Traumatology and Orthopedics of RussiaTraumatology and Orthopedics of RussiaТравматология и ортопедия России2311-29052542-0933Vreden National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics142310.21823/2311-2905-2020-26-1-147-152METHODS OF EXAMINATIONSМЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙDetection of Fungi in the Palmar Aponeurosis in Patients with Dupuytren’s Contracture by Scanning Electron MicroscopyОбнаружение грибов в ладонном апоневрозе при контрактуре Дюпюитрена методом сканирующей электронной микроскопииStupinaT. A.СтупинаТ. А.
Russian Federation

Tatiana A. Stupina — Dr. Sci. (Biol.), Senior Researcher, Laboratory of Morphology

Kurgan

Ступина Татьяна Анатольевна — д-р биол. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории морфологии

г. Курган

StupinaSTA@mail.ruMigalkinN. S.МигалкинН. С.
Russian Federation

Nikolai S. Migalkin — Researcher, Laboratory of Morphology

Kurgan

Мигалкин Николай Сергеевич — научный сотрудник лаборатории морфологии

г. Курган

ShchudloN. A.ЩудлоН. А.
Russian Federation

Natalia A. Shchudlo — Dr. Sci. (Med.), Head, Clinical and Experimental Laboratory of Reconstructive-Plastic Microsurgery and Hand Surgery

Kurgan

Щудло Наталья Анатольевна — д-р мед. наук, заведующая лабораторией клиники реконструктивно-пластической хирургии и хирургии кисти

г. Курган

ShchudloM. M.ЩудлоМ. М.
Russian Federation

Mikhail M. Shchudlo — Dr. Sci. (Med.), Senior Researcher, Laboratory Clinical and Experimental Laboratory of Reconstructive and Plastic Microsurgery and Hand Surgery

Kurgan

Щудло Михаил Моисеевич — д-р мед. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории клиники реконструктивно-пластической хирургии и хирургии кисти

г. Курган

Ilizarov National Medical Research Center of Traumatology and OrthopedicsФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. акад. Г.А. Илизарова» Минздрава России310320202611471523103202031032020https://journal.rniito.org/jour/article/view/1423

The purpose of the study was to determine the capabilities of scanning electron and light microscopy in detecting fungi in surgical material from the patients with Dupuytren’s contracture. Material and Methods. The fragments of palmar aponeurosis from 27 patients with Dupuytren’s contracture were examined. Paraffin sections stained with hematoxylin-eosin and Periodic Schiff-Methenamine Silver were digitized using AxioScope.A1 microscope (Carl Zeiss Micro Imaging GmbH, Germany). For examination in JSM-840 scanning electron microscope (Jeol, Japan), the samples were dehydrated after fixation, soaked in camphene, dried, and silver sprayed in the IB-6 ionizer (Eiko, Japan). Results. In paraffin sections stained with methenamine-silver, the signs of mycotic microbiota were detected only in 2 (7.4%) of 27 patients, and with the use scanning electron microscopy — in 16 patients (59%). The morphological phenotypes and ultrastructure of intercellular contacts of yeast-like fungi were similar to Candida albicans. In all cases, the budding cells were detected. The destruction of the connective tissue of the palmar aponeurosis was observed in the form of loosening, stratification, and cavities formation (the zones of lysis). Conclusion. The scanning electron microscopy allowed to evaluate the ultrastructure of fungal cells and their interaction with surrounding tissues in the surgical material from the patients with Dupuytren’s contracture. A higher percentage of detection of fungal invasion compared to the Periodic Schiff-Methenamine staining was associated with a higher resolution and the ability of a larger area of tissue samples analysis.

Цель исследования — определить возможности световой и сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) в обнаружении грибов в операционном материале от пациентов с контрактурой Дюпюитрена. Материал и методы. Исследовали фрагменты ладонного апоневроза от 27 пациентов с контрактурой Дюпюитрена. Для исследования в СЭМ JSM-840 (Jeol, Япония) образцы после фиксации обезвоживали, пропитывали в камфене, высушивали, напыляли серебром в ионном напылителе IB-6 (Eiko, Япония). Парафиновые срезы, окрашенные гематоксилином и эозином и метенамин-серебром P.A.S.M. оцифровывали с помощью микроскопа AxioScope.A1 (Carl Zeiss Micro Imaging GmbH, Германия). Результаты. При окрашивании парафиновых срезов метенамин-серебром P.A.S.M. признаки микотической микрофлоры выявлены только у двух (7,4%) из 27 пациентов, а с применением метода СЭМ — у 16 пациентов (59%). Морфологические фенотипы и ультраструктура межклеточных контактов дрожжеподобных грибов сходны с Candida albicans. Во всех случаях обнаружены почкующиеся клетки. Деструкция соединительной ткани ладонного апоневроза проявлялась в виде разрыхления, расслоения и формирования полостей — зон лизиса. Заключение. Метод СЭМ позволил оценить ультраструктуру клеток грибов и их взаимодействие с окружающими тканями в операционном материале от пациентов с контрактурой Дюпюитрена. Более высокий процент выявления грибковой инвазии по сравнению с методом P.A.S.M. связан с более высокой разрешающей способностью и возможностью анализа большей площади тканевых образцов.

Dupuytren’s contracturescanning electron microscopymycosesконтрактура Дюпюитренасканирующая электронная микроскопиямикозыNg M., Thakkar D., Southam L., Werker P., Ophoff R., Becker K., Nothnagel M. et al. A Genome-wide Association Study of Dupuytren Disease Reveals 17 Additional Variants Implicated in Fibrosis. Am J Hum Genet. 2017;101(3):417-427. doi: 10.1016/j.ajhg.2017.08.006.Unglaub F., Loos B., Schwarz S., Kneser U., Dragu A., Horch R.E. Phlegmonous-infection in first degree Dupuytren’s disease. Arch Orthop Trauma Surg. 2009;129(4):445-448. doi: 10.1007/s00402-008-0589-7.Dumitrescu-Ionescu D. A New Therapeutic Approach to Dupuytren’s Contracture / Disease (DD). Adv Plast Reconstr Surg. 2017;1(5):129-136.Guarner J., Brandt M.E. Histopathologic diagnosis of fungal infections in the 21st century. Clin Microbiol Rev. 2011;24(2):247-280. doi: 10.1128/CMR.00053-10.Ensikat H.-J., Weigend M. Creating internal conductivity in dry biological SEM samples by a simple vapour treatment. J Microsc. 2014;256(3):226-230. doi: 10.1111/jmi.12177.Sugimoto S., Okuda K., Miyakawa R., Sato M., AritaMorioka K., Chiba A. et al. Imaging of bacterial multicellular behaviour in biofilms in liquid by atmospheric scanning electron microscopy. Sci Rep. 2016;6:25889. Available from: https://www.nature.com/articles/srep25889. doi: 10.1038/srep25889.Chebotar I.V., Novikov I.A., Subbot A.M., Mayansky N.A. Lanthanoid staining as a fast technology of preparing microbiological specimens for scanning electron microscopy. CTM. 2017;9(3):23-29. doi: 10.17691/stm2017.9.3.03.Raab N., Bachelet I. Resolving biofilm topography by native scanning electron microscopy. J Biol Methods. 2017;4(2):e70. doi: 10.14440/jbm.2017.173.Yue X., Wang A., Li Q. The Role of Scanning Electron Microscopy in the Direct Diagnosis of Onychomycosis. Scanning. 2018:1581495. doi: 10.1155/2018/1581495.Yuping R., Kaiwen Z., Wenying H., Jinghong H., Xiaowei F., Shuang C. et al. Observation of Fungi, Bacteria, and Parasites in Clinical Skin Samples Using Scanning Electron Microscopy. In: Modern Electron Microscopy in Physical and Life Sciences. 2016. Available from: https://www.intechopen.com/books/modernelectron-microscopy-in-physical-and-life-sciences/observation-of-fungi-bacteria-and-parasites-inclinical-skin-samples-using-scanning-electronmicrosc. doi: 10.5772/61850.Legge J.W., Finlay J.B., McFarlane R.M. A study of Dupuytren’s tissue with the scanning electron microscope. J Hand Surg Am. 1981;6(5):482-492. doi: 10.1016/s0363-5023(81)80109-8.Józsa L., Salamon A., Réffy A., Renner A., Demel S., Donhöffer A., Pintér T., Thöring J. Fine structural alterations of the palmar aponeurosis in Dupuytren’s contracture. A combined scanning and transmission electronmicroscopic examination. Zentralbl Allg Pathol. 1988;134(1):15-25.Щудло Н.А., Ступина Т.А., Щудло М.М. Сканирующая электронная микроскопия ладонного апоневроза при контрактуре Дюпюитрена продвинутой стадии. Травматология и ортопедия России. 2019;(25)2: 150-156. doi: 10.21823/2311-2905-2019-25-2-150-156.Tubiana R. Dupuytren’s disease of the radial side of the hand. Hand Clin. 1999;15(1):149-159.Scherer W.P., Scherer M.D. Scanning electron microscope imaging of onychomycosis. J Am Podiatr Med Assoc. 2004;94(4):356-362. doi: 10.7547/0940356.Kubota T. Chronic and recurrent vulvovaginal candidiasis. Anippon Isbink Gakkai Zassibi. 1998;(39)4: 213-218. doi: 10.3314/jjmm.39.213.Хмельницкий О.К., Быков В.Л., Хмельницкая Н.М. Патоморфологическая диагностика микозов, вызываемых условно-патогенными грибами. Режим доступа: http://www.rusmedserv.com/mycology/html/labora15.htmStaniszewska M., Bondaryk M., Swoboda-Kopec E., Siennicka K., Sygitowicz G., Kurzatkowski W. Candida albicans morphologies revealed by scanning electron microscopy analysis. Braz J Microbiol. 2013;44(3):813-821. doi: 10.1590/S1517-83822013005000056.Wade R., Igali L., Figus A. Skin involvement in Dupuytren’s disease. J Hand Surg Eur. 2016;41(6):600-608. doi: 10.1177/1753193415601353.Щудло Н.А., Костин В.В. Патогенез н ропатии при контрактуре Дюпюитрена. Гений ортопедии. 2019;25(1):58-64. doi: 10.18019/1028-4427-2019-25-1-58-64.Долганова Т.И., Щудло Н.А., Шабалин Д.А., Костин В.В. Оценка гемодинамики артерий кисти и микроциркуляции кожи при контрактуре Дюпюитрена 3-4 стадий до и после оперативного лечения с применением чрескостной фиксации по Г.А. Илизарову. Гений ортопедии. 2019;25(1):86-92. doi: 10.18019/1028-4427-2019-25-1-86-92.Rehman S., Goodacre R., Day P.J., Bayat A., Westerhoff H.V. Dupuytren’s: a systems biology disease. Arthritis Res Ther. 2011;13(5):238. doi: 10.1186/ar3438.Badiee P., Hashemizadeh Z. Opportunistic invasive fungal infections: diagnosis & clinical management. Indian J Med Res. 2014;139(2):195-204.Gudmundsson K.G., Arngrímsson R., Sigfússon N., Jónsson T. Increased total mortality and cancer mortality in men with Dupuytren’s disease: a 15-year follow-up study. J Clin Epidemiol. 2002;55(1):5-10. doi: 10.1016/s0895-4356(01)00413-9.