Collagenases in medical practice: modern collagenase-based preparations and prospects for their improvement

Full Text

ВВЕДЕНИЕ Проблема эффективного и быстрого заживления ран, образующихся в результате травм различного происхождения, остается одной из актуальных в современной медицинской практике. В настоящее время эффективность ранозаживления определяется не только сроком, но и достигаемым эстетическим результатом. Кроме того, особое внимание уделяется комфортности лечения для совмещения оптимального терапевтического эффекта и качества жизни пациента [1]. Для ускорения процесса грануляции и сокращения сроков ранозаживления в медицинской практике применяются препараты протеолитических ферментов, в основе действия которых лежит способность очищать раны от некротизированных тканей и экссудата. Препараты протеолитических ферментов (коллагеназы, гиалуронидаза) используются и для медикаментозной коррекции рубцов [2, 3]. Применение ферментных препаратов в составе средств наружной терапии имеет особенности, обусловленные главным образом их неустойчивостью, что делает актуальным совершенствование существующих лекарственных форм как в отношении стабильности и эффективности, так и удобства применения. Коллагеназы являются одними из самых эффективных протеолитических, ферментов, т.к. обладают способностью обеспечивать расщепление коллагена - главного компонента ран и рубцов. Таким образом, изучение вопросов, касающихся сырьевых источников коллагенолитических ферментов, механизмов действия, клинической эффективности применения коллагеназ при ранах и рубцах, а также ассортимента и особенностей использования средств на основе коллагеназ в медицинской практике, являются актуальными. Цель исс ледования - оценка состояния изученности применения коллагенолитических ферментов (коллагеназ) в терапии ран и рубцов, источников их получения, ассортимента средств с коллагеназой для выявления направлений их совершенствования. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ В работе использованы информационно-поисковые и библиотечные базы данных (eLIBRARY, PubMed, Scopus, ScholarGoogle, ResearchGate за временной интервал с 2000 по 2019 гг.), патентно-информационные базы (freepatent.ru, ntpo.com, fips. ru), справочная литература, Государственный реестр лекарственных средств и Государственный реестр медицинских изделий, а также техническая информация, представленная производителями лекарственных средств и медицинских изделий, сайты, посвященные косметической продукции «Ферменкол» и «Карипаин». Глубина патентного поиска составила 30 лет. Ключевые слова в процессе поиска: коллагеназа, коллагенолитические ферменты, иммобилизация ферментов, раны, лечение, рубцы. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Роль препаратов ферментов в коррекции патологического ранозаживления Заживление ран представляет собой сложный биологический процесс, который состоит из перекрывающихся фаз: воспаления, пролиферации и ремоделирования. Ранозаживление - это регулируемый процесс, в котором принимают несколько типов клеток (кератиноциты, фибробласты, эндотелиальные клетки, макрофаги и тромбоциты) и сеть сигнальных молекул (цитокины, хемокины и факторы роста). В его ходе возможны нарушения, которые могут привести к появлению осложнений - незаживающих хронических ран или рубцов. Наиболее распространенными факторами, препятствующими нормальному заживлению, являются сахарный диабет, заболевания вен, пожилой возраст, периферическая невропатия, нарушение состава микрофлоры и недостаточное питание. Хронической считается рана, не проявляющая тенденцию к заживлению в течение более 4 недель. Так, по некоторым данным, после 20 недель лечения полное закрытие раны достигается всего в 25-50% случаев хронических или трудно заживающих ран, особенно в случае венозных и диабетических язв. Хронические трудно заживающие раны часто характеризуются рядом микробиологических (повышенная микробная обсемененность, в том числе наличие биопленок), биохимических и клеточных патологий, которые препятствуют заживлению или замедляют его. В отличие от острых ран, хронические раны не завершаются процессом ремоделирования, а рассматриваются как процесс, остановившийся на стадии воспаления или пролиферации [1-4]. Наличие клеточного детрита, некротических тканей и бактериальных токсинов ведет к пролонгации воспаления и повышенной выработке цитокинов макрофагами и нейтрофилами, результатом чего является активация макрофагов и фибробластов. Наблюдается избыточная активность тканевых протеаз [3]. Для лечения хронических ран применяется так называемая технология обработки дна (ложа) для удаления некротического компонента и перехода хронической раны в острую. Традиционно для удаления некротических, поврежденных или инфицированных тканей используются различные способы: хирургический, аутолитический, ферментативный, химический и физические методы. Очищение ран способствует уменьшению присутствие воспалительных цитокинов и металлопротеиназ, которые вырабатываются в при хроническом воспалении в ранах [4]. Одной из проблем патологического ранозаживления является образование рубцов (келоидных и гипертрофических), возникающее при нарушении регуляции баланса процесса синтеза-распада коллагена фибробластами и кератиноцитамии нарушение процесса ремоделирования коллагена. Стимулирующее влияние на фибробласты оказывает хроническое воспаление тканей рубца и длительное заживление раны, вторичное инфицирование, нарушение эпителизации [1]. Ферментативная очистка ран является эффективным и селективным методом, часто используемым в сочетании с другими методами лечения, например, в сочетании с увлажняющими повязками. В хронических ранах она необходима не только для очистки - удаления некротической ткани, но и для миграции клеток, участвующих в эпителизации, а также устранения воспаления. В отличие от препаратов кислот, используемых для лечения ран с большим содержанием некротических тканей, например, мази, содержащей салициловую кислоту 40%, протеазы не оказывают действия на неповрежденные ткани [2, 3]. Коллаген является наиболее прочным белком тканевого детрита. При этом раны, содержащие коллагеновые волокна, плохо поддаются энзиматическому очищению с помощью других протеолитических ферментов - трипсина, химопсина, папаина, террилитин, стрептокиназы и др. [2]. Препараты коллагеназ успешно используются для лечения ран с массивным гнойно-некротическим отделяемым, трофических язв, обморожений, ожогов, рубцов. Для лечения ран и устранения рубцовых изменений кожи наиболее эффективны протеолитические ферменты, обладающие коллагенолитической активностью [5-11].Характеристика коллагеназ, используемых в медицинской практике: источники получения, механизм действия, данные фармакологических и клинических исследований Коллагеназа - это специфический протеолитический фермент, разрушающий пептидные связи в природном коллагене, основном структурном элементе соединительной ткани. По источнику получения активного ингредиента препараты коллагеназ относятся к биологическим средствам, т.к. промышленным сырьем являются культуры микроорганизмов или пищеварительные железы животных. Анализ состава коммерческих лекарственных препаратов, ветеринарных средств, медицинских изделий и косметических средств, содержащих коллагеназы, показал, что современные средства содержат в своем составе ферментные комплексы, источником которых являются бактерии семейства Clostridium или органы пищеварительного тракта (гепатопанкреас) камчатского краба Paralithodes camtschaticus [12-15]. Коллагеназы, полученные из Clostridium histolyticum, наиболее часто используемые для получения лекарственных средств микробные протеазы, представляют собой одноцепочечные белки с массами от 68 кДа до 130 кДа. Так, лекарственный препарат «Сантил» мазь, содержит две коллагеназы (коллагеназу G, ~114 кДА и коллагеназу H, ~110 кДА), неспецифическую нейтральную металлопротеиназу (~35 кДА), незначительное количество цистеиновых протеаз (клострипаин ~58 КДА). К недостаткам препаратов микробных коллагеназ относят сравнительно невысокую активность, трудности культивирования продуцентов, а также потенциальную аллергенность, причиной которой может стать использование патогенных микроорганизмов-продуцентов [4, 11, 12]. В РФ довольно широко используется в качестве источника коллагеназгепатопанкреас ракообразных, который рассматривается как доступное, дешевое и нетоксичное сырье, т.к. является отходом переработки промыслового камчатского краба. Исследованию этой группы протеаз посвящены работы как в направлении получения стабильных и высоко активных ферментных комплексов, так и разработки эффективных препаратов [13-19]. Гепатопанкреас ракообразных вырабатывает целый ряд пищеварительных ферментов, гидролизующих различные классы биополимеров: коллагенолитические (сериновые, трипсиноподобные) протеазы, коллагеназы, фосфотазы, фосфодиэстеразы, эластазы, РНКазы, ДНКазы и др. Доказано, что протеолитическим ферментам гепатопанкреаса камчатского краба свойственна широкая специфичность. Они расщепляют как нативный коллаген, так и другие белковые субстраты - казеин, желатин, фибриноген и сывороточный альбумин, что обуславливает во многом высокую эффективность данных комплексов [14, 16, 20]. Ферментные комплексы, полученные из гепатопанкреаса краба, различаются по степени чистоты, активности и составу. Так, была выделена сумма коллагенолитических протеаз гепатопанкреас краба, являющаяся смесью девяти белков с молекулярной массой 23-36 кДа. В препаратах «Коллалитин» и «Коллагеназа КК» коллагенолитические протеазы гепатопанкреаса краба содержатся в виде трех изоферментов, молекулярная масса которых находится в интервале от 18 до 27 кДа [12, 15-20]. В основе механизма терапевтического действия коллагеназ лежит способность превращать посредством гидролиза пептидных связей нативный нерастворимый коллаген в растворимую форму. Истинные коллагеназы, в частности микробного и животного происхождения (класс металлопротеаз), расщепляют тройную спираль коллагена в одной специфической точке, образуя крупные растворимые фрагменты, дальнейшее разрушение которых протекает относительно медленно. Установлено, что очищенная клостридиальная коллагеназа, как и комплекс ферментов, присутствующих в препарате «Сантил», гидролизуютнативный и денатурированный коллаген, а также коллаген-ассоциированные белки межклеточного матрикса до пептидов. Сериновые протеазы (коллагенолитические протеазы), получаемые из желудочно-кишечного тракта рыб и беспозвоночных, расщепляют три полипептидные цепи тропоколлагена, а образующиеся пептиды далее гидролизуют до аминокислот [2, 11, 12, 20-26]. Отмечается, что протеолитические ферменты в ране способствуют разжижению экссудата, облегчая доступ к бактериальной клетке для препаратов антисептиков и антибиотиков, усиливая эффектантибактериальной терапии. В исследованиях на модели инфицированного ожога крыс установлено, что применение препарата коллагеназы с 5 дня с начала формирования раны снижало бактериальную нагрузку с 108 до 105 или менее бактерий на грамм ткани. Уровень бактериальной нагрузки соответствовал нормальному заживлению раны, что способствовало ускорению репарации. Авторы исследования предполагают, что благодаря своим антимикробным свойствам и эффективности заживления ран коллагеназы могут быть безопасно использованы без сопутствующих местных антимикробных препаратов в хронически инфицированных ранах [25, 26]. В исследованиях установлено, что помимо очищения раны от некротизированных тканей, коллагеназы влияют непосредственно на процесс репарации. Так, выявлено, что коллагеназа, выделенная из C. histolyticum, усиливает миграцию и пролиферацию кератиноцитов, эндотелиальных клеток и фибробластов. Изучение действия препаратов бактериальной коллагеназы на модели полнослойной раны у юкатанских свиней показало,что ежедневное применение фермента с первого дня формирования раны позволяло добиться очищения снижения экссудации, а также эффективного ангиогенеза и эпителизации, и, в итоге, эффективного ранозаживления в более короткие сроки [28]. Репаративный эффект выявлен и у протеолитических комплексов, полученных из ракообразных. В результате исследования репаративных свойств морикразы (препарата в форме мази на липофильной основе с коллагеназой камчатского краба) на модели спонтанных гнойно-язвенных образований у крыс выявлено полное заживление раны через 6-10 дней при ежедневном нанесении. Замечено, что дальнейшее применение мази способствовало возобновлению шерстяного покрова на месте раны [29]. Исследование репаративных свойств олеогеля с коллагеназой камчатского краба на модели ожога кожи крыс показало, что испытуемая мазь, наносимая каждый день, начиная с 3-х суток после инфицирования и формирования гнойно-некротических ран, активировала процессы эпителизации и пролиферации в поврежденных тканях, что существенно сокращало время заживления - на 10-е сутки отмечалась полная эпителизация ожоговой поверхности, десквамация струпа, в сравнении с контрольной группой, где наблюдалась неполная эпителизация [30]. В опытах на лабораторных животных (крысы) показано, что использование модифицированного хитозаном текстильного материала с иммобилизованной коллагеназой камчатского краба значительно сокращало продолжительность некролиза до 3 суток (в контроле 14 дней) и сроки заживления гнойных ран до 12 суток (контроль - 27 суток) [18]. Предприняты попытки исследования механизма влияния микробных коллагеназ на эффективность ранозаживления. В исследованиях invitro установлено, что при ферментолизе межклеточного матрикса с помощью чистой бактерильной коллагеназы и препарата, содержащего комплекс коллагеназ, мази «Сантил», происходит высвобождение пептидов, которые активируют клеточные миграционные, пролиферативные и ангиогенные процессы при травме и способствуют заживлению раны. В исследованиях invitro выявлено, что фрагменты гидролиза коллагена и коллаген-ассоциированными пептиды, полученные в результате гидролиза коллагеназой эндотелия капилляров дермы и фибробластов человека, повышают пролиферацию клеток и способствуют ангиогенезу. На модели полнослойных длительно незаживающих ран мышей, продемонстрировано, что коллагеназа мази «Сантил», а также как и полученные из экстрацеллюлярного матрикса пептиды, увеличивают реэпителизацию раны на 60-100% по сравнению с контролем (физиологический раствор) при ежедневной обработке, начиная с первого дня повреждения [10]. Проведены исследования по изучению влияния мази «Сантил» на разрешение воспаления в длительно незаживающей ране. Исследование проводилось на макрофагах, выделенных из ран, обработанных мазью или вазелином (препарат сравнения), и имплантированныхв мышей. Было отмечено значительное увеличение прорепаративной и снижение провоспалительной поляризации макрофагов как при остром воспалительном процессе, так и при хронической диабетической ране. У раневых макрофагов в обработанной мазью группе наблюдалась повышенная продукция противовоспалительных цитокинов IL-10 и TGF-β, а также сниженная продукции провоспалительных цитокинов TNF-α и IL-1β. Обработка раны клостридиальной коллагеназой ослабляла трансактивацию фактора NF-κB и значительно уменьшалаSTAT6-фосфорилирование. Полученные исследования позволяют рассматривать коллагеназу как потенциальное противовоспалительное средство, которое может быть эффективным при хроническом раневом воспалении, в том числе диабетической ране [31]. Имеются многочисленные данные об эффективности использования в качестве ранозаживляющего средства препарата «Сантил» в клинической практике. Данные подтверждают, что мазь на основе коллагеназы является безопасным и эффективным средством для лечения кожных язв и ожоговых ран, способствующим уменьшению времени заживления и выраженности болевого симптома, снижению риска развития инфекции. Эффективность препарата «Сантил» для хирургической обработки раны диабетической стопы язв, пролежней и трофических варикозных язв, а также ожогов, была продемонстрирована в ряде клинических испытаний различных учреждениях (например, стационарный, амбулаторный и долгосрочный уход) [32-34]. Известны данные клинических исследований мази «Морикрол», содержащей коллагеназу камчатского краба. Использование мази у больных с длительно незаживающими кожными и ранами после пересадки кожи способствовало приживлению трансплантантов у больных, отсутствию грубых деформирующих рубцов. Выявлено уменьшение сроков заживления обширных ран слизистой ротовой полости при использовании мази «Морикрол». Отмечено, что использование средства при гнойных ранах способствовало более быстрой очистке раневой поверхности [35]. В клинических исследованиях выявлено, что совместное применение с раневым покрытием «Мультиферм» (комплекс коллагеназ камчатского краба и хитозан) фотодинамической и NO-терапии ускоряло репарацию язвенного дефекта в случае трофических язв, что проявлялось в ускорении очищения от гнойно-некротических содержимого и образовании грануляций в 2,4 раза. Также уменьшалось среднее время заживления в среднем на 9,2 суток [36]. Проводились исследования клинической эф-фективности различных противорубцовых средств на основе коллагеназ. Эффективность коллагеназ в терапии рубцов связывают с их способностью к гидролизу избыточного коллагена [37-41]. Например, изучена возможность коррекции гипертрофических рубцов средством электрофореза в растворе слабых электролитов препаратом «Поликоллагеназа-К».Анализ состояния рубцов в процессе лечения осуществляли методом КВЧ-диэлектрометрии. Выявлена тенденция к увеличению влагосодержания ткани рубца, что было связано авторами с увеличением фракции внутриклеточной структурированной воды. Выявлено, что гидратация рубцовой ткани при воздействии препарата приближалась к величинам, свойственным здоровой коже аналогичной локализации. По утверждению авторов, увеличение содержания влаги в тканях рубца происходило за счет выделения воды при гидролизе коллагена. Отмечалась наряду с разрушением избыточного коллагена нормализация микроциркуляции [8, 39]. Доказана противорубцовая активность коллагенолитического комплекса из морских звезд: способность влиять на сокращение коллагенового геля, активность матриксных металлопротеиназ (ММП), высвобождение гидроксипролина и регуляцию активности генов фибробластов. Установлено, что комплекс значительно ингибировал сокращение коллагенового геля после 2 дней инкубирования. Выявлена выраженная активность ММП-2 и ММП-9, что проявлялось в виде высвобождения большого количества гидроксипролина. Обработка культуры клеток фибробластов значительно снижала пролиферацию фиброцитов в 3 дневных культурах. Установлена способность влиять на экспрессию генов, контролирующих воспалительную реакцию в фибробластах [42]. В клинических исследованиях противорубцовых свойств мази «Морикрол» отмечалось снижение проявлений красноты, зуда и чувства стягивания келоидных рубцов. У большей части пациентов (46 больных) в области рубца выявлялось существенное улучшение состояния кожного покрова, а именно побледнение тканей и некоторое уплощение рубцового тяжа. При пальпации отмечалось смягчение рубца и снижение тургора кожного покрова рубца. Однако, у части пациентов (18 больных) размягчения ткани не наступало, а у 5 больных с застарелыми ожоговыми рубцами ожидаемый эффект отсутствовал [35]. Имеются данные об исследовании геля (1-я группа - аппликации и 2-я - фонофорез) и раствора (3-я группа - электрофорез) для энзимной коррекции «Ферменкол»®, содержащих комплекс коллагеназ камчатского краба у пациентов с гипертрофическими и келоидными рубцами кожи различного происхождения. При использовании геля и раствора «Ферменкол»® после 1 курса лечения (10-15 дней) наблюдалось статистически достоверное замедление рост рубца, уменьшение парестезии и зуда, уменьшение толщины рубца, исчезновение признаков воспаления. Выявлено, что применение лечебного электрофореза и ультразвука с препаратом «Ферменкол»® позволяло существенно повысить поступление препарата в кожу [41]. Проведены исследования влияния электро- и ультрафонофореза «Ферменкола» на клинические проявления патологических рубцов у 89 больных с гипертрофическими и келоидными рубцами кожи. Лечение рубцов с применением электро- и ультрафонофореза «Ферменкола» способствовало более значимой динамике клинических признаков, по сравнению с электро- и ультрафонофорезом «Контрактубекса» и «Лидазы». Максимальное снижение суммы клинических проявлений: тип, консистенция, цвет и чувствительность рубца наблюдалось под действием ультрафонофореза «Ферменкола». Дефиброзирующее действие в большей степени проявлялось при сочетании препарата с ультразвуковым воздействием [43]. Разработан, запатентован и клинически апробирован способ лечения и профилактики гипертрофических и келоидных рубцов, заключающийся в инъекционном введении лидазы в толщу рубца или подрубцовую ткань с последующим нанесением на поверхность рубца влажной сетки, содержащей хитозан и коллагеназу курсом в 10-15 процедур. Апробация данного метода показала, что происходило существенное улучшение клинической картины и улучшение качества жизни пациента в сравнении с курсом сравнения (трансдермально в терапевтических дозах вводили коллагеназу и интрадермально лидазу курсом 10-15 ежедневных процедур) [44]. Проведены исследования метода коррекции рубцов кожи, образующихся в результате угревой болезни курсовым применением препарата «Ферменкол» с использованием лекарственного электрофореза. В 1-й группе использовались аппликации геля «Ферменкол» дважды в день. Во 2-й группе проводился электрофорез раствора «Ферменкол». Положительный результат отмечался у 86,4% пациентов 1-й группы и у 94,1% пациентов 2-й группы: замедление активного роста, регрессирование рубца, исчезновение неприятных субъективных ощущений, выравнивание окраски рубцовой и окружающей тканей [45]. В клинических исследованиях проведена оценка лечения гипертрофических рубцов коллагеназой в виде сухого порошка «Коллализина» (коллагеназа Clostridium histolyticum), смешанного с вазелиновым маслом у пациентов после оперативных вмешательств на щитовидной железе. Показано, что положительный эффект отмечен через месяц от начала использования препарата. Лечение коллагеназой продемонстрировало результаты сходные с введением в рубец гормонального противовоспалительного препарата триамцинолона [46]. Также разработан состав коллализина на эмульсионной основе для профилактики и лечения гипертрофических и келоидных рубцов, возникающих в результате ожогов, дермабразии и операций в пластической хирургии [47]. Современные средства на основе коллагеназ: ассортимент на российском фармацевтическом рынке, возможности совершенствования В литературе имеются сведения о разработанных и запатентованных препаратах на основе коллагеназ. Препарат «Коллагеназа КК» выпускался в виде лиофилизированного порошка для нанесения на поврежденные ткани в виде порошка или водных растворов, приготавливаемых ex tempore, которыми смачивают салфетки или тампоны [6, 17, 48]. Недостатком такой формы является то, что активность протеолитических ферментов при непосредственном внесении в рану длится 15-30 минут, т.к. ферменты подвергаются инактивации, делая терапию малоэффективной, а также относительная трудоемкость процесса [49]. Разработаны гидрофильные гели, например, гель полиэтиленоксида с коллазой [50, 51]. Сахаровым И.Ю. и соавт. для включения коллагеназы краба использовалась композиция, представляющая собой смесь винилглутарата, винилацетата и винилового спирта, переходящая в гелеобразное состояние при взаимодействии с раневым содержимым [24]. Предлагались мази на липофильных основах. Так, для мази с коллагеназой из Clostridium histolyticum применялась вазелиновая основа. Известна мазь морикразы «Морикрол» на липофильной основе «Эйконол» (смесь жирных кислот и витаминов A, E, D и F) [19].В данное время эти препараты на фармацевтическом рынке отсутствуют [6, 52]. Анализ источников показал, что в настоящее время средства на основе коллагеназ выпускаются в виде порошков для приготовления растворов для инъекций и проведения электорофореза, мазей, кремов и лечебных повязок [4-8, 52-55]. За рубежом выпускаются следующие коммерческие препараты - мази «Ируксол» и «Сантил» производства компании «Smith&Nephew», включающие в качестве протеолитического комплекса коллагеназу C. histolyticum. Следует отметить, что эти лекарственные препараты на российском фармацевтическом рынке не зарегистрированы [10, 52]. В ГРЛС представлены сведения о лекарственном препарате «Коллализин» (МНН «Коллагеназа»), ЛСР-005615/09 - протеолитическое средство, ферментный препарат, получаемый из культуры C. histolyticum. Коллализин обладает келлоидолитическим действием. Выпускается в виде порошка-лиофилизата дозировкой от 100 КЕ до 1000 КЕ для приготовления раствора для инъекций и электрофореза и рекомендуется для лечения ожогов, коррекции рубцов и др. [6, 52]. «Ферменкол®» (Россия) - это косметическое средство на основе ферментов коллагеназ гидробионтов, предназначенное для коррекции рубцов. Выпускается в форме геля и набора для приготовления раствора для электрофореза [54, 55]. Саморассасывающаяся повязка биологическая «Дигестол» (ЗАО «Зеленая Дубрава», Россия) - раневое покрытие (ФСР 2008/02946). Содержит сумму коллагенолитических трипсиноподобных протеаз (коллагеназ) камчатского краба. Рекомендуется к применению при гнойных и инфицированных ранах, пролежнях, трофических язвах, ожогах, при синдроме диабетической стопы. Растворяясь в раневом содержимом, раневое покрытие высвобождает фермент в активном состоянии. Некролитическое действие раневого покрытия комбинируется с противовоспалительным и активизирующим регенерацию эффектом, обусловленным наличием коллагена [8]. Также коллагеназа входит в косметическое средство сухой бальзам «Карипаин Плюс», содержащее комплекс ферментов: папаин, бромелайн и коллагеназу, предназначенное для лечения рубцов [56]. Таким образом, на российском фармацевтическом рынке в настоящее время присутствует незначительное количество средств на основе коллагеназ: лиофилизированный порошок для приготовления раствора для инъекций («Коллализин»), рекомендуемый для лечения рубцов; медицинская повязка с коллагеназой, рекомендуемые для лечения ран и некротических поражений «Дигестол»); косметические средства - гель и порошок «Ферменкол», сухой бальзам «Карипаин Плюс», рекомендованные для лечения рубцов. Лекарственные препараты представлены только порошком-лиофилизатом для приготовления растворов для инъекций и электрофореза. Фармацевтическая разработка наружных лекарственных средств с протеолитическими ферментами, помимо обоснования оптимальной лекарственной формы, предусматривает выбор основы или носителя, обеспечивающих стабильность фермента. Анализ данных научной и технической литературы, а также патентов показал, что практически используются следующие приемы: стабилизация фермента, использование липофильной основы, иммобилизация на полимерном носителе [16, 24, 57, 58]. Так, для сохранения активности фермента в лекарственном средстве возможно применение стабилизаторов, например, солей. В частности, сульфат аммония в определенной концентрации обратимо инактивирует протеолитические ферменты путем преципитации, предотвращая их аутолиз. Сульфат-ионы взаимодействуют с аминокислотами, заряженными положительно, придавая молекуле белка более компактную форму, делая ее менее растворимой. Такой способ стабилизации фермента реализован в геле «Ферменкол®» [59]. При производстве мазей с коллагеназой из C. histolyticum используется вазелиновая основа («Ируксол», «Сантил»). На основе, содержащей вазелиновое масло и парафин, ранее выпускалась мазь ветеринарного назначения «Ируксоветин», содержащая коллагеназу. Использование данных основ обусловлено тем, что липофильные компоненты не содержат воды, являющейся средой для автолиза ферментов и размножения микроорганизмов-деструкторов, что позволяет сохранять активность ферментов на протяжении длительного срока [3, 4, 25]. Но вазелин как основа характеризуется рядом недостатков: обладает окклюзионным эффектом и низкой осмотической активностью, что может отрицательно отражаться на состоянии раны, которой для благоприятной репарации необходимы кислород и отток экссудата. Мази на основе вазелина вызывают неудобства при использовании, а именно плохо смываются водой, из-за выраженной вязкости с усилием распределяются по поверхности кожи. В связи с этим, актуальным направлением можно считать поиск основ, лишенных данных недостатков, но при этом обеспечивающих сохранность активности ферментов на протяжении срока хранения [5, 52]. Перспективными основами для препаратов протеолитических ферментов можно считать олеогели, например, на основе аэросила. Благодаря гелеобразной структуре гели легко наносятся и распределяются по коже. Дополнительным преимуществом этой основы может считаться то, что аэросил проявляет высокую сорбционную способностью в отношении продуктов распада тканей, токсинов, микроорганизмов. Также была доказана эффективность олеогеля, содержащего силиконы, в качестве средства для лечения рубцов [60, 61]. В настоящее время в наружных лекарственных средствах используются иммобилизованные на полимерных носителях ферменты. Иммобилизация позволяет ограничить активность протеолитических ферментов поврежденной областью и повышает их стабильность в условиях раневой среды. Так, при применении ферментов, иммобилизованных на волокнообразующих носителях, существенно уменьшаются сроки очищения и заживления ран, сокращается расход препаратов в сравнении с использованием свободных ферментов [62, 63]. В качестве примера может служить получение волокнистых материалов с протеолитическими ферментами ковалентной иммобилизацией, предусматривающей активацию поверхности волокна, в частности посредством обработки окислителями с получением диальдегидцеллюлозы. На поверхности волокна формируются активные альдегидные группы, взаимодействующие с функциональными группами фермента с образованием ковалентных связей, в результате чего происходит его закрепление [63, 64]. Например, в повязке «Мультиферм» использовался сополимер на основе диальдегидцеллюлозы, обработанной хитозаном, с иммобилизованным ферментным комплексом гепатопанкреаса краба. Однако одной из проблем хитозансодержащих текстильных повязок является «ороговение» краев салфетки, связанное со структурными изменениями хитозана в процессе иммобилизации, стерилизации и хранения. В настоящее в этом направлении проводятся исследования по получению более стабильных препаратов иммобилизованных ферментов с улучшенными функциональными свойствами [7, 65]. Одним из вариантов улучшения свойств текстильных перевязочных материалов является придание атравматических свойств с помощью водоотталкивающих пропиток, например, мазей или гелевых покрытий. Например, гидрофобная мазевая основа (повязка «Бранолид») или воск («Воскопран») не допускают прилипания к ране и травматизации грануляций при перевязках. Смена такой повязки происходит безболезненно для пациента [66]. Исходя из этого перспективными могут считаться, на наш взгляд, исследования по созданию атравматических салфеток с иммобилизованной коллагеназой на гидрофобной основе. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Коллагеназы являются одними из самых эффективных протеолитических, ферментов, т.к. обладают способностью обеспечивать расщепление коллагена, являющегося главным компонентом ран и рубцов. Кроме того, имеются данные доклинических и клинических исследований, подтверждающие то, что коллагеназы различного происхождения наряду с некролитической активностью способны ускорять процесс репарации. Изучены биохимические особенности влияния коллагеназ на процесс ранозаживления, а также биохимические аспекты противовоспалительного действия коллагеназ. Имеются данные клинических исследований противорубцовых свойств коллагеназ различного происхождения, подтверждающие их эффективность при данной патологии. Одним из доступных сырьевых источников коллагенолитических ферментов в настоящее является гепатопанкреас ракообразных, в частности камчатского краба. В силу особенностей состава, ферментам, полученным из гепатопанкреаса камчатского краба свойственна широкая специфичность: они гидролизуют как нативный коллаген, так и другие белковые субстраты (желатин, казеин, фибриноген и сывороточный альбумин). На отечественном рынке ассортимент средств на основе коллагеназне широкий, поэтому его расширение является актуальной задачей. Коллагеназа, полученная из гепатопанкреаса краба, может быть использована в качестве наиболее доступного сырья с выраженными коллагенолитическими свойствами. Преимуществом обладают гели, как лекарственная форма более удобная в применении и производстве. Перспективными основами для наружных средств коллагенолитических ферментов можно считать олеогели на основе аэросила, благодаря их потенциальным сорбционным свойствам. Разработка гелей и атравматических салфеток с коллагеназой, полученной из гепатопанкреаса краба как наиболее доступного сырья, с целью расширения ассортимента можно считать актуальной задачей практической фармации.

About the authors

A. V. Mayorova

Russian University of Friendship of Peoples

Email: 1263220@bsu.edu.ru

B. B. Sysuev

First Moscow State Medical University n.a. I.M. Sechenov (Sechenov University)

Email: bsb500@yandex.ru

J. O. Ivankova

Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute - branch of Volgograd State Medical University

Email: julia_iv@bk.ru

I. A. Hanalieva

Russian University of Friendship of Peoples

Email: medesta@yandex.ru

References

Supplementary files