorphogenesis along with the damage to the epithelial and connective tissue cells, is one of the reasons for the morphological features of this type of damage. Gene induction of the vascular growth in the microvasculature can be a component of the local treatment of local radiation injuries.

The aim of the study was to assess the effect of a pro-angiogenic gene therapeutic preparation based on pl-vegf165 (Neovasculgen, Russia) on the healing process of simulated long-term nonhealing severe local radiation injuries (ulcers).

Material and methods

Material and methods. The study included white male rats (n=40), which were divided into 4 groups, 10 animals in each group: a control group, a group with a single administration of the preparation in 14 days after irradiation, a group with a double administration of the preparation in 14 and 27 days after exposure, and a group with a single late administration of the preparation in 35 days after exposure. Macroscopic planimetry was the main criterion for assessing the healing process. Routine histological and morphometric investigations were also performed.

Results

Results. The study results demonstrated that statistically significant differences in the dynamics of local radiation injury healing on the criterion “the ulcer surface area” were registered between the control group and experimental groups in the long-term period – in more than 60 days.

Conclusion

Conclusion. The results obtained can be due to the development of new blood vessels of the  microvasculature resulting from the gene induction of angiogenesis.

местные лучевые поражениялучевая язвагенная терапияэндотелиальный сосудистый фактор ростаvegf165local radiation injuriesradiation ulcergene therapythe endothelial vascular growth factorvegf165ReferencesАфриканова Л.А. Острая лучевая травма кожи. М.; 1975Afrikanova LA. Ostraya luchevaya travma kozhi. Moscow; 1975 (in Russian).Галстян И.А., Надежина Н.М., Барабанова А.В., и др. Диагностика, лечение местных лучевых поражений и их отдаленных последствий. Федеральные клинические рекомендации. ФКР ФМБА России. 2015Galstyan IA, Nadezhina NM, Barabanova AV, i dr. Diagnostika, lechenie mestnykh luchevykh porazhenii i ikh otdalennykh posledstvii. Federal'nye klinicheskie rekomendatsii. FKR FMBA Rossii. 2015 (in Russian).Данилов Р.К., Григорян Б.А., Гололобов В.Г., Графова Г.Я., и др. Экспериментальногистологический анализ раневого процесса. Вопросы морфологии XXI века. 2008;1:100–4Danilov RK, Grigoryan BA, Gololobov VG, Grafova GYa, i dr. Eksperimental'nogistologicheskii analiz ranevogo protsessa. Voprosy morfologii XXI veka. 2008;1:100–4 (in Russian).Деев Р.В., Бозо И.Я., Мжаванадзе Н.Д., Нерсесян Е.Г., и др. Эффективность применения гена vegf165 в комплексном лечении пациентов с хронической ишемией нижних конечностей 2а–3 стадии. Ангиология и сосудистая хирургия. 2014;20(2):38–48Deev RV, Bozo IYa, Mzhavanadze ND, Nersesyan EG, et al. Efficacy of using VEGF165 gene in comprehensive treatment of patients with stage 2А-3 lower limb chronic ischaemia. Angiology And Vascular Surgery. 2014;20(2):38–48 (in Russian).Деев Р.В., Плакса И.Л., Бозо И.Я., Мжаванадзе Н.Д., и др. Результаты 5-летнего наблюдения за пациентами с заболеваниями периферических артерий после генной терапии. Вестник Национального медико-хирургического центра им. Н.И. Пирогова. 2018;13(3):61–6 doi: 10.25881/BPNMSC.2018.62.14.013Deev RV, Plaxa IL, Boso IY , Mzhavanadze ND, et al. Results of 5-year observation of patients with diseases of peripheric arteries after gene therapy. Bulletin of Pirogov National Medical & Surgical Center. 2018;13(3):61–6 (in Russian). doi: 10.25881/BPNMSC.2018.62.14.013Еремин П.С., Пигалева Н.А., Мурзабеков М.Б., Лебедев В.Г., и др. Исследование эффективности применения аутологичных клеточных продуктов на основе жировой ткани для терапии тяжелых местных лучевых повреждений. Саратовский научно-медицинский журнал. 2014;10(4):838–44Eremin PS, Pigaleva NA, Murzabekov MB, Lebedev VG, et al. Effectiveness of autologous cell products derived from adipose tissue for the treatment of severe local radiation injuries. Saratov Journal of Medical Scientific Research. 2014;10(4):838–44 (in Russian).Заргарова Н.И., Владимирова О.О., Легеза В.И., Гребенюк А.Н. Моделирование глубоких лучевых поражений кожи в эксперименте на крысах. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2014;3:5–11Zargarova NI, Vladimirova OO, Legeza VI, Grebenyuk AN. Modeling of the Deep Injures of Skin in Experiment on Rats. Medical radiology and radiation safety. 2014;3:5–11 (in Russian).Котенко К.В., Еремин И.И., Мороз Б.Б., Бушманов А.Ю. и др. Клеточные технологии в лечении радиационных ожогов: опыт ФМБЦ им. А.И. Бурназяна. Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. 2012;VII(2):97–102Kotenko KV, Eremin II, Moroz BB, Bushmanov AJu, et al. Cell technologies in the treatment of radiation burns: experience Burnasyan Federal Medical Biophysical Centre. Cellular Transplantation and Tissue Engineering. 2012;VII(2):97–102 (in Russian).Котенко К.В., Мороз Б.Б., Насонова Т.А., Добрынина О.А., и др. Экспериментальная модель тяжелых местных лучевых поражений кожи после действия рентгеновского излучения. Патологическая физиология и Экспериментальная терапия. 2013;4:121–3Kotenko KV, Moroz BB, Nasonova TA, Dobrynina OA, Lipengolz A.A, et al. Experimental model of severe local radiation injuries of the skin after X-rays. Patologicheskaya Fiziologiya i Eksperimental'naya Terapiya. 2013;4:121–3 (in Russian).Пиголкин Ю.И., Квачева Е.Ю. Современные возможности судебно-медицинской экспертизы местной радиационной травмы. Судебно-медицинская экспертиза. 2012;3:52–5Pigolkin IuI, Kvacheva IuE. The current potential of forensic medical expertise of a local radiation injury. Sudebno-meditsinskaya ekspertiza. 2012;3:52–5] (in Russian).Поровский Я.В., Тетенев Ф.Ф. Состояние сосудов микроциркуляторного русла кожи у лиц, подвергшихся воздействию малых доз ионизирующего излучения. Сибирский медицинский журнал (Иркутск). 2011;4:77–80Porovsky JaV, Tetenev FF. The state of vessels of microcirculatory dermal bed in the personsТкаченко З.Я., Демидова Г.Г., Чеботарев Е.Е. Реакция эндотелия стенки сосудов на ионизирующее воздействие. Радиобиология. 1978;18(1):127–31subjected to the influence of ionizing radiation in small doses. Siberian Medical Journal (Irkutsk). 2011;4:77–80 (in Russian).Шестакова В.Г., Баженов Д.В., Банин В.В. Связь васкуляризации регенерата кожи с пролиферативной активностью его клеток. Морфология. 2017;151(3):37–40Tkachenko ZYa, Demidova GG, Chebotarev EE. Reaktsiya endoteliya stenki sosudov na ioniziruyushchee vozdeistvie. Radiobiologiya. 1978;18(1):127–31 (in Russian).Bao P, Kodra A, Tomic-Canic M, Golinko MS, Ehrlich HP, Brem H. The Role of Vascular Endothelial Growth Factor in Wound Healing. Journal of Surgical Research. 2009 May;153(2):347–58. doi: 10.1016/j.jss.2008.04.023Shestakova VG, Bazhenov DV, Banin VV. The association between the vascularization of skin regenerate and the proliferative activity of its cells. Morfologiia. 2017;151(3):37–40 (in Russian).Barrientos S, Brem H, Stojadinovic O, TomicCanic M. Clinical application of growth factors and cytokines in wound healing. Wound Repair and Regeneration. 2014 Sep;22(5):569–78. doi: 10.1111/wrr.12205Bao P, Kodra A, Tomic-Canic M, Golinko MS, Ehrlich HP, Brem H. The Role of Vascular Endothelial Growth Factor in Wound Healing. Journal of Surgical Research. 2009 May;153(2):347–58. doi: 10.1016/j.jss.2008.04.023Barrientos S, Brem H, Stojadinovic O, TomicCanic M. Clinical application of growth factors and cytokines in wound healing. Wound Repair and Regeneration. 2014 Sep;22(5):569–78. doi: 10.1111/wrr.12205Barrientos S, Brem H, Stojadinovic O, TomicCanic M. Clinical application of growth factors and cytokines in wound healing. Wound Repair and Regeneration. 2014 Sep;22(5):569–78. doi: 10.1111/wrr.12205Eming SA, Krieg T, Davidson JM. RETRACTED: Gene therapy and wound healing. Clinics in Dermatology. 2007 Jan;25(1):79–92. doi: 10.1016/j.clindermatol.2006.09.011Barrientos S, Brem H, Stojadinovic O, TomicCanic M. Clinical application of growth factors and cytokines in wound healing. Wound Repair and Regeneration. 2014 Sep;22(5):569–78. doi: 10.1111/wrr.12205Eming SA, Krieg T. Molecular Mechanisms of VEGF-A Action during Tissue Repair. Journal of Investigative Dermatology Symposium Proceedings. 2006 Sep;11(1):79–86. doi: 10.1038/sj.jidsymp.565001Eming SA, Krieg T, Davidson JM. RETRACTED: Gene therapy and wound healing. Clinics in Dermatology. 2007 Jan;25(1):79–92. doi: 10.1016/j.clindermatol.2006.09.011Johnson KE, Wilgus TA. Vascular Endothelial Growth Factor and Angiogenesis in the Regulation of Cutaneous Wound Repair. Advances in Wound Care. 2014 Oct;3(10):647–61. doi: 10.1089/wound.2013.0517Eming SA, Krieg T. Molecular Mechanisms of VEGF-A Action during Tissue Repair. Journal of Investigative Dermatology Symposium Proceedings. 2006 Sep;11(1):79–86. doi: 10.1038/sj.jidsymp.565001Ohshima M, Yamaguchi Y, Ambe K, Horie M, Saito A, Nagase T, et al. Fibroblast VEGFreceptor 1 expression as molecular target in periodontitis. Journal of Clinical Periodontology. 2016 Feb;43(2):128–37. doi: 10.1111/jcpe.12495Johnson KE, Wilgus TA. Vascular Endothelial Growth Factor and Angiogenesis in the Regulation of Cutaneous Wound Repair. Advances in Wound Care. 2014 Oct;3(10):647–61. doi: 10.1089/wound.2013.0517Ong HT, Dilley RJ. Novel non-angiogenic role for mesenchymal stem cell-derived vascular endothelial growth factor on keratinocytes during wound healing. Cytokine & Growth Factor Reviews. 2018 Dec;44:69–79. doi: 10.1016/j.cytogfr.2018.11.002Ohshima M, Yamaguchi Y, Ambe K, Horie M, Saito A, Nagase T, et al. Fibroblast VEGFreceptor 1 expression as molecular target in periodontitis. Journal of Clinical Periodontology. 2016 Feb;43(2):128–37. doi: 10.1111/jcpe.12495Vannella KM, Wynn TA. Mechanisms of Organ Injury and Repair by Macrophages. Annual Review of Physiology. 2017 Feb 10;79(1):593–617. doi: 10.1146/annurev-physiol-022516-034356Ong HT, Dilley RJ. Novel non-angiogenic role for mesenchymal stem cell-derived vascular endothelial growth factor on keratinocytes during wound healing. Cytokine & Growth Factor Reviews. 2018 Dec;44:69–79. doi: 10.1016/j.cytogfr.2018.11.002Vavken P, Saad FA, Fleming BC, Murray MM. VEGF receptor mRNA expression by ACL fibroblasts is associated with functional healing of the ACL. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy. 2011 Feb 19;19(10):1675–82. doi: 10.1007/s00167-011-1443-yVannella KM, Wynn TA. Mechanisms of Organ Injury and Repair by Macrophages. Annual Review of Physiology. 2017 Feb 10;79(1):593–617. doi: 10.1146/annurev-physiol-022516-034356Wilgus TA, Matthies AM, Radek KA, Dovi JV, Burns AL, Shankar R, et al. Novel Function for Vascular Endothelial Growth Factor Receptor-1 on Epidermal Keratinocytes. The American Journal of Pathology. 2005 Nov;167(5):1257–66. doi: 10.1016/S0002-9440(10)61213-8Vavken P, Saad FA, Fleming BC, Murray MM. VEGF receptor mRNA expression by ACL fibroblasts is associated with functional healing of the ACL. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy. 2011 Feb 19;19(10):1675–82. doi: 10.1007/s00167-011-1443-yWilgus TA, Matthies AM, Radek KA, Dovi JV, Burns AL, Shankar R, et al. Novel Function for Vascular Endothelial Growth Factor Receptor-1 on Epidermal Keratinocytes. The American Journal of Pathology. 2005 Nov;167(5):1257–66. doi: 10.1016/S0002-9440(10)61213-8Wilgus TA, Matthies AM, Radek KA, Dovi JV, Burns AL, Shankar R, et al. Novel Function for Vascular Endothelial Growth Factor Receptor-1 on Epidermal Keratinocytes. The American Journal of Pathology. 2005 Nov;167(5):1257–66. doi: 10.1016/S0002-9440(10)61213-8

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