diaendoСахарный диабетDiabetes mellitus2072-03512072-0378Endocrinology research centre10.14341/DM9823diaendo-9823Research ArticleОригинальные исследованияOriginal StudiesКлинико-морфологическое исследование тканевой репарации при синдроме диабетической стопыClinical, pathomorphological and immunohistochemical evaluation of tissue repair in diabetic foot ulcershttps://orcid.org/0000-0003-2474-9924ТокмаковаАлла ЮрьевнаTokmakovaAlla Y.

д.м.н.

MD, PhD

alla-tokmakova@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3735-019XЗайцеваЕкатерина ЛеонидовнаZaitsevaEkaterina L.

к.м.н.

MD, PhD

zai.kate@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-6687-3240ВоронковаИя АлександровнаVoronkovaIya A.

к.м.н.

MD, PhD

iya-v@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3893-9972ШестаковаМарина ВладимировнаShestakovaMarina V.

д.м.н., профессор, академик РАН

MD, PhD, Professor

nephro@endocrincentr.ru<p>Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии</p>Россия<p>Endocrinology Research Centre</p>Russian Federation201818022019216490496Copyright &#x00A9; Токмакова А.Ю., Зайцева Е.Л., Воронкова И.А., Шестакова М.В., 20182018Токмакова А.Ю., Зайцева Е.Л., Воронкова И.А., Шестакова М.В.Tokmakova A.Y., Zaitseva E.L., Voronkova I.A., Shestakova M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.dia-endojournals.ru/jour/article/view/9823Обоснование

Обоснование. Известно, что процессы заживления при сахарном диабете замедлены. В связи с этим ведется активный поиск возможных причин снижения темпов репарации. Несмотря на уже имеющиеся данные, определение возможных маркеров активности репаративных процессов при сахарном диабете остается актуальным.

Цель

Цель. Изучить клинические, морфологические и некоторые иммуногистохимические показатели репарации мягких тканей нижних конечностей у пациентов с синдромом диабетической стопы на фоне местного лечения.

Методы

Методы. Обследовано 70 пациентов с синдромом диабетической стопы до и после хирургической обработки хронических раневых дефектов. Проанализированы клинические, гистологические (световая микроскопия) и иммуногистохимические (CD68, матриксные металлопротеиназы (MMP-9), тканевые ингибиторы металлопротеаз (TIMP-1)) характеристики тканевой репарации. Гистологическое и иммуногистохимическое исследования выполнены у 63 пациентов до и после хирургической обработки, через 10 дней после проводимого местного лечения.

Результаты

Результаты. На фоне лечения зафиксировано значимое уменьшение площади ран на 23,4% (p<0,05), глубины ран на 29,4% (p<0,05). Морфологическое исследование подтвердило формирование здоровой грануляционной ткани. Иммуногистохимическое исследование продемонстрировало значимое снижение протеолитической активности, что выразилось в снижении экспрессии MMP-9 (р<0,05); статистически значимого изменения количества макрофагов на фоне местного лечения раны, а также повышения экспрессии TIMP-1 отмечено не было (p>0,05).

Заключение

Заключение. Клиническими показателями эффективности местного лечения раневых дефектов является значимое уменьшение площади и глубины ран, что было отмечено по результатам проведенного исследования. Интенсификация процесса заживления подтверждена результатами гистологического и иммуногистохимического исследований, однако отсутствие статистически значимого изменения количества макрофагов позволяет предположить, что именно это звено репарации нарушается при сахарном диабете и является причиной «хронизации» ран, что, безусловно, требует дальнейших исследований.

Background

Background: It is known that wound healing is Impaired in diabetes mellitus. Possible reasons are widely being searched. However, despite all the available data, reliable markers of reparative processes in diabetes mellitus are needed to be found.

Aim

Aim: To study morphological and some immunohistochemical markers of tissue repair in patients with diabetic foot ulcers after local treatment.

Materials and methods

Materials and methods: 70 patients with diabetic foot ulcers before and after surgical debridement were included. Histological (light microscopy) and immunohistochemical (CD68, MMP-9, TIMP-1) characteristics of tissue repair processes in soft tissues of the lower extremities in patients with diabetes mellitus were analyzed. Histological and immunohistochemical examination of soft tissues were performed in 63 patients before and after surgical debridement and 10 days after local treatment.

Results

Results: After the surgical debridement a significant reduction in the area of wounds was registered by 23.4% (p <0.05), wound depth by 29.4% (p <0.05). Based on the results of the morphological study, the presence of mature granulation tissue in the wounds was confirmed. Immunohistochemical study of wound biopsies demonstrated a significant decrease in proteolytic activity in the wound as a decrease in MMP-9 expression (p <0.05). Statistically significant changes in the number of macrophages against the initial data were not found, as well as increased expression of TIMP-1 was observed (p> 0.05 and <0.05, respectively).

Conclusion

Conclusion: According to the data, there was a significant decrease in the area and depth of wounds during local treatment. The intensity of tissue repair was confirmed by the results of histological and immunohistochemical studies. However, the absence of a statistically significant change in the amount of macrophages on the background of treatment suggests that this repair link is disrupted in diabetes mellitus, which is the reason for the "chronic" wounds and requires further studies.

сахарный диабетхронические ранырепарациямаркерыгистологияdiabetes mellituschronic woundsrepairimmunohistochemical markershistologyReferencesSingh N, Armstrong DG, Lipsky BA. Preventing foot ulcers in patients with diabetes. JAMA. 2005;293(2):217-228. doi:10.1001/jama.293.2.217Singh N, Armstrong DG, Lipsky BA. Preventing foot ulcers in patients with diabetes. JAMA. 2005;293(2):217-228. doi:10.1001/jama.293.2.217Lipsky BA, Weigelt JA, Sun X, et al. Developing and validating a risk score for lower- extremity amputation in patients hospitalized for a diabetic foot infection. Diabetes Care. 2011;34(8):1695-1700. doi:10.2337/dc11-0331Lipsky BA, Weigelt JA, Sun X, et al. Developing and validating a risk score for lower- extremity amputation in patients hospitalized for a diabetic foot infection. Diabetes Care. 2011;34(8):1695-1700. doi:10.2337/dc11-0331Галстян Г.Р., Викулова О.К., Исаков М.А., и др. Эпидемиология синдрома диабетической стопы и ампутаций нижних конечностей в Российской Федерации по данным Федерального регистра больных сахарным диабетом (2013–2016 гг.) // Сахарный диабет. – 2018. – Т. 21. – №3. – С. 170-177. [Galstyan GR, Vikulova OK, Isakov MA, et al. Trends in the epidemiology of diabetic foot and lower limb amputations in Russian Federation according to the Federal Diabetes Register (2013–2016). Diabetes mellitus. 2018;21(3):170-177. (In Russ.)] doi: 10.14341/DM9688Галстян Г.Р., Викулова О.К., Исаков М.А., и др. Эпидемиология синдрома диабетической стопы и ампутаций нижних конечностей в Российской Федерации по данным Федерального регистра больных сахарным диабетом (2013–2016 гг.) // Сахарный диабет. – 2018. – Т. 21. – №3. – С. 170-177. [Galstyan GR, Vikulova OK, Isakov MA, et al. Trends in the epidemiology of diabetic foot and lower limb amputations in Russian Federation according to the Federal Diabetes Register (2013–2016). Diabetes mellitus. 2018;21(3):170-177. (In Russ.)] doi: 10.14341/DM9688Brem H, Tomic-Canic M. Cellular and molecular basis of wound healing in diabetes. J Clin Invest. 2007;117(5):1219–1222. doi: 10.1172/JCI32169Brem H, Tomic-Canic M. Cellular and molecular basis of wound healing in diabetes. J Clin Invest. 2007;117(5):1219–1222. doi: 10.1172/JCI32169López-López N, González-Curiel I, Treviño-Santa Cruz MB, et al. Expression and vitamin D-mediated regulation of matrix metalloproteinases (MMPs) and tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs) in healthy skin and in diabetic foot ulcers. Arch Dermatol Res. 2014;306(9):809–821. doi: 10.1007/s00403-014-1494-2López-López N, González-Curiel I, Treviño-Santa Cruz MB, et al. Expression and vitamin D-mediated regulation of matrix metalloproteinases (MMPs) and tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs) in healthy skin and in diabetic foot ulcers. Arch Dermatol Res. 2014;306(9):809–821. doi: 10.1007/s00403-014-1494-2Airola K., Karonen T, Vaalamo M, et al. Expression of collagenases-1 and -3 and their inhibitors TIMP-1 and -3 correlates with the level of invasion in malignant melanomas. Br J Cancer. 1999;80(5-6):733-743. doi: 10.1038/sj.bjc.6690417Airola K., Karonen T, Vaalamo M, et al. Expression of collagenases-1 and -3 and their inhibitors TIMP-1 and -3 correlates with the level of invasion in malignant melanomas. Br J Cancer. 1999;80(5-6):733-743. doi: 10.1038/sj.bjc.6690417Bikle DD, Oda Y, Xie Z. Vitamin D and skin cancer: a problem in gene regulation. J Steroid Biochem Mol Biol. 2005;97(1–2):83–91. doi: 10.1016/j.jsbmb.2005.06.001Bikle DD, Oda Y, Xie Z. Vitamin D and skin cancer: a problem in gene regulation. J Steroid Biochem Mol Biol. 2005;97(1–2):83–91. doi: 10.1016/j.jsbmb.2005.06.001Adler AI, Erqou S, Lima TA, Robinson AH. Association between glycated haemoglobin and the risk of lower extremity amputation in patients with diabetes mellitus—review and meta-analysis. Diabetologia. 2010;53(5):840-849. doi: 10.1007/s00125-009-1638-7Adler AI, Erqou S, Lima TA, Robinson AH. Association between glycated haemoglobin and the risk of lower extremity amputation in patients with diabetes mellitus—review and meta-analysis. Diabetologia. 2010;53(5):840-849. doi: 10.1007/s00125-009-1638-7Bahar-Shany K, Ravid A, Koren R. Upregulation of MMP-9 production by TNFalpha in keratinocytes and its attenuation by vitamin D. J Cell Physiol. 2010;222(3):729–737. doi: 10.1002/jcp.22004Bahar-Shany K, Ravid A, Koren R. Upregulation of MMP-9 production by TNFalpha in keratinocytes and its attenuation by vitamin D. J Cell Physiol. 2010;222(3):729–737. doi: 10.1002/jcp.22004Bullard KM, Lund L, Mudgett JS, et al. Impaired wound contraction in stromelysin-1-deficient mice. Ann Surg. 1999;230(2):260–265. doi: 10.1097/00000658-199908000-00017Bullard KM, Lund L, Mudgett JS, et al. Impaired wound contraction in stromelysin-1-deficient mice. Ann Surg. 1999;230(2):260–265. doi: 10.1097/00000658-199908000-00017Зайцева Е.Л., Доронина Л.П., Молчков Р.В., и др. Морфологическая и иммуногистохимическая характеристика интенсивности репаративных процессов в мягких тканях нижних конечностей у лиц с нейропатической и нейроишемической формами синдрома диабетической стопы // Сахарный диабет. – 2015. – Т. 18. – №4. – C. 72-78. [Zaitseva EL, Doronina LP, Molchkov RV, et al. The morphological characteristic of tissue repair in patients with neuropathic and neuroischemic forms of diabetic foot syndrome. Diabetes mellitus. 2015;18(4):72-78. (In Russ.)] doi: 10.14341/DM7587Зайцева Е.Л., Доронина Л.П., Молчков Р.В., и др. Морфологическая и иммуногистохимическая характеристика интенсивности репаративных процессов в мягких тканях нижних конечностей у лиц с нейропатической и нейроишемической формами синдрома диабетической стопы // Сахарный диабет. – 2015. – Т. 18. – №4. – C. 72-78. [Zaitseva EL, Doronina LP, Molchkov RV, et al. The morphological characteristic of tissue repair in patients with neuropathic and neuroischemic forms of diabetic foot syndrome. Diabetes mellitus. 2015;18(4):72-78. (In Russ.)] doi: 10.14341/DM7587Дедов И.И., Шестакова М.В., Майоров А.Ю., и др. Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом. / Под ред. Дедова И.И., Шестаковой М.В., Майорова А.Ю. 8-й выпуск // Сахарный диабет. – 2017. – Т. 20. – №1S. – C. 1-121. [Dedov II, Shestakova MV, Mayorov AY, et al. Dedov II, Shestakova MV, Mayorov AY, editors. Standards of specialized diabetes care. 8th ed. Diabetes mellitus. 2017;20(1S):1-121. (In Russ.)] doi: 10.14341/DM20171S8Дедов И.И., Шестакова М.В., Майоров А.Ю., и др. Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом. / Под ред. Дедова И.И., Шестаковой М.В., Майорова А.Ю. 8-й выпуск // Сахарный диабет. – 2017. – Т. 20. – №1S. – C. 1-121. [Dedov II, Shestakova MV, Mayorov AY, et al. Dedov II, Shestakova MV, Mayorov AY, editors. Standards of specialized diabetes care. 8th ed. Diabetes mellitus. 2017;20(1S):1-121. (In Russ.)] doi: 10.14341/DM20171S8Li G, Zou X, Zhu Y, et al. Expression and Influence of Matrix Metalloproteinase–9/Tissue Inhibitor of Metalloproteinase–1 and Vascular Endothelial Growth Factor in Diabetic Foot Ulcers. Int J Low Extrem Wounds. 2017;16(1):6–13. doi: 10.1177/1534734617696728Li G, Zou X, Zhu Y, et al. Expression and Influence of Matrix Metalloproteinase–9/Tissue Inhibitor of Metalloproteinase–1 and Vascular Endothelial Growth Factor in Diabetic Foot Ulcers. Int J Low Extrem Wounds. 2017;16(1):6–13. doi: 10.1177/1534734617696728Liu Y, Min D, Bolton T, et al. Increased matrix metalloproteinase-9 predicts poor wound healing in diabetic foot ulcers. Diabetes Care. 2009;32(1):117-119. doi:10.2337/dc08-0763Liu Y, Min D, Bolton T, et al. Increased matrix metalloproteinase-9 predicts poor wound healing in diabetic foot ulcers. Diabetes Care. 2009;32(1):117-119. doi:10.2337/dc08-0763Ferguson MW, Herrick SE, Spencer MJ, et al. The histology of diabetic foot ulcers. Diabet Med. 1996;13(Suppl 1):S30-33. doi: 10.1002/dme.1996.13.s1.30Ferguson MW, Herrick SE, Spencer MJ, et al. The histology of diabetic foot ulcers. Diabet Med. 1996;13(Suppl 1):S30-33. doi: 10.1002/dme.1996.13.s1.30

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