Грыжа или грыжевой дефект? Экспериментальные модели на лабораторных животных в герниологии

   Грыжи передней брюшной стенки остаются одной из наиболее часто встречаемых хирургических патологий. В мировом научном сообществе отсутствует единый подход к моделированию грыж передней брюшной стенки. С целью систематизации имеющихся знаний в этой сфере и для формирования единого представления о способе создания модели грыжи у лабораторного животного необходимо изучить накопленный опыт исследователей в области экспериментальной герниологии. В рассмотренных статьях наиболее часто грыжевые дефекты моделируются на самцах лабораторных крыс. Для выяснения тканевой реакции на протезирующий материал выполняется окончатый дефект на всю глубину передней брюшной стенки, включая брюшину, за исключением кожи и подкожно-жировой клетчатки. Замещающий или протезирующий материал аналогичного с дефектом размера имплантировался в ткани по типу «конец-в-конец» без наслоения на окружающие ткани. Использование именно лабораторных крыс связано с оптимальными условиями их содержания, невысокой их стоимостью относительно более крупных животных.

1. Кириенко А.И., Никишков А.С., Селиверстов Е.И., Андрияшкин А.В. Эпидемиология грыж передней брюшной стенки. Эндоскопическая хирургия. 2016;22(4):55-60. https://doi.org/10.17116/endoskop201622455-60

2. Helgstrand F. National results after ventral hernia repair. Dan Med J. 2016;63(7):B5258. PMID: 27399983.

3. Винник Ю.С., Чайкин А.А., Назарьянц Ю.А., Петрушко С.И. Современный взгляд на проблему лечения больных с послеоперационными вентральными грыжами. Сибирское медицинское обозрение. 2014;(6):5-13.

4. Лазаренко В.А., Иванов С.В., Иванов И.С. и др. Биопсия кожи как метод определения показаний к превентивному эндопротезированию передней брюшной стенки. Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». 2020;(4):46-53. https://doi.org/10.21626/vestnik/2020-4/06

5. Hympanova L, Mori da Cunha MGMC, Rynkevic R, et al. Experimental reconstruction of an abdominal wall defect with electrospun polycaprolactone-ureidopyrimidinone mesh conserves compliance yet may have insufficient strength. J Mech Behav Biomed Mater. 2018;88:431-441. PMID: 30216933. https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2018.08.026

6. Vogels RRM, Kaufmann R, van den Hil LCL, et al. Critical overview of all available animal models for abdominal wall hernia research. Hernia. 2017;21(5):667-675. PMID: 28466188. PMCID: PMC5608772. https://doi.org/10.1007/s10029-017-1605-z

7. Головнева Е.C., Николенко Е.С., Ревель-Муроз Ж.А. Особенности ответных реакций некоторых клеточных популяций соединительной ткани и коллагенообразования у крыс с моделью послеоперационной вентральной грыжи после лазерного воздействия на красный костный мозг. Лазерная медицина. 2019;23(3):45-49.

8. Norov FX. Results of an experimental developed improved approach to the treatment of ventral hernias. Galaxy International Interdisciplinary Research Journal. 2022;10(8):169-176.

9. Исмаилов Г.М., Магомедов М.М., Магомедов А.А. Моделирование вентральной грыжи и ее результаты в эксперименте. Medicus. 2022;(3):55-59.

10. Yang S, Chen J, Shen Y, Wang M, Zou Z, Jin C. Establishment of a rabbit model of giant abdominal wall hernia. Surg Innov. 2019;26(3):376-380. PMID: 30472927. https://doi.org/10.1177/1553350618814090

11. Pascual G, Rodríguez M, Pérez-Köhler B, et al. Long term comparative evaluation of two types of absorbable meshes in partial abdominal wall defects: an experimental study in rabbits. Hernia. 2020;24(6):1159-1173. PMID: 32388587. https://doi.org/10.1007/s10029-020-02201-x

12. Terazawa T, Furukoshi M, Nakayama Y. One-year follow-up study of iBTA-induced allogenic biosheet for repair of abdominal wall defects in a beagle model: a pilot study. Hernia. 2019;23(1):149-155. PMID: 30506241. https://doi.org/10.1007/s10029-018-1866-1

13. Overbeck N, Nagvajara GM, Ferzoco S, May BCH, Beierschmitt A, Qi S. In-vivo evaluation of a reinforced ovine biologic: a comparative study to available hernia mesh repair materials. Hernia. 2020;24(6):1293-1306. PMID: 32006122. PMCID: PMC7701079. https://doi.org/10.1007/s10029-019-02119-z

14. Aramayo AL, Lopes Filho Gde J, Barbosa Cde A, Amaral Vda F, Costa LA. Abdominal wall healing in incisional hernia using different biomaterials in rabbits. Acta Cir Bras. 2013; 28(4):307-316. PMID: 23568239. https://doi.org/10.1590/s0102-86502013000400011

15. East B, Plencner M, Otahal M, Amler E, de Beaux AC. Dynamic creep properties of a novel nanofiber hernia mesh in abdominal wall repair. Hernia. 2019;23(5):1009-1015. PMID: 30953212. https://doi.org/10.1007/s10029-019-01940-w

16. Heise D, Eickhoff R, Kroh A, et al. Elastic TPU mesh as abdominal wall inlay significantly reduces defect size in a minipig model. J Invest Surg. 2019;32(6):501-506. PMID: 29469618. https://doi.org/10.1080/08941939.2018.1436207

17. Chan JC, Burugapalli K, Huang YS, Kelly JL, Pandit A. A clinically relevant in vivo model for the assessment of scaffold efficacy in abdominal wall reconstruction. J Tissue Eng. 2016;8:2041731416686532. PMID: 28228932. PMCID: PMC5308531. https://doi.org/10.1177/2041731416686532

18. Guyton AC. Measurement of the respiratory volumes of laboratory animals. Am J Physiol. 1947;150(1):70-77. PMID: 20252828. https://doi.org/10.1152/ajplegacy.1947.150.1.70

19. Hackam DG, Redelmeier DA. Translation of research evidence from animals to humans. JAMA. 2006;296(14):1731-1732. PMID: 17032985. https://doi.org/10.1001/jama.296.14.1731

20. Schreinemacher M, Henatsch D, van Barneveld K, Bouvy N. The need for standardised animal models and scoring systems in assessing mesh biocompatibility. Hernia. 2010;14(3):335-336. PMID: 20191394. PMCID: PMC2878450. https://doi.org/10.1007/s10029-010-0642-7

21. Turner PV, Brabb T, Pekow C, Vasbinder MA. Administration of substances to laboratory animals: routes of administration and factors to consider. J Am Assoc Lab Anim Sci. 2011;50(5):600-613. PMID: 22330705. PMCID: PMC3189662.

22. Wolfensohn S, Lloyd M. Handbook of Laboratory Animal Management and Welfare. John Wiley & Sons; 2013.

23. Galef BG Jr. Imitation in animals: history, definition, and interpretation of data from the psychological laboratory. In: Zentall TR, Galef BG Jr, eds. Social Learning. Psychology Press; 2013:15-40.

24. Anastasio AT, Van Eps JL, Fernandez-Moure JS. Surgical technique for development of a clinically-representative ventral hernia repair infection rat model. MethodsX. 2020;7:100887. PMID: 32426245. PMCID: PMC7225390. https://doi.org/10.1016/j.mex.2020.100887

25. Qiu W, Zhong C, Xu R, et al. Novel large-pore lightweight polypropylene mesh has better biocompatibility for rat model of hernia. J Biomed Mater Res A. 2018;106(5):1269-1275. PMID: 29314586. https://doi.org/10.1002/jbm.a.36326

26. Cornwell KG, Zhang F, Lineaweaver W. Bovine fetal collagen reinforcement in a small animal model of hernia with component repair. J Surg Res. 2016;201(2):416-424. PMID: 27020827. https://doi.org/10.1016/j.jss.2015.10.049

27. Дудинский А.Н. Новый метод пластики послеоперационных вентральных грыж: сравнительное экспериментальное исследование. Журнал Гродненского государственного медицинского университета. 2022;20(5):531-536. https://doi.org/10.25298/2221-8785-2022-20-5-531-536

28. Suckow MA, Duke Boynton FD, Johnson C. Use of a rat model to study ventral abdominal hernia repair. J Vis Exp. 2017;(128):53587. PMID: 28994802. PMCID: PMC5752351. https://doi.org/10.3791/53587

29. Fatkhudinov T, Tsedik L, Arutyunyan I, et al. Evaluation of resorbable polydioxanone and polyglycolic acid meshes in a rat model of ventral hernia repair. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2019;107(3):652-663. PMID: 30091512. PMCID: PMC6585936. https://doi.org/10.1002/jbm.b.34158

30. Burcharth J, Pommergaard HC, Klein M, Rosenberg J. An experimental animal model for abdominal fascia healing after surgery. Eur Surg Res. 2013;51(1-2):33-40. PMID: 23969725. https://doi.org/10.1159/000353970

31. Suzuhigashi M, Kaji T, Nakame K, et al. Abdominal wall regenerative medicine for a large defect using tissue engineering: an experimental study. Pediatr Surg Int. 2016;32(10):959-965. PMID: 27476152. https://doi.org/10.1007/s00383-016-3949-3

32. van Steensel S, van den Hil LCL, Bloemen A, et al. Prevention of incisional hernia using different suture materials for closing the abdominal wall: a comparison of PDS, Vicryl and Prolene in a rat model. Hernia. 2020;24(1):67-78. PMID: 31111322. PMCID: PMC7007910. https://doi.org/10.1007/s10029-019-01941-9

33. Bryan N, Ahswin H, Smart N, Bayon Y, Wohlert S, Hunt JA. The in vivo evaluation of tissue-based biomaterials in a rat full-thickness abdominal wall defect model. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2014;102(4):709-720. PMID: 24155173. https://doi.org/10.1002/jbm.b.33050

34. Chatzimavroudis G, Kalaitzis S, Voloudakis N, et al. Evaluation of four mesh fixation methods in an experimental model of ventral hernia repair. J Surg Res. 2017;212:253-259. PMID: 28550915. https://doi.org/10.1016/j.jss.2017.01.013

35. Lyons M, Mohan H, Winter DC, Simms CK. Biomechanical abdominal wall model applied to hernia repair. Br J Surg. 2015;102(2):e133-e139. PMID: 25627126. https://doi.org/10.1002/bjs.9687

36. Simón-Allué R, Montiel JM, Bellón JM, Calvo B. Developing a new methodology to characterize in vivo the passive mechanical behavior of abdominal wall on an animal model. J Mech Behav Biomed Mater. 2015;51:40-49. PMID: 26209832. https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2015.06.029