СРЕДСТВО ДЛЯ СТИМУЛЯЦИИ РЕПАРАТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ В РАНЕ
MEDICINE FOR STIMULATION OF WOUND REPARATIVE PROCESSES

Изобретение относится к экспериментальной медицине и касается использования лекарственных средств для стимуляции репаративных процессов в ране.
Лечение ран является одной из важнейших проблем хирургии. Это обусловлено увеличением количества послеоперационных осложнений, тяжестью течения, прогрессирующим возрастанием антибиотикоустойчивых и антибиотикозависимых штаммов микроорганизмов, что приводит к увеличению сроков лечения больных в стационаре. Однако применяемый в настоящее время большой арсенал методов и средств для этих целей не всегда обеспечивает желаемый результат. Из современного понимания биологических процессов в ране и в организме в целом следует, что лечение раны должно быть комплексным, и направлено, с одной стороны, на подавление инфекционного начала, а с другой, на повышение защитных и регенераторных способностей организма [1]. Одним из перспективных направлений является разработка лекарственных средств, дифференцировано влияющих на течение раневого процесса.
В последние годы получены серьезные доказательства роли перекисного окисления липидов в патогенезе развития раневой инфекции [2, 3, 4]. Одним из факторов, активирующим свободнорадикальное окисление является тканевая ишемия, что в условиях воспаления может приводить к различным нарушениям в системе «ПОЛ-антиоксиданты», иммунных процессах, а значит, замедлению репаративных процессов в ране.
В связи с этим важным является поиск новых препаратов, обладающих антиоксидантным действием, обеспечивающих значительный противовоспалительный и регенераторный эффект не только на поверхности, но и в глубине патологического очага.
Известен способ лечения ран при помощи биологически активного покрытия «Колахит Ф» представляющий собой коллаген-хитозановй комплекс, содержащий 1% фурагин [5]. Показано, что препарат эффективно очищает рану от детрита благодаря стимуляции функциональной активности макрофагов и стимулирует развитие грануляционной ткани.
Недостатком предлагаемого способа лечения является то, что покрытия на основе коллагена и полисахаридов сохраняют свою стабильность и активность не более двух недель, а наличие в составе антибактериального вещества - фурагина связано с двумя негативными факторами - постепенным снижением антибактериальной активности препарата в результате естественной пластичности микромира, появлением у патогенных микроорганизмов резистентности к фурагину, а с другой - возможным развитием токсико-аллергических реакций.
Известно средство для лечения ран, ожогов, содержащее сосновую смолу мази «Биопин». Показано, что на ранней стадии воспалительного процесса препарат модулирует неспецифический и тормозит специфический клеточный иммунный ответ, нормализует гемадинимику воспаления и активизирует синтетические процессы в ране.
Основным недостатком данного препарата является то, что цельная мазь не оказывает никакого влияния на рост микроорганизмов in vivo, действует на поверхности, а не в глубине очага воспаления, а главное оказывает угнетающее действие на специфическую резистентность в ране, сокращая приток макрофагов [6].
В качестве прототипа выбрана мазь для лечения длительно незаживающих ран, в состав которой входит стрептокиназа, карбоксиметилцеллюлоза, диметилсульфоксид и дистиллированная вода [7].
Установлено, что мазь оказывает выраженное некролитическое действие за счет стрептокиназы. Входящая в состав в качестве сорбционного материала карбоксиметилцеллюлоза способствует быстрому удалению из ран бактерий, токсинов, экссудатов, элиминации биологически активных веществ (гистамина, серотонина, кининов, лейкотоксинов), улучшает микроциркуляцию в тканях.
Однако существует довольно обоснованное мнение [8, 9], что применяемые ферменты имеют недостатки: эффективность препаратов оптимальна при ограниченном диапазоне рН в ране, они не способны к разложению неповрежденных коллагеновых волокон, поэтому полного очищения раны с их помощью добиться невозможно. Другим недостатком всех протеаз при их местном применении является кратковременность действия: в ране энзимы быстро подвергаются расщеплению и через 15-20 минут теряют свою активность. Следует также помнить, что чрезмерный катализ воспалительной реакции опасен из-за развития вторичных некрозов и прогрессирования процесса.
Действительно, за счет высокой активности протеаз в ране повышается и концентрация протеолитических ферментов в плазме крови, вследствие этого равновесие между протеолитической системой и ее ингибиторами нарушается, что способствует усилению катаболических процессов в организме и углублению патофизиологических нарушений.
Кроме того, лечение сорбентами показано при "влажных" ранах и язвах, "сухие" раны этими препаратами лечить нельзя. К недостаткам следует отнести и трудности фиксации препарата в ране, необходимость повторной замены сорбентов по мере его насыщения (3-4 перевязки в день), сравнительно высокую стоимость лечения. В ряде случаев сорбенты могут оказывать определенное повреждающее действие на нормальные ткани вследствие излишне высокой сорбционной активности, что увеличивает сроки лечения [10].
Для повышения эффективности лечения путем стимуляции репаративных процессов за счет ликвидации тканевой ишемии, стабилизации клеточных мембран в ране используют лекарственную композицию «Диметилселенит», состоящую из селенита натрия, диметилсульфоксида (ДМСО), дистиллированной воды в следующих отношениях на 100,0 мл раствора:
2
3
Селенит натрия (NaSеO) - 500-700 мг;
Диметилсульфоксид (ДМСО) - 30,0-40,0 мл;
Вода дистиллированная - до 100,0 мл
Основным антиоксидантным ингредиентом в предлагаемой лекарственной композиции является селенит натрия, который, активируя глутатионпероксидазу, регулирует перекисный гемостаз. ДМСО используют в качестве как бактерицидного компонента, так и в качестве стабилизатора и диполярного носителя, способствующего проникновению селенита натрия через биологические мембраны вглубь тканей. Дистиллированная вода является растворителем селенита натрия.
2
3
Селенит натрия (NaSeO) - неорганическое соединение, действующим началом является селен (Se), ключевой биохимической функцией которого является участие в построении и функционировании глутатионпероксидазы - одного из основных антиоксидантных ферментов. Известно, что раневой процесс сопровождается воспалением и ишемией, активирующими свободнорадикальное окисление (СРО), а Se (особенно в составе глутатионпероксидазы) участвует при этом в антиоксидантной защите тканей [11, 12, 13, 14, 15].
Известен также селенопротеин Р - белок плазмы с высоким содержанием Se. Функция этого белка еще окончательно не установлена, однако предполагается, что он является транспортным белком, а также защищает организм от свободнорадикальных процессов.
Диметилсульфоксид (ДМСО) относится к органическим сульфоксидам, дипольный, апротонный, координирующий растворитель [16].
ДМСО мало токсичен, обладает высокой способностью растворять огромное количество веществ [17].
Препарат хорошо проникает через биологические мембраны, осуществляя транспорт лекарственных препаратов [18, 19]. Учитывая низкую токсичность, его физико-химические свойства, способность быстро проникать через биологические мембраны, отсутствие кумуляции, а также противовоспалительное и анальгезирующее действие, он был избран нами в качестве стабилизатора и транспортного средства селенита натрия.
Исходя из вышеизложенного, предлагается комплексная лекарственная смесь для лечения ран различной этиологии, отличительными признаками которой является комбинированный противомикробный и антиоксидантный эффект без общего и местного токсического действия на органы и ткани, с глубоким проникающим механизмом действия.
Приготовленный препарат хранили при температуре +4°С и при комнатной температуре, изучали внешний вид препарата, т.е. его цвет и прозрачность в сравнении со свежеприготовленным. Установлено, что исследуемый раствор за 1,0 год хранения внешний вид не изменил, цветность и прозрачность не отличались от свежеприготовленного.
Местнораздражающие свойства изучали при действии его на кожу у 10 белых крыс по методике Р.В.Крылова (1985) в течение 3 мес. [20].
Гистологическое изучение кусочков кожи в месте нанесения препарата и внутренних органов животных проводили по методике Г.А.Меркулова (1968).
Морфологических изменений в коже и внутренних органах подопытных животных выявлено не было.
Количественный состав основных ингредиентов определяли экспериментальным путем. Установлено, что концентрация селенита натрия менее 500 мг на 100,0 мл не обладает выраженным антиоксидантным действием, а концентрация, большая чем 700 мг, оказывает местнораздражающее действие при незначительном повышении антиоксидантного эффекта.
Лекарственную смесь готовят путем смешивания ингредиентов в следующих соотношениях: селенит натрия 500-700 мг; ДМСО - 30-40 мл, дистиллированная вода до 100 мл.
В колбу с 40,0 мл диметилсульфоксида вносят 500 мг селенита натрия и добавляют дистиллированную воду, тщательно перемешивая и доводя общий объем до 100,0 мл.
Готовая композиция представляет собой жидкость бесцветного цвета, прозрачную, хранится во флаконах при комнатной температуре или в холодильнике при температуре +4°С.
Изучение репаративных процессов в ране проведено на 30 крысах-самцах Вистар, массой 200-220 г, разделенных на 2 одинаковые группы, используя в качестве препаратов сравнения заявленное средство в 1 группе, мазь на основе диметилсульфоксида и стрептокиназы (прототип) - во 2-й группе. В контрольной группе животных (№3), состоящей из 10 особей, после удаления корочек заживление ран происходило под марлевыми повязками.
После депиляции и обработки спиртовой настойкой йода под эфирным наркозом иссекали участки кожи диаметром до 3,0×2,0 см на спинках животных до подлежащей фасции, моделируя раны с негнойным (асептическим) воспалением. Через 3 суток корочку с ран удаляли и приступали к лечению вышеперечисленными препаратами.
Комплексное исследование, включающее визуальное наблюдение за раной, изучение цитологических мазков-отпечатков, биоптатов грануляционной ткани проводили на 5 и 7 сутки после нанесения раны, что соответствовало 3 и 5 суткам лечения.
Патогистологическими исследованиями ран у крыс 1-й группы при использовании диметилселенита установлено, что к 3-м суткам резко снижалось лейкоцитарная инфильтрация, определялась созревающая грануляционная ткань, а к 5 суткам вся раневая поверхность покрыта широким слоем молодой грануляционной тканью, в которой выявляется большое количество малодифференцированных клеток, фибробластов, фиброцитов. Воспалительная инфильтрация отсутствовала. Обращало на себя внимание большое количество новообразованных капилляров.
Морфологическая картина ран, проведенная у крыс 2-й группы, показала следующие закономерные особенности. К 3-м суткам лечения мазью поверхностный лейкоцитарно-некротический слой истончался, отчетливо снижалась диффузная лейкоцитарная воспалительная инфильтрация, увеличивалось количество гистиоцитов, количество фибрина, как правило, не уменьшалось. К 5-м суткам грануляционная ткань значительной толщины, содержит много лимфоцитов и нейтрофилов, имеются клетки фибробластического ряда. Новообразованных сосудов достаточное количество, однако встречаются участки лимфостаза. В описанных участках гистологических срезов часто обнаруживалась фрагментация аргирофильных волокон, разрушение коллагеновых структур, имелось небольшое количество ШИК-позитивных веществ.
В контрольной группе патоморфологические исследования к 5-м суткам были аналогичны тем, что были выявлены и на 3-и сутки (полнокровие сосудов, периваскулярный отек, лейкоцитарные инфильтраты) за исключением некоторого ослабления лейкоцитарной инфильтрации, местами с формированием небольших участков юной грануляционной ткани, выраженной макрофагальной реакцией.
При цитологическом исследовании в мазках-отпечатках в 1-е сутки у животных 1, 2, 3 групп клеточные элементы были представлены большим количеством нейтрофильных гранулоцитов (77,3±8,4%) с признаками дегенерации в виде набухания клеток, фрагментации ядер. Встречались единичные моноцитарные клетки - макрофаги (1-2%), с резко выраженными дегенеративными изменениями. Клетки соединительной ткани отсутствовали (таблица 1).
На 3-и сутки лечения у крыс 1-й группы (диметилселенит) во всех наблюдениях отмечалась положительная динамика, которая проявлялась в значительном снижении количества нейтрофильных лейкоцитов до 42,2±3,1% от общего числа клеток, большинство из них было без признаков дегенерации. Обращало на себя внимание нарастание количества макрофагов до 12,7±2,4% в поле зрения и появление полибластов (10,8±2,1%), которые имели тенденцию к расположению гнездами. На 5-е сутки лечения, к моменту разрастания в ранах полноценных грануляций, цитограммы были представлены большим количеством полибластов, которые чаще всего имели гнездное расположение и составляли 26,5±5,2% от общего числа клеток, происходила их активная трансформация в про- и фибробласты, которые располагались гнездами по 7-8 в поле зрения.
Во 2-й группе на 3-и сутки отмечалось менее значительная динамика снижения количества нейтрофильных лейкоцитов (до 58,5±2,2%), большинство их было без признаков дегенерации, многие микроорганизмы находились внутри клеток в различной стадии разрушения. Отмечалось нарастание количества гистиоцитарных клеток (полиблаетов), которые составили 6,7±1,9% от общего числа клеток. К 5-м суткам лечения в цитограммах всех больных отмечалось отсутствие микробных клеток, гистиоциты были представлены гнездным расположением полибластов (до 9,6±1,6%), происходила их трансформация в профибробласты.
Таким образом, предлагаемая лекарственная смесь предохраняет рану от вторичной инфекции благодаря действию введенного в состав диметилсульфоксида, селен оказывает выраженное антиоксидантное действие в области патологического очага в условиях тканевой ишемии, что значительно улучшает репаративные процессы в ране, тем самым сокращая сроки заживления ран (таблица 2). Воспалительный процесс при лечении ран диметилселенитом стихает раньше, а регенераторные процессы наступают быстрее и протекают более активно, чем у крыс, в лечении ран которых использовали мазь-прототип. Способ позволяет повысить эффективность лечения за счет снижения риска нагноения, формирования полноценной грануляционной ткани, сокращения сроков заживления ран.
Таблица 1Содержание клеточных элементов (%) в мазках с раневой поверхности у крыс в процессе лечения (гематоксилин-эозин; М±m)
№ п/ п
Клеточный состав
1 сутки
3 сутки
5 сутки
Диметилселенит n=15
Прототип n=15
Диметилселенит n=15
Прототип n=15
Диметилселенит n=15
Прототип n=15
1
2
3
4
5
6
7
8
1.
Нейтрофилы
78,5±8,6
75,6±7,9
42,4±3,1
58,4±2,2
21,7±2,2
41,5±3,2
2.
Полибласты
-
-
10,8±2,1
6,7±1,9
26,5±5,2
9,6±1,6
3.
Макрофаги
-
-
12,7±2,4
6,2±1,4
14,3±3,1
7,5±2,4
4.
Фибробласты
7-8 в поле зрения
1-2 в поле зрения
8-9 в поле зрения
2-4 в поле зрения
5.
Фагоцитоз
- незавершенный
+
+
-
+
-
-
- завершенный
-
-
+
-
+
+
Таблица 2Сравнительная эффективность лечения ран по показателямосновным клиническим
№ п/п
Критерий оценки
Средний с
рок критерия, М±m, сутки
Группа 1 диметилселенит (n=15)
Группа 2 прототип (n=15)
Группа 3 контроль (n=10)
1.
Появление грануляций
2,5±0,04* p<sub>1</sub><0,001
3,8±0,02*
5,0±0,05
2.
Снижение микробной обсемененности (10<sup>5</sup>) на 1 г ткани
2,73,4±0,02* p<sub>1</sub><0,005
3,6±0,05*
7,0±0,07
3.
Заживление раны
7,7±0,07* p<sub>1</sub><0,001
10,6±0,9*
14,0±0,1
n - количество наблюдений, * - различия достоверны по сравнению с 3-й группой (контроль); р - уровень значимости достоверных различий между группами; p<sub>1</sub> между 1-й и 2-й группой,
Литература
1. Нузов Б.Г. Стимуляция репаративной регенерации тканей. / Б.Г.Нузов. - М., ОАО Издательство «Медицина» - 2005 - 165 с., ил
2. Намоконов Е.В. Влияние гипоксии на иммунологические показатели у больных с хирургической инфекцией / Е.В.Намоконов, А.А.Герасимов // Клиническая лабораторная диагностика. - 2002. - №7. - С.19-20.
3. Экспериментальная и клиническая оценка антиокислительной эффективности многокомпонентного антиоксидантного препарата / В.З.Ланкин и др. // Терапевтический архив. - 2004. - №8. - С.10-15.
4. Юдакова О.В. Интенсивность перекисного окисления липидов и антиоксидантная активность, уровень молекул средней массы как показатели эндогенной интоксикации при распространенном перитоните / Юдакова О.В., Григорьев Е.В. // Клиническая лабораторная диагностика. - 2004. - №10. - С.20-22.
5. Чекмарева И.А. Процессы репаративной регенерации в ране при действии биологически активных покрытий в эксперименте / И.А.Чекмарева // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, - 2002. - Т.133, №2. - С.226-230.
6. Симбирцев А.С. Сосновая смола и мазь «Биопин»: влияние на репаративные процессы в тканях // А.С.Симбирцев, В.Г.Конусова, Г.Ш.Мчедлидзе и др. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2002. - Т.133, №5. - С.530-533.
7. Патент №2027432, РФ, МПК 6, А61К 9/06. Мазь для лечения длительно незаживающих ран / Никандров В.Н., Белоенко Е.Д., Казючиц О.А., Рытик П.Г; заявитель и патентообладатель Белорусский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии, Белорусский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии. - №4232396/14; заявл. 20.04.1987; опубл. 27.01.1995.
8. Имангазимов С.Б. Сочетанное применение ферментов протеолиза и ультразвука в комплексном лечении послеоперационных, воспалительных, гнойных осложнений и заболеваний мягких тканей: Автореф. … канд. мед. наук: 14.00.27. / Актюбинский государственный медицинский институт. - Актюбинск, 1993. - 26.
9. Мадай Д.Ю. Лечение гнойной инфекции мягких тканей иммобилизированной коллагеназой в условиях регулируемой активности раневых протеолитических энзимов: Автореф. дис. … канд. мед. наук: 14.00.21 / Военно-медицинская академия им. С.М.Кирова. - СПб., 1993. - 28 с.
10. Толстых Г.П. Новые перевязочные материалы с антиоксидантной активностью в лечении гнойных ран: Дис… канд. мед. наук: 14.00.27 - М. - 1995. - 161 с.
11. Аникина Л.В. Селен. Экология, патология, коррекция / Л.В.Аникина, Л.П.Никитина. - Чита, 2002. - С.243-262.
12. О дефиците селена у больных с пневмонией / В.Г.Новоженов и др. // Военно-медицинский журнал. - 2005. - Т.326, №10. - С.58.
13. Решетник Л.А. Селен и здоровье человека / Л.А.Решетник, Е.О.Парфенова // Российский педиатрический журнал. - 2000. - №1. - С.41-43.
14.Ghaffari J Study of semm level of selenium, IL-4, IL-10, and interferon gamma in patients with allergic asthma, allergetic rhinitis and healthy controls / J. Ghaffari, R Farid, F. Jabbari, A.Rangbar, D.Nikjoy // Asthma. - 2004. - Vol.5, N1. - P.47.
15. Ратушная Е.В. Антибактериальная активность селеноорганических соединений / Е.В.Ратушная и др. // Химико-фармацевтический журнал. - 2002. - Т.36, №12. - С.16-17.
16. Авдошин А.Д. Коррекция диметилсульфоксидом нарушений перекисного окисления липидов мозга в острейшем периоде интрацеребральной геморрагии /А.Д.Авдошин, Г.А.Чернышева, М.Б.Плотников // Фармакологическая коррекция гипоксических состояний: Тез. докл. II Всесоюзной конференции - Гродно, 1991. - С.392-393.
17. Бриль Г.Е. Влияние диметилсульфоксида на резистентность животных к острой гипоксии / Г.Е.Бриль, Л.А.Мартынов // Фармакологическая коррекция гипоксических состояний: Материалы II Всесоюзной конф. - Гродно, 1991. - С.404-405.
18. Наумов Ю.И. О механизмах транспортирующего действия диметилсульфоксида / Ю.И.Наумов, А.Ю.Жданов // Изыскание новых способов изготовления лекарств и методов их исследования. - М., 1983. - С.101-103.
19. Компанцева Е.В. Изучение общетоксического и местнораздражающего действия 50% мази димексида / Е.В.Компанцева и др. // Химико-фармацевтический журнал. - 2000. - Т.34, №2. - С.53-54.
20.Крылов Ю.В. Биологический контроль безопасности лекарственных средств / Ю.В.Крылов, Г.Я.Кивман. - М.: Медицина, 1985. - С.123-136.