Новые раневые покрытия c антиоксидантной и протеолитической активностью в лечении гнойных ран
←
→
Транскрипция содержимого страницы
Если ваш браузер не отображает страницу правильно, пожалуйста, читайте содержимое страницы ниже
Новые раневые покрытия c антиоксидантной и протеолитической
активностью в лечении гнойных ран
Н. В. Филатов, Е. О. Медушева, К. В. Чудинов, А.А. Чимуневич
Сборник научных трудов, Москва, 2006
Для лечения гнойных ран за последние 10-20 лет предложено большое количество методов, способов,
медикаментозных перевязочных средств (В.К. Гостищев, 1997; B.A. Дербенев, 1990; B.A. Карлов, 1986 и др). B
то же время, не подвергая сомнению саму целесообразность этих методов, способов и средств воздействия
на регуляцию воспаления и регенерацию, на борьбу c хирургической инфекцией, необходимо признать, что
результаты этих усилий довольно скромны: длительные сроки лечения гнойных ран и число
послеоперационных гнойных осложнений колеблются от 5 до 50% после плановых и экстренных оперативных
вмешательств (В.К. Гостищев, 1973; B.A. Дербенев, 1990; B.A. Карлов, 1986; P. Tolstikh, 1982 и др). B связи c чем
для местного лечения гнойных ран стали применять ферменты протеолиза и антиоксиданты по отдельности
или в сочетании c антисептиками (ГП. Толстых, 1995; Ю.B. Климов, 2000; и др.): α-токоферолом,
кaротиноидами, флавоноидами и другими, в подавляющем большинстве являющимися гидрофобными
соединениями, способными к взаимодействию c радикалами, локализованными в основном в гидрофобной
зоне мембран и липопротеидов (ГИ. Клебанов и соавт., 2001). Гидрофобные и гидрофильные антиоксиданты в
сочетании c ферментами протеолиза, до настоящего времени для лечения гнойных ран не применялись.
B связи c чем была поставлена цель исследования – улучшить результаты лечения гнойных ран c
помощью применения новых раневых покрытий c протеолитической и антиоксидантной активностью.
Для реализации данной цели необходимо было решить следующие задачи исследования:
1. Разработать раневые покрытия c антиоксидантным и протеолитическим действием c использованием
методов макромолекулярного моделирования и изучить их физические, санитарно-гигиенические
свойства и провести токсикологические испытания.
2. Изучить в эксперименте in vitro антиоксидантную активность мексидола и диэтона, входящих в состав
раневых покрытий.
3. Изучить в эксперименте влияние новых раневых покрытий c антиоксидантной активностью в
отдельности и в сочетании c протеолитической активностью на течение раневого процесса.
4. Дать сравнительную оценку эффективности воздействия раневых покрытий c антиоксидантной и
протеолитической активностью на течение раневого процесса и скорость заживления ран по данным
планиметрических, цитологических, гистологических и гистохимических исследований.
5. Научно аргументировать и дать рекомендации o целесообразности применения новых раневых
покрытий c антиоксидантной и протеолитической активностью для лечения гнойных ран мягких
тканей.
B результате проведенных исследований было создано новое раневое покрытие на основе трипсина,
иммобилизованного на диальдегидцеллюлозе, мексидола и диэтона для лечения гнойных
экспериментальных ран (подана заявка Ns 20001988/14 (090696) на изобретение, получено решение o
признании материалов заявки изобретением и выдаче патента) и по экспериментальным данным была
обоснована и подтверждена эффективность использования раневых покрытий c антиоксидантной и
протеолитической активностью для профилактики нарушений заживления гнойных ран (патент RU 2203684
CI).
Была доказана возможность совместной иммобилизации ферментов протеолиза c другими классами
биологически активных веществ, применение которых эффективно воздействует на воспалительный процесс
в гнойных экспериментальных ранах.Доказано, что соиммобилизация протеолитического фермента трипсина c лекарственными средствами,
обладающими антиоксидантной активностью, приводит к взаимному усилению специфического действия
каждого из компонентов, причем совместный лечебный эффект этого сочетания выше, чем сумма эффектов
каждого лекарственного средства при их раздельном применении.
Доказано, что раневые покрытия c антиоксидантной и протеолитической активностью не обладают
токсическим и гемолитическим эффектом.
Изучено влияние нового раневого покрытия на клинические штаммы микроорганизмов,
неспорообразующие анаэробы и микробные ассоциации, полученные от больных c гнойными ранами. На
основании физических, морфологических, микробиологических и патофизиологических исследований дана
оценка лечебной эффективности нового раневого покрытия c трипсином-мексидолом и доказана
перспективность его использования для лечения гнойных ран.
Разработан новый метод лечения гнойных экспериментальных ран c использованием текстильных
материалов, трипсина и антиоксидантов (мексидола и диэтона).
Новые изделия разрешены Минздравом России к медицинскому применению и серийному выпуску,
получены регистрационные удостоверения и сертификaты соответствия.
Для того чтобы научно аргументировать возможности лечения гнойных ран новым раневым покрытием
Протеокс-ТМ нами были проведены in vitro и in vivo экспериментальные исследования, произведен
сопоставимый анализ данных, полученных на основании физических, санитарно-гигиенических,
патоморфологических и микробиологических методов исследования.
Была проведена комплексная оценка физико-химических, гигиенических и антибактериальных свойств
биологически активных раневых покрытий Протеокс-Т, и Протеокс-ТМ. Антибактериальную активность in vitro
оценивали по действию нативных и иммобилизованных трипсина и антиоксидантов (диэтона и мексидола) на
музейные и клинические штаммы тест-культур. При исследовании антибактериальных свойств на музейных
тест-штаммах Staphylococcus aureus-209, Escherichia coli- 125, Clostridium perfringer-235 оказалось, что
содержащие мексидол раневые покрытия Протеокс-ТМ подавляют данные штаммы микробов на 50-75%. В то
же время Протеокс-Т не оказывает на эти микроорганизмы заметного воздействия.
Специально проведенные исследования по определению антиоксидантной активности компонентов,
входящих в раневое покрытие, выявили, что соиммобилизация протеолитического фермента трипсина c
лекарственными средствами, обладающими антиоксидантной активностью, приводит к взаимному усилению
специфического действия каждого из лекарственных средств, входящих в раневое покрытие.
Результаты лечения экспериментальных животных c гнойными ранами новыми перевязочными
материалами c антиоксидантно-протеолитической активностью (ДАЦ-трипсин + диэтон +мексидол)
продемонстрировали, что скорость заживления ран зависит не только от носителя, на котором
иммобилизован антиоксидант, но и от его происхождения. Это хорошо подтверждается клиническими
наблюдениями. Применение ДАЦ замедляло очищение от гнойных и некротических масс и заживление ран в
среднем на одни сутки по сравнению c группой, в которой раны покрывались ДАЦ-тpипсином. Однако полное
заживление ран в этой группе наступало гораздо быстрее, чем во второй контрольной группе, заживление в
которой происходило спонтанно (P < 0,05). Независимо от химических природных перевязочных материалов
(раневых покрытий) во всех группах животных раны до лечения характеризовались выраженной
воспалительной реакцией, наличием гнойно-некротического экссудата в области дна ран, края и окружающие
их ткани были отечны. На третьи сутки лечения ДАЦ-трипсином + диэтоном + мексидолом воспалительные
явления были выражены слабее, чем в группах животных, где применялись только ДАЦ-тpипсин, ДАЦ-
тpипсин-диэтон или ДАЦ-трипсин-мексидол (результаты лечения экспериментальных гнойных ран
представлены в табл. 1).Средние сроки очищения ран от гнойных и некротических масс y этик животных в зависимости от
применяемого раневого покрытия соответствовали при ДАЦ-трипсин + диэтон +мексидол — 3,2± 0,5, ДАЦ-
трипсином — 8,0±0,7, ДАЦ-диэтоном — 8,1±0,6, ДАЦ-мексидoл – 7,3±0,5, ДАЦ – 14,0±0,5. Процесс ускорения
очищения ран от гнойно-некротических масс по отношению к группе нелеченых животных соответственно
равнялся: ДАЦ-трипсин – 42,9%, ДАЦ-трипсин + диэтон + мексидол – 77,1%, ДАЦ-диэтон – 42,1%, ДАЦ-
мексидол – 47,9%.
Результаты лечения экспериментальных гнойных ран
Таблица 1
Раневые покрытия, Средние сроки
использованные для Очищение в Ускорение Заживление в Ускорение Появление Начало
лечения гнойных ран сутках, М±m относительно сутках, М±m относительно грануляций эпителизации
контроля 2 контроля 2 (в сутках) (в сутках)
ДАЦ-трипсин- 3,2 ±0,5 77,1% 18,1±1,2 40,1% 3 5
мексидол
ДАЦ-диэтон 8,1±0,6 42.1% 25,2±1,6 16,6% 5 7
ДАЦ-мексидол 7,3±0,5 47,9% 23,5±1,3 22,2% 5 7
ДАЦ-трипсин 8,0±0,7 42,9% 24,3±1,2 19,5% 5 7
(контроль 1)
ДАЦ (диальдегид- 14±0,5 --- 30,2±1,7 --- 7 14
целлюлоза)
(контроль 2)
*ДАЦ-трипсин-мексидол: настоящее название Протеокс-ТМ
ДАЦ-трипсин: настоящее название Протеокс-Т
ДАЦ-диэтон – не выпускается в настоящее время
ДАЦ-мексидол – не выпускается в настоящее время
Таким образом, из всех изучаемых перевязочных материалов ДАЦ-диэтон по эффективности
воздействия на течение заживления ран превосходит нaтивный диэтон, а ДАЦ-трипсин + мексидол - каждый
перевязочный препарат в отдельности (ДАЦ-трипсин, ДАЦ-диэтон и ДАЦ-мексидол).
Что касается сроков заживления ран y экспериментальных не леченных животных и животных, y
которых раны покрывались только ДАЦ, то они почти в 2-2,5 раза превышали аналогичные показатели y
животных, леченных перевязочными материалами c антиоксидантной активностью.
Проведенные планиметрические исследования на 15, 20 и 25 сутки лечения позволили объективно
оценить динамику заживления ран. Результаты планиметрических исследований представлены в Таблице 3,
из которой видно, что на 15 сутки наблюдения площадь ран в первой основной группе животных (ДАЦ-
тpипсин-мексидол) уменьшалась в 9,2 раза по отношению к площади нанесенной раны, что составляло
43,5±5,1 мм2. Во второй основной группе животных (ДАЦ-мексидол) на 15 сутки наблюдения площадь раны
уменьшилась в 7,1 раза, что составило 56,3+0,1 мм2. B третьей, основной, группе животных, где лечение
проводилось раневым покрытием (ДАЦ-диэтон), площадь раны на 15 сутки лечения сократилась в 6,6 раза,
что составило 60,2±0,5мм2. Во 2 контрольной группе (диальдегидцеллюлоза) площадь ран уменьшилась в 1,3
раза и составляла 302,6±23,1 мм2. В 1 контрольной группе животных (ДАЦ-трипсин) площадь ран
уменьшалась в 4,3 раза и составляла 93,86± 10,9 мм2.Динамика заживления экспериментальных гнойных ран (по данным планиметрических исследований)
Таблица 2
2
Раневые покрытия, Количество Площадь раны (мм ) М±m
использованные для животных на 15 день на 20 день на 25 день
лечения ран
ДАЦ-трипсин-мексидол n=20 43±5,1 --- ---
Р=9,2
ДАЦ-мексидол n=20 56,3±20,1 --- ---
Р=7,1
ДАЦ-диэтон n=20 60,2±3,1 29,1±7,2 ---
Р=6,6 Р=13,7
ДАЦ-трипсин (контроль 1) n=20 93,8±10,9 40,1±10,2 ---
Р=4,3 Р=10,0
ДАЦ (диальдегид- n=20 302,6±23,1 190,1±19,5 90,1±16,5
целлюлоза) (контроль 2) Р=1,3 Р=2,1
*ДАЦ-трипсин-мексидол: настоящее название Протеокс-ТМ
ДАЦ-трипсин: настоящее название Протеокс-Т
ДАЦ-диэтон – не выпускается в настоящее время
ДАЦ-мексидол – не выпускается в настоящее время
K 20 суткам в двух основных группах животных, в которых применялись раневые покрытия ДАЦ-
трипсин-мексидол и ДАЦ-мексидол, раны зажили, в то время как во всех контрольных группах имелись
раневые дефекты. B третьей, основной, группе, где использовалось для лечения раневое покрытие ДАЦ-
диэтон, площадь раны сократилась в 13,7 раза до 29,2±7,2мм2, в 1 контрольной группе площадь гнойной раны
уменьшилась в 10 раз и составила 40,1±10,2мм2. Во 2-й контрольной группе животных площадь раневого
дефекта сократилась в 2,1 раза (190,1±19,5 мм2).
К 25 дню наблюдения гнойные раны животных, для лечения которых был применен ДАЦ-трипсин,
зажили. И только во 2-й контрольной группе на 25 сутки наблюдения имелся раневой дефект площадью
90,1±16,5 мм2. Раны y животных этой контрольной группы (диальдегидцеллюлоза) зажили лишь на 29,1±1,6
день. Между экспериментальной и каждой из контрольных групп животных отмечена статистически
достоверная разница по наблюдаемому признаку – площадь раны (рдистрофически измененных лейкоцитов в начальные и последующие сроки наблюдения, a также сниженное
количество мононуклеарных клеток, зрелых макрофагов в первые дни наблюдения.
Введение в состав покрытий антиоксидантов c иммобилизацией их на диальдегидцеллюлозной
матрице значительно улучшает процесс заживления гнойных ран по данным цитологического анализа.
Сопоставляя цитологические показатели этих и контрольных групп, следует указать, что наиболее быстрое
очищение ран от микрофлоры и детрита, связанное c активизацией фагоцитоза нейтрофилов, стимуляцией
макрофагальной реакции, было обнаружено в 5 (ДАЦ-мексидол) и 4 (ДАЦ c диэтоном) группах.
B этих сериях экспериментов отмечалось более быстрое нарастание и дифференцировка клеточных.
элементов фибробластического ряда, свидетельствующее об интенсификации репаративных процессов.
Иммобилизация протеолитического фермента трипсина на ДАЦ-марле (3 группа) оказывает заметное
положительное влияние на динамику цитологических показателей. Однако комбинация трипсина и
мексидола на марле-носителе (6 группа опытов) в самой большой степени усиливает процессы заживления.
Цитологически выявляется раннее очищение раневого экссудaта: уже c 5 суток в мазках-отпечатках не
выявлялось микрофлоры и детрита, что свидетельствовало o выраженной стимуляции фагоцитоза. C 3 суток
активизируется макрофагальная и фибробластическая реакция, которая постепенно нарастает: уже к 7 суткам
в мазках — 26,6% фибробластов.
Таким образом, введение в раневое покрытие антиоксидантов (особенно в комбинации c
протеолитическими ферментами = Протеокс-ТМ) способствует быстрому очищению раны от
инфекции, кyпированию воспaлительных процессов и усилению регенерации гнойных ран.
Проведенное гистологическое и гистохимическое исследование экспериментальных гнойных ран
свидетельствует o выраженном противовоспалительном и стимулирующем регенерацию действии
иммобилизованных на диальдегидцеллюлозной марле антиоксидантов.
B контрольной серии экспериментов в ранние сроки (3-5 сутки) вследствие инфицирования раны
развиваются выраженные и распространенные микроциркуляторные расстройства (гиперемия, гемостаз,
сладж-феномен эритроцитов, деструкция эндотелия, повышенная сосудистая проницаемость, микротромбоз
и явления лимфостаза), что ведет к возникновению диапедезных и очаговых кровоизлияний, отеку и
нейтрофильной инфильтрации тканей, вплоть до формирования микроабсцессов. Значительно выражены
альтернативные процессы в виде дистрофии и некроза тканей в области дна раны и формирования очагов
вторичного некроза.
За счет миграции нейтрофилов и фибрина раненой экссудат приобретает фибринозно-гнойный
характер c тканевым детритом и колониями микробов. Фагоцитоз микроорганизмов нейтрофильными
лейкоцитами угнетен, нейтрофилы бедны гликогеном, преобладают их дистрофически измененные формы,
что выявлено при цитологических исследованиях. Подобная картина некротических и воспалительных
изменений сохраняется до 10-14 суток, что тормозит пролиферативную фазу pепaративного процесса
(новообразование капилляров, пролиферацию фибробластов и формирование грануляционной ткани).
B проведенном нами исследовании установлено, что интенсивность макрофагальной реакции, как по
количеству клеток, так и по их фагоцитарной активности заторможена, что было ранее показано работами
A.Б. Шехтера и Г.Н. Берченко (1982). Значительно ослаблены процессы пролиферации фибробластов и
ангиогенез. Формирование грануляционной ткани начинается c 7 суток, однако она характеризуется
незрелостью, сниженной пролиферативной активностью фибробластов и ослабленным фибриллогенезом,
сохранением воспалительной инфильтрации. B связи c этим запаздывает регенерация эпидермиса, краевая
эпителизация ран начинается лишь к 10 суткам. При спонтанном заживлении гнойных ран на 14 сутки
сохраняются микроциркуляторные расстройства, микроабсцессы и очаги вторичного некроза, относительная
незрелость и воспалительные изменения грануляционной ткани.Лишь на 21 сутки выявляется фиброзирование грануляционной ткани в глубоких отделах ран, в то
время как в поверхностных участках обнаруживаются вертикальные сосуды c многочисленными макрофагами
и нейтрофилами между ними. Это свидетельствует o замедлении фиброзной трансформации грануляционной
ткани и торможении третьей фазы раневого процесса — рубцевания и эпителизaции.
Во 2-й серии экспериментов было использовано раневое покрытие — диальдегидцеллюлозная марля.
По данным цитологических и морфологических исследований, лечебный эффект ДАЦ выражен слабо, что
подтверждается и незначительным ускорением срока заживления (в среднем — на 2,5 сутки).
Лечебный эффект резко усиливается при иммобилизации на текстильной матрице антиоксидантов.
Известно, что процесс свободно радикального перекисного окисления липидов является одним из
универсальных механизмов повреждения клеточных мембран различных тканей и органов. Некротические и
воспалительные изменения поврежденных тканей (в том числе в гнойных ранах) сопровождаются усилением
свободно радикального перекисного окисления. Образующиеся при этом свободные радикалы и перекиси
усиливают деструкцию клеток, дистрофические и некротические процессы, приводя к увеличению объема
повреждения, формированию вторичных некрозов тканей, усилению микроциркуляторных расстройств.
Использование в лечебных целях антиоксидантов стабилизирует собственную многокомпонентную
систему антиоксидантной защиты и тормозит развитие свободно радикального перекисного окисления
липидов, клеточных и капиллярных мембран, предотвращая повреждение клеток и тканей, ограничивая
распространение воспалительных изменений и вторичного некроза тканей. При этом значительно
усиливается фaгоцитарная активность макрофагов и повышается неспецифический иммунитет.
Использование для местного лечения гнойных ран иммобилизованных на текстильной матрице
синтетических антиоксидантов— диэтон и мексидол — привело к выраженному лечебному эффекту. Их
применение способствует значительному ослаблению микроциркуляторных нарушений, ингибированию
дистрофических, некротических и воспалительных процессов, что сопровождается активацией фагоцитоза,
усилением макрофагальной реакции, пролиферации фибробластов, активации синтеза коллагена и
фибриллогенеза, образования и созревания грануляционной ткани, более быстрому рубцеванию и
эпителизации рубца.
Механизм действия антиоксидантов реализуется преимущественно на первой воспалительной стадии
раневого процесса, значительно ускоряя ее, что ведет к активации репаративного процесса в целом.
B этих сериях экспериментов отмечалось быстрое (к 3-5 суткам) очищение ран от микрофлоры за счет
активного фагоцитоза ее нейтрофилами и фагоцитоза тканевого детрита макрофагами. Характерно
значительное уменьшение интенсивности микроциркyляторных расстройств и отека тканей, a тaкже
отсутствие очагов вторичного некроза и формирования микроабсцессов. Отмечается более ранняя, чем в
контроле, лимфоидно-плазмоцитарная периваскулярная инфильтрация, свидетельствующая o стимуляции
иммунных процессов.
Следует подчеркнуть усиление пролиферации фибробластов и формирования новых капилляров c
более быстрым образованием грануляционной ткани c увеличением содержания кислых
гликозаминогликанов и коллагеновых волокон различной степени зрелости.
Грануляционная ткань типичного гистологического строения формируется c 5 суток, идет ее более
быстрое созревание (к 7 суткам) и фиброзная трансформация (к 10 суткам). Значительно ускоряется
эпителизация и сокращение ран за счет контракции в процессе фиброзной трансформации грануляционной
ткани (на 14 сутки).
При использовании иммобилизованных протеолитических ферментов (ДАЦ-трипсин = Протеокс-Т) на
ранних сроках ускоряется очищение ран от некротического детрита, что заметно уменьшает
инфицированность, степень нейтрофильной инфильтрации и микроциркуляторных расстройств, стимулируетангиогенез и процесс пролиферации фибробластов. C 5 суток начинается формирование грануляционной
ткани, созревание и фиброзирование которой происходит на 14 сутки. B этот же период происходит краевая
эпителизация раны, которой способствует более раннее очищение рaневой поверхности.
Наиболее хорошие результаты получены в группе экспериментов, где использовано покрытие ДАЦ c
иммобилизованными на нем тpипсином и мексидолом. Суммарное воздействие протеолитического
фермента и антиоксидантов, при котором потенцируется воздействие всех указанных биологически активных
веществ c разным механизмом действия на раневой процесс, оказало самый выраженный эффект при
лечении гнойных ран.
Использование комбинированного покрытия обусловливает быстрое и эффективное очищение
раневой поверхности от микрофлоры и ткaневого детрита, уменьшение микроциркуляторных расстройств и
воспалительной нейтрофильной инфильтрации, активацию макрофагов и фагоцитоза, стимуляцию
пролиферативной активности фибробластов и синтез коллагена c ранним формированием, созреванием и
фиброзной трансформацией грануляционной ткани. Ускоренное созревание грануляционной ткани
стимулирует процессы эпителизации и ускоряет заживление экспериментальных гнойных ран по сравнению c
контролем в среднем на 48,2%.
Выводы
1. Иммобилизация гидрофобных (диэтон) и гидрофильных (мексидол) антиоксидантов и протеолитического
фермента трипсина на диальдегидцеллюлозной основе не влияет на гигроскопические и механические
свойства исходного материала. Раневое покрытие c антиоксидантной и протеолитической активностью
обладает достаточными механическими и гигроскопическими свойствами и может быть использовано для
лечения гнойных ран.
2. Проведенные токсикологические исследования показали, что разработанные раневые покрытия c
антиоксидантной и протеолитической активностью не оказывают общетоксического действия и не
обладают гемолитическим эффектом.
3. Проведенные физические, биофизические, микробиологические исследования показали, что новое
раневое покрытие, в состав которого входят биологически активные вещества (трипсин, мексидол,
диэтон), обладают достаточными санитарно-гигиеническими, антибактериальными и антиоксидантными
свойствами, отвечают требованиям, установленным ГОСТами (Ne3816-18; 10550-75; 12088-77), и могут
быть использованы в клинике для лечения гнойных ран.
4. Исследование антибaктериaльных свойств на музейных тест-штаммах Staphylococcus aureus — 209,
Escherichia coli — 125, Clostridium perfringns — 235 показало, что раневые покрытия ДАЦ-трипсин-
мексидол (Протеокс-ТМ) и ДАЦ-тpипсин-мексидол-диэтон обладают антимикробной активностью в
отношении данных штаммов в 50-75% случаев, в то время как ДАЦ-трипсин или ДАЦ-трипсин-диэтон не
оказывают на эти микроорганизмы антибактериального действия.
5. Использование комбинированного покрытия обусловливает быстрое и эффективное очищение раневой
поверхности от микрофлоры и тканевого детрита, уменьшение микроциркуляторных расстройств и
воспалительной нейтрофильной инфильтрации, активацию макрофагов и фагоцитоза, стимуляцию
пролиферативной активности фибробластов и синтеза коллагена c ранним формированием, созреванием
и фиброзной трансформацией грануляционной ткани. Ускоренное созревание грануляционной ткани
стимулирует процессы эпителизации и ускоряет заживление экспериментальных гнойных ран по
сравнению c контролем в средней на 48,2%. Результаты проведенных исследований позволяют
рекомендовать для широкой клинической апробации метод лечения гнойных ран c использованием
нового раневого покрытия Дальцекс-трипсин-мексидол (Протеокс-ТМ), обладающего
полифункциональным (некролитическим, антиоксидантным и бактерицидным) действием. Метод прост,
доступен для применения в хирургических отделениях и в хирургических кабинетах поликлиник.Вы также можете почитать
