USE OF AN AQUEOUS SOLUTION «PHOTODITAZIN», COMPLEXED WITH A VARIETY OF POLYMERS FORTHE TREATMENT OF PURULENT WOUNDS OF SOFT TISSUE EXPERIMENT

Cover Page

Abstract


The article presents the results of a study of water-soluble polymers effects on the “Photoditazin” activity and the course of wound process under photodynamic therapy of purulent wounds in rats. The data of macroscopic and histological study of wounds status before and after photodynamic therapy, and assessed the quality and degree of intensity of reparative processes under influence of photodynamic therapy with the drug “Photoditazin” and its complexes with water-soluble polymers of natural poly- saccharide chitosan and a triple block copolymer of ethylene- and propylene oxide (pluronic F127).It was given the rationale for Pluronic F127 joining to the drug “Photoditazine” for reducing the cytotoxic effects of the drug.

Настоящая работа является продолжением ранее выполненных исследований в рамках гранта РНФ 16-13-10295 по изучению влияния местной лазерной фотодинамической терапии (ФДТ) на течение раневого процесса в асепти- ческих и инфицированных полнослойных ранах кожи. В этих экспериментах ФДТ проводили, используя в качестве фотосенсибилизаторов водный раствор фотодитазина и его комплексы с различными амфифильными и другими поли- мерами. В ходе проведения ряда экспериментов было показано, что ФДТ с использованием водного раствора фотодитазина заметно усиливает репа- ративные процессы в ранах. Однако отмечено, что фотодитазин вызывал выраженную гемор- рагическую реакцию, проявляющуюся нали- чием диапедезных кровоизлияний в ткани дна ран. Наряду с этим было установлено, что плю- роник F127 способен ослабить негативное воз- действие фотодитазина на микрососуды и пре- дотвратить развитие местной геморрагической реакции, осложняющей заживление раны. В экспериментах на модели инфицирован- ной раны ФДТ с использованием комплекса «фотодитазин-плюроник-хитозан» были полу- чены данные о благоприятном течении ране- вого процесса. Наряду с отсутствием геморра- гических проявлений наблюдалась наибольшая степень снижения воспалительной реакции с одновременным усилением регенераторно- репаративных признаков. Был сделан предполо- жительный вывод о том, что в условиях фотоак- тивации хитозан усиливает антибактериальный, противовоспалительный и прорегенераторный эффекты комплекса «фотодитазин-плюроник». Материал и методы исследования В ходе исследования была выполнена серия экспериментов на 56 белых лабораторных крысах-самцах с массой тела 120-140 г., получен- ных из питомника экспериментальных живот- ных Научного центра биомедицинских техноло- гий РАМН (филиал «Столбовая»). Животные содержались в стандартных усло- виях вивария, по 1 особи в клетке, получали кормление комплексным гранулированным лабораторным кормом при постоянном доступе к воде («Правила по обращению, содержанию, обезболиванию и умерщвлению эксперимен- тальных животных», Приказ №267 МЗ РФ от 19.06.2003). Группа Кол-во животных Средство обработки ран (1,0 мл) 1 группа (контроль- ная) 14 Изотонический раствор хлорида натрия +ФД-активация 2 группа 14 водный растворфотоди- тазина (2мг/мл) +ФД-активация 3 группа 14 комплекс «фотодитазин- хитозан «Биопрогресс»+ ФД-активация 4 группа 14 комплекс «фотодитазин- хитозан «Биопрогресс»- плюроник» +ФД-активация ИТОГО 56 Серия включала 4 группы экспериментов (по 14 животных в каждой): Ход и порядок проведения эксперимента На следующий день после нанесения раны (использована модель полнослойной плоскост- ной раны с кольцами-втулками, Л.И. Слуцкий, 1969, A.B. Shekhter et al., 2005) начинали их обработку. Проводили обкалывание дна раны исследуе- мыми средствами в соответствии с вышеперечис- ленными группами. Не снимая плёнки с поверх- ности кольца, шприцом из нескольких вколов (3-4) вводили испытуемые средства (общее коли- чество - 1,0 мл) в мягкие ткани дна раны. После введения фотосенсибилизатора жи- вотных помещали в темный бокс и через 15 мин начинали ФД-активацию ран, используя в каче- стве источника излучения Аппарат фототера- превтический светодиодный «АФС» (ООО «Полироник», Россия), =660 нм, мощность 700 мВт. Дно раны облучали расфокусирован- ным лучом (диаметр пятна облучения ≈ 0,5-0,8 см), сканирующими круговыми перемещения- ми световода в течение 1 минуты. Процедуру повторяли на 3-и сутки после нанесения раны. На 4-е сутки после нанесения раны (следую- щие сутки после последнего облучения) живот- ных в обычном порядке выводили из экспери- мента и изымали раневые ткани для последую- щего гистологического изучения. Результаты исследования Макроскопическая оценка клинической картины состояния ран На следующие сутки после операции общее состояние животных во всех группах удовлетво- рительное. Клиническая картина состояния ран у всех животных однотипна. Экссудат отсут- ствует, раневая поверхность покрыта тонкой пленкой фибрина, перифокальная реакция во всех случаях слабо выражена. В этот срок прове- ден первый сеанс ФД-активации. На следующие сутки после облучения в состоянии ран отмечены некоторые изменения. В 1-й (контрольной) группе на поверхности раны появился в небольшом количестве сероз- ный экссудат, но в целом клиническая картина ран практически не изменилась. В то время как в остальных группах, где ФД-активация проводи- лась на фоне фотодитазина и его комплексов, в ранах присутствовал серозно-геморрагический экссудат, однако во 2-й и 3-й группах он был выражен в значительно большей степени, чем в 4-й группе. Общее состояние животных оставалось удовлетворительным. На следующий день, после 2-го сеанса ФД-активации (4-е сутки от начала экспери- мента) общее состояние животных и клиниче- ская картина ран практически не изменились. При иссечении тканей раны отмечено, что они и окружающие рану ткани имеют интенсивное красно-бурое прокрашивание, за исключением животных в группе 4. Сам пласт ткани, запол- няющей рану, относительно тонкий, рыхлый, слизисто-отечный. Результаты гистологического изучения группа (контроль) - физ.раствор+ ФДактивация На дне раны располагается фибринозно- лейкоцитарный слой, содержащий большое количество нейтрофилов, большая часть кото- рых имеет признаки распада. Под этим слоем остается слой жировой клетчатки, инфиль- трированный нейтрофилами и макрофагами и проращенный местами тяжами фибробла- стов. Глубже располагается слой грануляцион- ной ткани, которая содержит многочисленные фибробласты, капиллярные «почки» и сосуды с просветом (рис. 1 и 2). Местами в грануляци- онной ткани и клетчатке отмечаются небольшие очаги диапедезных кровоизлияний. Следует отметить, что развитие грануляцион- ной ткани в группе с облучением было выражено в большей степени, чем в контрольной группе с про- ведением традиционного лечения (Хлоргекседин 0,05%) в предыдущей серии экспериментов. группа - водный раствор фотодитазина+ФД активация Как и в контроле, дно раны выстлано отно- сительно толстым фибринозно-лейкоцитарным слоем. Отличием от контроля является боль- шее развитие грануляционной ткани. Она зани- мает несколько бóльшую площадь, новообразо- ванные сосуды в ней в основном уже имеют про- свет, но не заполнены эритроцитами (рис. 3). Такая картина отмечалась у 3-х животных, а у одного животного грануляционная ткань была развита очень слабо, в то время как фибринозно- лейкоцитарный слой отличался большей тол- щиной. Следует отметить, что у 2-х животных отмечались диапедезные кровоизлияния, сте- пень выраженности которых несколько выше, чем в контроле. группа - комплекс «фотодитазинхитозан «Биопрогресс»+ФД активация У двух животных фибринозно-лейкоцитарный слой имеет такую же структуру и толщину, как в предыдущей группе. Отличием является повы- шенное количество эритроцитов в этом слое. Оставшийся жировой слой инфильтрирован ней- трофилами и макрофагами. Его отличие от преды- дущей группы также заключается в том, что про- светы сосудов расширены, полнокровны, а вокруг них отмечаются диапедезные кровоизлияния, местами сливающиеся между собой и выражен- ные не менее сильно, чем в первых двух группах. Слой грануляционной ткани толще, чем в преды- дущей группе, а сама она значительно более зре- лая, в ней больше новообразованных сосудов с просветами, но больше сосудистых «почек», коли- чество фибробластов уменьшено. Следует отметить, что в грануляционной ткани видны крупные очаги диапедезного кро- воизлияния, что свидетельствует о повышен- ной проницаемости сосудистых стенок (рис. 4). У одного животного имеется толстый фибринозно-лейкоцитарный слой, а грануляци- онная ткань практически отсутствует. группа - комплекс «фотодитазинхитозан «Бипрогресс»плюроник+ФД активация Фибринозно-лейкоцитарный слой толстый, с большим числом нейтрофилов и эритроцитов. Грануляционная ткань развита сильнее, чем в группе 3 этой серии (без плюроника). Степень зрелости грануляционной ткани одинакова, но в этой группе она в значительной мере прорастает жировую клетчатку. Важно отметить, что в грануляционной ткани имеется меньшее число диапедезных (местами сливающихся) кровоизлияний, по сравнению с группой 3 (рис. 5). Заключение В результате клинических наблюдений и макроскопической оценки состояния ран в настоящих экспериментах установлено, что: В контроле (изотонический раствор натрия хлорида + ФД-активация) воспалительные изменения были умеренными, при этом во всех случаях наблюдалось развитие грануляцион- ной ткани по сравнению с традиционным лече- нием (раствор Хлоргексидина 0,05%) проводив- шимся в предыдущей серии экспериментов. Это соответствует полученным ранее данным о сти- мулирующем влиянии лазерного (светодиод- ного) излучения. Важно отметить, что воспалительные изме- нения в группах 2, 3, 4 были выражены сла- бее, а репаративные, напротив, протекали более активно. Отмечался рост грануляционной ткани, который был выше, чем в контрольной группе, т.е. налицо был стимулирующий эффект ФДТ. Можно предполагать, что ФД-активация меняет структуру фотодитазина, экранизируя его общетоксическое действие. При этом диа- педезные кровоизлияния (местный гистотокси- ческий эффект) были выражены сильнее, чем в контроле, но не на много. Прорегенераторное действие комплексов фотодитазина с хитозаном при введении в них плюроника усиливается. Грануляционная ткань хорошо развивается. Воспалительные измене- ния значительно снижены по сравнению с груп- пами 1 и 2. Однако, диапедезные кровоизлия- ния остаются, хотя в 4-й группе уровень диапе- дезных кровоизлияний на порядок меньше чем 1 2 3 Рис.1. II серия 1 группа (контроль) изотонический раствор натрия хлорида+ФДактивация, 4е сутки. Дно раны покрыто фибринознолейкоцитарным слоем с большим количеством разрушенных нейтрофилов (1), глубже виден слой жировой клетчатки (2), а под ним - слой грануляционной ткани (3). Окраска ГЭ, ув.х100 Рис. 2. II серия 1 группа (контроль) изотонический раствор натрия хлорида+ФДактивация, 4е сутки Созревающая грануляционная ткань с пролиферирующими фибробластами и многочисленными новообразованными сосудами. Окраска ГЭ, ув.Х400 Рис. 3. 2 группа - водный раствор фотодитазина+ФД активация, 4е сутки Выраженный рост грануляционной ткани с большим количеством сосудов, фибробластов и макрофагов. Окраска ГЭ, ув.Х400 Рис. 4. 3 группа - комплекс «фотодитазинхитозан «Биопрогресс» +ФДактивация, 4е сут. Незрелая грануляционная ткань. Крупные очаги диапедезного кровоизлияния. Окраска ГЭ, ув.Х400 Рис. 5. 4 группа - коплекс «фотодитазинхитозан «Бипрогресс»плюроник+ФД активация, 4е сутки. Развитая грануляционная ткань с большим количеством сосудов. Полнокровие сосудов. Наличие диапедезных кровоизлияний. Окраска ГЭ, ув.Х400 в группах 2 и 3. Таким образом, при ФД-активации светоди- одным излучением развиваются те же эффекты, что и в наших прежних исследованиях, однако присутствие плюроника в комплексе «фотодитазин-хитозан» усиливает эффектив- ность комплексов фотодитазина при ранозажив- лении.

A B Solovyeva

Email: anna@polymer.chph.ras.ru

A L Spokoyniy

Email: ssanches@yandex.ru

T G Rudenko

Email: t_g_rud@mail.ru

A B Shekhter

N N Glagolev

N A Aksenova

Email: naksenova@mail.ru

A V Baranov

  1. Толстых П.И. Лечение ишемических язв, развившихся на фоне атеросклероза сосудов нижних конечностей // Лазерная медицина. 2013. Т.17 № 2. С. 40-44.
  2. Толстых П.И., Соловьева А.Б., Дербенев В.А., Спокойный А.Л. и др. Сравнительная эффективность лекарственных форм сенсибилизаторов, применяемых при фотодинамической терапии гнойных ран // Лазерная медицина. 2014. Т.18. № 2. С.8-12.
  3. Толстых П.И., Соловьева А.Б., Спокойный А.Л. Оптимизация фотохимической терапии гнойных ран мягких тканей //Лазерная медицина. 2014 Т.18. №4. С.26.
  4. Shekhter A.B. Beneficial effect of gaseous nitric oxide on the healing of skin wounds Nitric Oxide // Photochemistryistry and Photobiologyogy. 2013. Vol. 12. №4. P.210-219.
  5. Solovieva A.V., Aksenova N.A., Sorokaty A.A. , A.L. Spokoyniy. Photodynamic therapy of intractable purulent wounds with photoditazine-polymer complex immobilized on hydroxyapatite nanoparticles // Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. 2012. Vol.9. Supplement 1. P.14.

Views

Abstract - 185

PDF (Russian) - 153

Cited-By


PlumX


Copyright (c) 2016 Solovyeva A.B., Spokoyniy A.L., Rudenko T.G., Shekhter A.B., Glagolev N.N., Aksenova N.A., Baranov A.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies