Dynamics of the number of vessels during the healing process of excisional wounds in rats after the influence of chronic social stress

Abstract

Annotation. Optimal vascularization of tissues is a key prerequisite for wound healing and proper tissue function. In this study, we investigated the dynamics of blood vessel density during the healing of excisional wounds in rats exposed to chronic social stress (CSS). The CSS model included social isolation and contact with aggressive conspecifics. Full-thickness wounds were created in male Wistar rats. Histological and morphometric analyses of vessels at the wound edge and periwound area were performed on days 1, 3, 7, 14, and 30 post-injury. The results showed that CSS significantly delayed angiogenesis by reducing vessel density throughout all phases of repair compared to controls. This was accompanied by alterations in mast cell activity - key regulators of loose connective tissue processes, particularly vascular and immune functions. In control animals, the typical progression was observed: initial vessel loss followed by intensive neovascular growth and remodeling. In contrast, the CSS group demonstrated impaired inflammatory response and a reduction in mast cell numbers; however, the increased functional activity of mast cells did not compensate for their reduced morphogenetic regulation of loose connective tissue and angiogenesis, resulting in persistently low vascularization. The findings indicate that chronic social stress negatively affects the cellular and molecular mechanisms of vascular network restoration during wound healing, leading to delayed regeneration and an increased risk of chronic wound pathology. Promising therapeutic strategies may involve correction of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis and restoration of diminished local blood flow in the wound area. Анотація. Оптимальна васкуляризація тканин є ключовою умовою процесу загоєння ран і функціонування тканин. У даному дослідженні вивчено динаміку кількості кровоносних судин під час загоєння ексцизійних ран у щурів, які перебували під впливом хронічного соціального стресу (ХСС). Модель ХСС включала соціальну ізоляцію та контакт із агресивними одноплемінниками. На самцях щурів лінії Вістар були створені повнотовщинні рани. Гістологічний і морфометричний аналіз судин у зоні краю рани та навколо неї виконували на 1, 3, 7, 14 та 30 добу після нанесення рани. Результати показали, що ХСС суттєво уповільнює ангіогенез, зменшуючи щільність судин у всі фази репарації порівняно з контролем. Це супроводжувалося змінами активності тучних клітин – ключового регулятора всіх процесів пухкої сполучної тканини, зокрема васкулярних та імунних. У контрольних тварин спостерігалось типове прогресування початкової втрати судин із подальшим інтенсивним неоваскулярним ростом і ремоделюванням, тоді як у групі ХСС порушувалась запальна відповідь, кількість тучних клітин знижувалась, однак підвищення їх функціональної активності не компенсувало їх морфогенетичну регуляцію пухкої волокнистої сполучної тканини і ангіогенез, тому васкуляризація залишалась низькою. Отримані дані свідчать, що хронічний соціальний стрес негативно впливає на клітинні та молекулярні механізми відновлення судинної мережі у процесі загоєння, спричиняючи затримку регенерації та підвищений ризик хронічної ранової патології. Перспективними напрямками терапії є корекція гіпоталамо-гіпофізарно-надниркової осі та відновлення зниженого локального кровообігу у рановій зоні.