1 Федосов П.А. 1 Слівкін А.І. 1 Миколаївський В.А. 1 Провоторова С.І. 1 Бузлама А.В. 1 Михайлов О.В. 2
1 ФГБОУ ВПО «Воронезький державний університет»
2 ФГБОУ ВПО «Воронезький державний аграрний університет імені імператора Петра I»
У скринінгових дослідженнях на моделі експериментальних полнослойних ран вивчені ранозагоювальні властивості гелю на основі хітозану з таурином і алантоїном в порівнянні з препаратами: гель «Солкосерил» і мазь «Левомеколь». Встановлено, що гель на основі хітозану, що містить таурин і алантоїн, має виражену ранозагоювальну дію, скорочує терміни регенерації на 4 дні, збільшуючи швидкість загоєння ран в 1,5 рази щодо контролю і забезпечує повну епітелізацію раневого дефекту. Загоєння ран після застосування гелю на основі хітозану з таурином і алантоїном на 9-ту добу відбувалося більш ефективно щодо гелю «Солкосерил» і мазі "Левомеколь" - на 25,38% і 40,24% (p
хітозан
таурин
алантоїн
гель
загоєння ран
1. Абаєв Ю.К. Довідник хірурга. Рани і ранова інфекція / Ю.К. Абаєв. - Ростов-на-Дону: Фенікс, 2006. - 427 с.
2. Марченко Л.Г. Технологія м'яких лікарських форм: навчальний посібник для вузів / Л.Г. Марченко, А.В. Русак, І.Є. Смєхова. - СПб .: СпецЛит, 2004. - 174 с.
3. Миронов А.Н. Керівництво по проведенню доклінічних досліджень лікарських засобів / О.М. Миронов. - М .: Гриф і К, 2012. - 944 с.
4. Оцінка ефективності застосування інноваційних ранових біопокритія на основі хітозану при лікуванні опікових ран у щурів / Н.В. Островський та ін. // Сучасні перспективи в дослідженні хітину і хітозану: матер. одинадцятої Міжнарод. конф. - Мурманськ, 2012. - С. 386-391.
5. Перспективи використання унікального биополимера хітозану при місцевому лікуванні ран шкіри в хірургії / І.В. Ярема [и др.] // Хірург. - 2008. - № 4. - С. 40-46.
6. Сулейманов С.М. Методи морфологічних досліджень: метод. посібник / С.М. Сулейманов. - Воронеж: ВНІВІ патології, фармакології і терапії, 2012. - 103 с.
7. Експериментальне дослідження впливу хітозансодержащіх композицій на тканини пародонту щурів / О.М. Тумшевіц [и др.] // Сибірське медичне огляд. - 2006. - № 4. - С. 60-62.
8. Effect of taurine on wound healing / S. Dinger [et al.] // Amino Acids. - 1996. - Vol. 10. - P. 59-71
9. Profile of wound healing process induced by allantoin // Acta Cir. Bras. - 2010. - Vol. 25, № 5. - P. 460-461.
10. Study of cutaneous wound healing in rats treated with Lactobacillus plantarum on days 1, 3, 7, 14, and 21 / NM Heydari [et al.] // African Journal of Pharmacy and Pharmacology. - 2011. - Vol. 5. - P. 2395-2401.
Лікування ран є однією з найважливіших проблем сучасної медицини. Кожен десятий житель Росії щорічно піддається травм [1]. За останні десятиліття з'явилася велика кількість ранових покриттів, різноманітних за складом діючих речовин, використовуваних основ або їх комбінацій [4]. Серед безлічі основ особлива увага приділяється природним біополімерів. Так, хітозан, що отримується з панцирів ракоподібних, використовується в різних лікарських формах, дає достовірні результати в хірургії для прискорення очищення ран від мертвих клітин, крім того, має антибактеріальну дію і виступає в ролі гелеутворюючого кошти [5]. У комбінації з лікарськими речовинами хітозан здатний пролонгувати їх дію [7]. Використання гелів для місцевого лікування ран має певні переваги в порівнянні з іншими лікарськими формами: це тривалий лікувальний ефект, висока біодоступність входять до складу гелю лікарських речовин, а також можливість локальної дії. Гелі зручні і прості в застосуванні, добре поглинають шкірні екскреторні продукти, сприяють зростанню грануляційної тканини, не бруднять одяг і швидко утворюють тонку плівку на поверхні шкіри [2]. Створення комбінації хітозану з іншими речовинами може сприяти підвищенню регенерації тканин. Такими речовинами можуть бути таурин і алантоїн. Таурин (2-аміноетансульфонова кислота) - умовно незамінна амінокислота, що проявляє антиоксидантну, мембраностабілізуючу дію, зменшує перекисне окислення ліпідів, стимулює репаративні процеси [8]. Алантоїн - низькомолекулярні гетероциклічна сполука, що володіє антиоксидантною, протимікробну, протизапальну, кератолітичну, регенераторні дією, що призводить до більш швидкому загоєнню ран [9]. В результаті проведеного аналізу літератури і патентного пошуку не виявлено відомостей про комбінації гелю на основі хітозану з таурином і алантоїном, в зв'язку з чим актуальні і перспективні розробки гелю на основі хітозану з таурином і алантоїном (ХТА) і вивчення його фармакологічної дії.
Мета дослідження
Вивчити ранозагоювальну активність комбінованого складу гелю з хітозаном, таурином і алантоїном в порівнянні з зареєстрованими лікарськими препаратами мазь «Левомеколь» і гель «Солкосерил» на моделі експериментальної полнослойних рани.
Матеріал і методи дослідження
Визначення впливу розробленого гелю, його компонентів окремо і лікарських препаратів мазь «Левомеколь» і гель «Солкосерил» на динаміку загоєння полнослойних ран виконано в дослідах на 49 статевозрілих самцях мишей масою 18-25 г. Дослідження були проведені з дотриманням етичних принципів експериментів над тваринами відповідно до положення Європейської конвенції про захист хребетних тварин, що використовуються для експериментів, і Наказу МОЗ РФ від 19.06.2003 № 267. За день до експерименту на місці передбачуваного нанесення ран у мишей видаляли шерсть за допомогою депіляційним крему Deep depil (ТОВ «Флоресан», Росія). Під інгаляційним ефірним наркозом за трафаретом за допомогою хірургічних ножиць з закругленими кінцями вирізали круглий клапоть шкіри площею 60 мм2 в шийно-потиличної області. Рани залишалися відкритими до закінчення експерименту [3]. Мишей розділили на 7 груп по 7 тварин в кожній. Перша група була контрольною, рана залишалася відкритою без нанесення гелю, загоєння рани відбувалося самостійно. У другій групі на рану наносили мазь «Левомеколь» (ВАТ «Нижфарм», Росія). У третій групі на рану наносили гель «Солкосерил» (Legacy Pharmaceuticals Switzerland GmbH, Швейцарія). У четвертій групі на поверхню рани наносили гель на основі хітозану (Sigma-Aldrich, Японія) в монокомпозицією. У п'ятій групі тваринам наносили розчин таурину (ЗАТ «Вектон», Росія) на рану. У шостій групі рану зрошували розчином аллантоина (Acros Organics, Бельгія). У сьомій групі на рану наносили гель на основі хітозану з таурином і алантоїном. Експериментальним групам мишей відразу після операції наносили досліджуване засіб в дозі 0,2 г і потім щодоби протягом 14 днів. Вимірювання площі рани здійснювали 1 раз на добу [10]. Про ефективність застосування засобів судили на підставі спостережень за динамікою процесів загоєння ран. Оцінювали загальний стан тварин, наявність або відсутність запального процесу. Статистичну обробку даних проводили з використанням пакета прикладних програм «Microcoft Excel» і «Statistica». Достовірність відмінностей контрольних і експериментальних результатів оцінювали за допомогою t-критерію Стьюдента.
Для виявлення морфологічних особливостей процесу загоєння і здатності досліджуваних препаратів впливати на клітинний склад і якісно-кількісне заповнення міжклітинної речовини в самих рубцях були проведені гістоморфологіческіе дослідження. Для даного дослідження на 14-у добу після нанесення ран тварин виводили з експерименту і проводили забір шкірного клаптя з рани областю. Матеріал фіксували в 10% -му нейтральному розчині формаліну (ЗАТ «Вектон», Росія), збезводнювали в спиртових розчинах зростаючої концентрації і заливали в парафінові блоки. Зрізи товщиною 4-5 мкм отримували на ротаційному мікротому «МПС-2» (Точмедприлад, СРСР) і фарбували гематоксилін-еозином [6]. Мікрофотографічні знімки здійснювали за допомогою мікроскопа «Біомед-4» (Біомед, Росія), поєднаним з цифровою камерою для мікроскопа «DCM510» (Scopetek, Китай) і комп'ютером.
Результати дослідження та їх обговорення
Результати проведених досліджень показали, що миші добре переносять застосування гелю на основі хітозану з таурином і алантоїном. Гель не чинив дратівної дії, не викликав гіперемії і набряку шкірних покривів і не впливав на рухову активність піддослідних тварин. За період спостереження не було виявлено жодного випадку нагноєння рани і ускладненого перебігу ранового процесу у тварин. Розроблений гель легко наносився на рани, сорбированная ранові виділення, не висушуючи дно рани, зупиняв кровотечу. На підставі отриманих даних були побудовані динамічні криві зміни площі (S) рани (рис. 1).
Мал. 1. Динаміка зміни площі ран контрольних і лікувалися тварин
(* - P <0,05; ** - P <0,01 - достовірність відмінностей в групі ХТА в порівнянні з контролем).
Аналіз динаміки зміни площі ран показав, що в контрольній групі спостерігалося послідовне зменшення площі рани на протязі всього періоду спостереження. У другій групі застосування мазі "Левомеколь" достовірно зменшувало площу рани на 9-ту добу на 16,38% відносно контролю. У третій групі гель «Солкосерил» скорочував терміни загоєння ран на 2 доби, надавав позитивний вплив на зменшення площі ран на 7-му добу на 29,93% відносно контролю (p <0,05). У четвертій групі, де рани оброблялися гелем на основі хітозану, скорочувалися терміни загоєння ран на 3 доби, на 6-ту добу спостерігалося зменшення площі рани на 22,81% (p <0,05); на 8-у добу максимальний ефект зменшення площі ран склав 40,51% щодо контролю. У п'ятій групі після нанесення розчину таурину на місце пошкодження спостерігалося зменшення площі ран на 5-ту добу на 21,07%, на 8-у добу відзначено зменшення на 35,75% в порівнянні з контролем (p <0,05). У шостій групі тваринам наносили розчин аллантоина на рану, на 7-му добу виявлено прискорене загоєння ран на 25,38% (p <0,05).
Результати дослідження узгоджуються з відомими відомостями про те, що розчини таурину і аллантоина мають ранозагоювальну дію. У сьомій групі гель ХТА забезпечує повне загоєння ран на 4 дні раніше, ніж у контролі, його ранозагоювальну дію виявлялося вже з 1-х діб після нанесення ушкодження і характеризувалося зменшенням площі рани на 5,62%. За 7 діб спостережень площа рани зменшилася на 42,60%, до 9-го дня площа рани зменшилася на 56,62% відносно контролю (p <0,05). Гель ХТА щодо мазі "Левомеколь" скорочував час загоєння ран на 4 дня і зменшував площу ран на 9-ту добу на 40,24% (p <0,05). Обробка ран гелем ХТА в порівнянні з гелем «Солкосерил» прискорила процес загоєння ран на 9-ту добу на 25,38% (p <0,05).
Таблиця 1
Періоди полузажівленія полнослойних експериментальних ран
Група тварин
Період полузажівленія, сут.
контроль
10,43 ± 0,98
Мазь «Левомеколь»
8,86 ± 0,38 *
Гель «Солкосерил»
6,57 ± 0,79 *
гель хітозановий
7,14 ± 0,38 *
розчин таурину
7,43 ± 0,53 *
розчин аллантоина
7,29 ± 0,49 *
гель ХТА
5,43 ± 0,54 *
Примітка: * - P <0,05; ** - P <0,01 - достовірність відмінностей в дослідній групі в порівнянні з контролем.
Аналіз динаміки зміни площі ран контрольних і лікувалися тварин дозволив визначити період полузажівленія ран [10]. Отримані дані доводять, що мазь «Левомеколь», гель «Солкосерил» і гель хітозановий скорочують терміни полузажівленія ран на 15,05% і 37,01% і 31,54% (p <0,05) відповідно щодо контролю. Найбільшою активністю володіє гель ХТА, так як він зменшує час полузажівленія ран на 47,94% (p <0,05) щодо нелікованих тварин. У порівнянні з Хітозановий гелем, гелем «Солкосерил» і маззю «Левомеколь» гель ХТА сприяв скороченню періоду полузажівленія ран на 23,95%, 17,35% і 38,71% (p <0,05) відповідно. На всіх етапах перебігу ранового процесу найбільший ефект проявляється саме в групі ХТА, при цьому на 14-й день експерименту рубець від рани був значно більш тонким і менш грубим, ніж у контрольній групі.
Аналіз гістоморфологічних досліджень в контрольній групі тварин показав, що на 14-й день епідерміс значно збільшений, клітини всіх шарів шкіри придбали атипові форми і розміри. У шипуватий шарі епідермісу спостерігається вакуолізація клітин. Сосочковий шар дерми згладжений. Кровонаповнення судин нерівномірний, одні судини в спав стані, у вигляді «клітинних тяжів», інші - помірно повнокровні зі слабо вираженою лейкоцитарної інфільтрацією. Зростання епітелію відбувається по поверхні грануляційної і пухкої сполучної тканини, які утворюються в ході регенерації дерми. Клітини грануляційної тканини розмножуються навколо судин у вигляді невеликих скупчень. У регенерує тканини переважають проліферативні процеси, в результаті яких утворюються вогнищеві клітинні інфільтрати з розростанням грануляційної і волокнистої сполучної тканини (рис. 2).
Мал. 2. Мікроскопічна будова епідермісу тварин контрольної групи. Забарвлення гематоксиліном і еозином, 1 - ув. × 400; 2 - ув. × 200.
У групі тварин, де застосовували гель «Солкосерил», рановий дефект заміщується колагеновими волокнами. Спостерігається відсутність ексудації та набряку, грануляційна тканина заповнює весь дефект. Відразу після утворення рубця відбувається утворення еластичних волокон і нової фіброзної мережі, в дермі по базального шару утворюється невелика кількість волосяних фолікулів. Роговий шар тонкий. Виявлялися дрібні групи епітеліальних клітин базального шару в стані внутрішньоклітинного набряку. Базальні кератиноцити щільно зімкнуті між собою, мають витягнуту форму, ядра чітко окреслені. У фіброзної тканини колагенові волокна мають невелику звивистість. Еластичні волокна сформовані по всьому об'єму рубця, ближче до краю регенерату і розташовуються уздовж колагенових волокон, утворюючи дуже тонкі, ледь помітні відгалуження (рис. 3).
Мал. 3. Епідерміс шкіри тварин, після впливу гелю «Солкосерил». Забарвлення гематоксиліном і еозином. 1 - ув. × 200; 2 - ув. × 400.
У тварин, на рани яких наносили гель ХТА, відбувалася повна епітелізація області раневого дефекту. Спостерігаються гіпертрофія епітелію і вирости базальної мембрани в підлягає тканину, утворена волокниста сполучна тканина, повністю заповнює обсяг раневого дефекту. Під епітелієм сформована рубцева тканина. При цьому відбувається розпушення рубцевої тканини і зменшення числа судин. Переважання фиброцитов і зрілих фібробластів над іншими типами клітин може свідчити про інволюції рубця. Зазначалося зменшення проліферативних запальних процесів в дермі і відсутність вогнищ лейкоцитарної інфільтрації. На периферії колишньої поверхні рани в дермі спостерігалися процеси відновлення зовнішніх епітеліальних піхв коренів волосся і сальних залоз. Колагенові волокна формують пучки різної товщини і напрямків (рис. 4).
Мал. 4. Епідерміс шкіри тварин, після впливу гелю на основі хітозану з таурином і алантоїном. Забарвлення гематоксиліном і еозином. 1,2 - ув. × 200;
висновки
Місцеве застосування гелю на основі хітозану з таурином і алантоїном скорочує терміни регенерації на 4 дня і збільшує швидкість загоєння ран в 1,5 рази щодо контролю. Загоєння ран після застосування гелю ХТА на 9-ту добу відбувалося більш ефективно щодо гелю «Солкосерил» і мазі "Левомеколь" на 25,38% і 40,24% (p <0,05) відповідно, без формування грубої сполучної тканини рубця. За даними гістологічних досліджень встановлено, що найбільшою ефективністю володіє гель ХТА, він прискорює ремоделирование рубцевої тканини, стимулює регенераторні процеси і сприяє трансформації рубців в регенерату шкірного типу.
рецензенти:
Булинін В.В., д.м.н., професор кафедри госпітальної хірургії ГБОУ ВПО Воронезького державного медичного університету імені М.М. Бурденко МОЗ України, м Воронеж;
Дьячкова С.Я., д.м.н., професор кафедри фармакології ФГБОУ ВПО Воронезького державного університету, м Воронеж.
бібліографічна посилання
Федосов П.А., Слівкін А.І., Миколаївський В.А., Провоторова С.І., Бузлама А.В., Михайлов О.В. ВИВЧЕННЯ ранозагоювальну дію ГЕЛЯ НА ОСНОВІ Хітозани З таурин І алантоїном // Сучасні проблеми науки та освіти. - 2015. - № 4 .;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=21247 (дата звернення: 27.07.2019).
Пропонуємо вашій увазі журнали, що видаються у видавництві «Академія природознавства»
(Високий імпакт-фактор РИНЦ, тематика журналів охоплює всі наукові напрямки)
Ru/ru/article/view?