Научная статья на тему 'Перспективы применения в хирургии биополимерных матриксов на основе гиалуроновой кислоты'

Перспективы применения в хирургии биополимерных матриксов на основе гиалуроновой кислоты Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
442
75
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА / БИОПЛАСТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ / ОСТРЫЙ ПАНКРЕАТИТ / HYALURONIC ACID / BIOPLASTIC MATERIAL / ACUTE PANCREATITIS

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Шуланова Ж.Ж.

В статье представлены обзор некоторых свойств гиалуроновой кислоты. Описана возможность применения биоинженерных материалов на основе гиалуроновой кислоты в хирургической практике для лечения раневых дефектов кожи и слизистых оболочек. Данные материалы не только замещают поврежденную ткань, но и стимулируют процессы репарации в разные фазы течения раневого процесса. Результаты клинического применения биополимера гиалуроновой кислоты в лечении повреждений покровных тканей послужили идеей для проведения экспериментальной работы по лечению острого деструктивного панкреатита.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Шуланова Ж.Ж.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE PROSPECTS OF APPLYING HYALURONIC ACID BIOPOLYMER MATRICES IN SURGERY‌

The article presents some properties of the hyaluronic acid. The bioengineering materials based on the hyaluronic acid are used in surgical practice for the treatment of the defects in wound skin and mucous membranes. These materials not only replace the damaged tissue, but also stimulate the repair processes in different phases of the wound healing process. The results of clinical application of hyaluronic acid biopolymer in the treatment of cover tissue damages served as an idea to make an experimental work for the treatment of acute destructive pancreatitis.

Текст научной работы на тему «Перспективы применения в хирургии биополимерных матриксов на основе гиалуроновой кислоты»

ствия неблагоприятных экологических и производственных факторов.

Выводы

1. В олигурическом периоде отмечается наименьшая концентрация витаминов-антиоксидантов при среднетяжелой и тяжелой формах ГЛПС в сыворотке крови рабочих промышленных предприятий.

2. В период полиурии отмечается достоверное повышение каротиноидов (р<0,05) при среднетяжелом и тяжелом течениях заболевания, а ретинол имеет только тенденцию к повышению.

3. В полиурический период концентрация токоферола достоверно повышается при средней тяжести заболевания (р<0,05) и лишь имеет тенденцию к повышению при тяжелой форме заболевания.

4. Содержание токоферолов, кара-тиноидов и ретинола в сыворотке крови рабочих промышленных предприятий через шесть месяцев после среднетяжелой и тяжелой форм ГЛПС достоверно ниже, чем в контрольной группе.

5. При тяжелой форме ГЛПС концентрация изучаемых витаминов через год после заболевания у рабочих промышленных предприятий была достоверно ниже, чем в контрольной группе.

Работа заняла призовое место в конкурсе научно-исследовательских работ, проводимых в рамках проекта, получившего финансовую поддержку ФГБУ «Российский фонд фундаментальных исследований», проект № 16-04-20105

Сведения об авторах статьи: Хасанова Гузель Миргасимовна - д.м.н., профессор кафедры инфекционных болезней ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3. E-mail: nail_ufa1964@mail.ru.

Катаев Валерий Алексеевич - д. фарм. н., профессор, зав. кафедрой послевузовского и дополнительного профессионального фармацевтического образования ИДПО ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3. Валишин Дамир Асхатович - д.м.н., профессор, зав. кафедрой инфекционных болезней ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3. E-mail: damirval@yandex.ru.

Хасанова Алия Наилевна - студентка 5-го курса лечебного факультета ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3. Тел./факс: 8-917-452-41-05. E-mail: Alkh.non@gmail.ru.

Музыченко Анна Владимировна - аспирантка кафедры инфекционных болезней с курсом ИДПО ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3.

ЛИТЕРАТУРА

1. Интенсивность процессов липопероксидации у перенесших геморрагическую лихорадку с почечным синдромом / Ф.Х. Ками-лов [и др.] // Медицинская наука и образование Урала. - 2011. - Т. 12, № 2. - С. 136-138.

2. Ускова, Ю.Г. Интоксикационный синдром и его патогенетическое значение при геморрагической лихорадке с почечным синдромом / Ю.Г. Ускова, В.Ф. Павелкина, Р.З. Альмяшева // Научный альманах. - 2015. - №1 (3). - С. 110-114.

3. Ускова, Ю.Г. Процессы липопероксидации при геморрагической лихорадке с почечным синдромом / Ю.Г. Ускова, В.Ф. Павелкина // Наука и образование в XXI веке: сб. научных трудов в 5 ч. - М.: «АР-Консалт», 2015. - Ч. I. - С. 45-46.

4. Хасанова, Г.М. Особенности заболеваемости геморрагической лихорадкой с почечным синдромом в крупном промышленном городе / Г.М. Хасанова // Вестник Башкирского университета. - 2007. - Т. 12, N° 1. - С. 57-59.

5. Хасанова, Г.М. Особенности заболеваемости, течения, осложнений и исходов геморрагической лихорадки с почечным синдромом в крупном промышленном городе / Г.М. Хасанова // Вестник Башкирского университета. - 2007. - Т. 12, № 4. - С. 45-47.

6. Хасанова, Г.М. Клинико-эпидемиологические проявления геморрагической лихорадки с почечным синдромом в период подъема заболеваемости в республике Башкортостан / Г.М. Хасанова, Д.А. Валишин, А.Н. Хасанова // Международный академический вестник. - 2015. - № 1 (7). - С. 148-150.

7. Хасанова, Г.М. Актуальные аспекты иммунопатогенеза, витаминно-микроэлементного баланса и лечения геморрагической лихорадки с почечным синдромом: автореф. дис. ... д-ра мед. наук. - М., 2012. - 47 с.

8. Chemiluminescence in vitamin E - deficient erytrocytes initiated by xantine oxydase reaction. In relation to the accumulation of thiobarbituric acid reactive substance / Yasuda H. [et al.] //J. Nutr. Sci. Vitaminol. Tokyo. - 1986. - Vol.32. - P.245-250.

УДК 617-089-08-031.84-02:[573.6+577.21] © Ж.Ж. Шуланова, 2015

Ж.Ж. Шуланова

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ В ХИРУРГИИ БИОПОЛИМЕРНЫХ МАТРИКСОВ НА ОСНОВЕ ГИАЛУРОНОВОЙ КИСЛОТЫ

ГБОУ ВПО «Оренбургский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Оренбург

В статье представлены обзор некоторых свойств гиалуроновой кислоты. Описана возможность применения биоинженерных материалов на основе гиалуроновой кислоты в хирургической практике для лечения раневых дефектов кожи и слизистых оболочек. Данные материалы не только замещают поврежденную ткань, но и стимулируют процессы репарации в разные фазы течения раневого процесса. Результаты клинического применения биополимера гиалуроновой кислоты в лечении повреждений покровных тканей послужили идеей для проведения экспериментальной работы по лечению острого деструктивного панкреатита.

Ключевые слова: гиалуроновая кислота, биопластический материал, острый панкреатит.

Zh.Zh. Shulanova THE PROSPECTS OF APPLYING HYALURONIC ACID BIOPOLYMER MATRICES IN SURGERY

The article presents some properties of the hyaluronic acid. The bioengineering materials based on the hyaluronic acid are used in surgical practice for the treatment of the defects in wound skin and mucous membranes. These materials not only replace the damaged tissue, but also stimulate the repair processes in different phases of the wound healing process. The results of clinical application of hyaluronic acid biopolymer in the treatment of cover tissue damages served as an idea to make an experimental work for the treatment of acute destructive pancreatitis.

Key words: hyaluronic acid, bioplastic material, acute pancreatitis.

За последние десятилетия получила активное развитие реконструктивная медицина, которая параллельно с генной инженерией занимается созданием биоматериалов, способных заменить поврежденные участки организма, отдельные органы, ткани [1,2,5].

Биоматериал - это нежизнеспособный материал, предназначенный для контакта с живой тканью и выполнения функции медицинского назначения (Рекомендации оргкомитетов V и VI Всемирных конгрессов по биоматериалам, 1998 и 2000 гг.; Международная организация по стандартизации ISO (ISO/TR 9966); ГОСТ Р 51148-98).

Выделяют две группы биоматериалов: трансплантаты и импланты. Трансплантаты -это жизнеспособные органы, ткани и клетки, пересаживаемые от одного организма другому или с одного участка на другой. Импланты - это искусственно созданные материалы (полимеры, силикон, металлопластик и т.п.). Отдельно выделяют биоматериалы, построенные из клеток или являющиеся клеточными носителями. К биополимерам предъявляют ряд обязательных свойств, таких как - биосовместимость, биоде-градируемость, биоустойчивость [4,8].

Под биосовместимостью понимают не полное отсутствие токсичности или других отрицательных свойств, а способность материала при имплантации выполнять поставленную задачу. Выделяют следующие основные свойства биосовместимых материалов (Севостья-нов В.И. с соавт., 1999), которые не должны: вызывать местную воспалительную реакцию; оказывать токсическое и аллергическое действия; обладать канцерогенным действием; провоцировать развитие инфекции, а должны сохранять функциональные свойства в течение предусмотренного срока эксплуатации.

Биодеградция - это процесс частичного или полного разложения биоматериалов при контакте с живыми тканями, клетками и биологическими жидкостями.

Биоустойчивость - противоположное биодеградации свойство, которая характеризует способность материала противостоять в установленном интервале времени комплексному воздействию окружающей среды и тка-

ней, сохраняя при этом свои исходные физико-химические, механические и биологические, а также функциональные свойства.

Структура большинства биоматериалов представлена матричным каркасом, состоящим из макромолекул коллагена, желатины, альгината, хитозана, гиалуроновой кислоты и других и выполняет функцию тканьиндуци-рующего монокомпонентного матрикса для клеток, находящихся в ткани донора, или комплексный матричный носитель с включенными в него «in vitro» донорскими клеточными элементами и/или биологически активными веществами и лекарственными препаратами. Такое сочетание позволяет максимально приблизить его к цито-архитектонике тканей человека. В итоге они имеют вид двухмерных (пленки) или трехмерных (губки, гели) мат-риксов, в которые можно или уже включены те или иные клеточные элементы [2,4,8,11,12].

Многолетние исследования показали, что наиболее подходящим и перспективным материалом в восстановительной хирургии и тканевой инженерии является гиалуроновая кислота (ГК).

Гиалуроновая кислота - несульфатиро-ванный высокомолекулярный гликозами-ногликан, неразветвленный полисахарид, состоящий из дисахаридных единиц, образованных N-ацетил-О-глюкозамином и D-глюкуро-новой кислотой, соединенных между собой b-1,3- и Ь-1,4-гликозидными связями. В организме человека ГК найдена во многих тканях, в которых отмечается быстрый рост и пролиферация клеток [10].

При патологических состояниях изменяется не только местная концентрация ГК, но и соотношение ее молекул с низкой и высокой молекулярными массами. Молекулярная масса гиалуронана - очень важный параметр, ввиду того, что молекулы с разной молекулярной массой по-разному влияют на поведение клеток. Относительно низкомолекулярная фракция ГК (<100 000 Da) оказывает противовоспалительное действие, индуцирует ангиогенез (рост кровеносных и лимфатических сосудов). ГК с молекулярной массой 50 000-100 000 Da стимулирует клеточную

пролиферацию, активирует миграцию клеток. Фракция ГК с молекулярной массой более 500 000 Ба подавляет ангиогенез, ингибирует клеточную пролиферацию, блокирует синтез ИЛ-1(3 и ПГ-Е2 (медиаторы воспаления). С увеличением размера макромолекулы ГК возрастает защита фибробластов от цитотоксического действия свободных радикалов (ГК с массой около 1 000 000 Ба) [10,13].

Таким образом, ГК участвует в процессах пролиферации, адгезии, миграции и дифференциации клеток. Мелкие молекулы ГК, образующиеся при распаде и перестройке матрикса, обладают действием, усиливающим ангиогенез путем стимуляции тромбоцитарного фактора роста, пролиферацию и рост гладкомышечных клеток. Матриксы на основе ГК способствуют пролиферации и дифференцировке клеток, а также неоваскуляризации [14,15].

При применении ГК уменьшается формирование послеоперационных спаек в брюшной полости, уменьшаются дегенеративные изменения в хрящевой ткани суставов, стимулируется остеогенез. Такое противовоспалительное свойство проявляется в результате существенного уменьшения количества лейкотриена С4, простагландинов и интер-лейкинов в месте поражения [10,15,16].

При применении ГК отмечается отграничение процесса деструкции и воспаления (по типу микроабсцессов), угнетение роста некоторых бактерий, уменьшается внедрение стрептококков в эпителиальные клетки. ГК способна депонировать лекарственные препараты и пролонгировать их действие за счет образования вязкоэластической субстанции с частичками лекарственного вещества [10,14].

В России ООО НПП «Наносинтез» (г. Оренбург) производятся материалы «Гиа-матрикс» и «ДЖИ-дерм». «Гиаматрикс» -биопластический материал (БМ), полученный путем фотохимического наноструктури-рования гидроколлоида ГК и матричного пептида. Выпускается в виде монофазных пластин, обладает хорошими адгезивными свойствами, поддерживает оптимальный гидробаланс, миграцию клеток, срок биодеградации - 6-8 суток. БМ предназначен для лечения обширных ожогов, диабетических и венозных язв голеней (в комплексе с лечением основного заболевания), пролежней без признаков гнойной инфекции, тимпанопла-стики, язв роговицы глаза (у животных), уменьшает продолжительность фазы экссудации, тем самым ускоряет наступление фазы пролиферации, способен формировать депо лекарственных препаратов [6,7].

«ДЖИ-дерм» - гистоэквивалент БМ - получен путем новой технологии точечного мак-ромолекулярного фотопринтирования ГК и пептидного комплекса (короткоцепочечные матричные пептиды + пептиды-регуляторы). Двухфазная структура материала подобна ба-зальной мембране покровных тканей. В нем имеются микроперфорации и равномерно распределенные насечки, необходимые для дренирования раневого экссудата, поддержания оптимального газо- и водообмена. Круглые отверстия диаметром 5 мм служат посадочными лунками для эпителиальных тканей и выполнения частичной аутодермопластики. Биоматериал поддерживает митоз, способен формировать депо лекарственных препаратов, обладает хорошими адгезивными свойствами и не требует повторной смены повязки, применяется во все три фазы течения раневого процесса, срок биодеградации в условиях раневого процесса 7 - 8 суток. Данный биоматериал применяют в общей и пластической хирургии, эстетической медицине и косметологии в качестве биопластического материала для пластики дефектов кожных покровов, восстановления клеточных кожных слоев после косметологических процедур (пилинг, дермабразия и др.), а также для пластики дефектов слизистых оболочек (га-стродуоденальные эрозии и язвы). В последнем случае применяют кислотоустойчивые варианты ДЖИ-дерм, полученные путем дополнительного введения фосфатной буферной системы и антибиотиков (омепрозола, кларитроми-цина). Кроме того, он может служить матрицей для культивирования эукариотических клеток in vitro [6,7].

Известно, что воспалительные реакции неспецифичны, они проявляются при повреждении любой ткани и при различном механизме повреждении, в том числе и при иммунном конфликте. Мало изучен вопрос местного медикаментозного воздействия на паренхиму поджелудочной железы и парапанкреатическую клетчатку, в том числе и при гнойных осложнениях, с целью подавления бактериальной флоры, ускорении процессов отграничения и отторжения некротизированых тканей, стимуляции процессов репарации тканевых структур поджелудочной железы. Проведен ряд научных исследований по местному применению ГК, полученной из пуповинных канатиков, в лечении острого деструктивного панкреатита. На основании этих исследований было доказано, что ГК создает адекватные условия для стимуляции пролиферации панкреатоцитов, клеток фибробластического ряда, васкулогенеза [9]. Чем меньше продолжительность фаз альтера-

ции и экссудации, тем меньше риск развития гнойно-воспалительных осложнений, тем быстрее наступает фаза пролиферации, тем самым снижается риск развития гнойно-септических осложнений. Поэтому мероприятия, направленные на ускорение процессов репарации на ранних сроках течения острого панкреатита и ликвидацию вторичных зон некроза должны являться одними из главных моментов лечебной тактики. Это наряду с общепринятыми схемами лечения обусловливает необходимость местного применения препаратов, обладающих, стимулирующим действием, на процессы пролиферации в ткани поджелудочной железы.

Все вышеизложенное о свойствах натив-ной ГК и ГК, полученной путем фотохимиче-

ского наноструктурирования, обусловило проведение экспериментального исследования по местному применению биополимерного аналога ГК с целью стимуляции процессов репара-тивной регенерации поврежденной ткани поджелудочной железы [17]. Биофизические свойства БМ соответствуют требованиям биосовместимости. БМ обладает хорошими адгезивными свойствами, оптимальными сроками биодеградации и биоустойчивости, поддерживает митоз и способствует васкулогенезу. Кроме этого он имеет формы двухмерных (пленки) и трехмерных матриксов (гель, губка) и могжет служить матриксом для культивирования клеток, а также способен депонировать лекарственные вещества.

Сведения об авторе статьи:

Шуланова Жанна Жулдасгалеевна - аспирант кафедры госпитальной хирургии, урологии ГБОУ ВПО ОрГМУ Минздрава России. Адрес: 460000, г. Оренбург, ул. Советская, 6. Тел. 8(3532)34-92-96. E-mail: shulanova@ya.ru.

ЛИТЕРАТУРА

1. Формирование биоактивных высокопористых полимерных матриксов для тканевой инженерии / С.Э. Богородский [и др.] // Перспективные материалы. - 2013. - №5. - С 44-54.

2. Горева, Н.И. Полимерные матриксы для культивирования клеток // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. - 2009. -№ 4. - С. 29-35.

3. Механотопография и биологические свойства гистоэквивалент-биопластического материала на основе гидроколлоида гиалуро-новой кислоты / Е.В. Зиновьев [и др.] // Вестник Российской военно-медицинской академии. - 2013. - № 4 (44). - С. 200-204.

4. Марковцева, М.Г. Пористые трехмерные носители для культивирования и трансплантации клеток на основе сополимера гидро-сибутирата с гидроксивалератом / М.Г. Марковцева, Е.А. Немец, В.И. Севастьянов //Вестник трансплантологии и искусственных органов. - 2006. - № 4. - С. 83-88.

5. Экспериментальное обоснование стимуляции регенерации печени фетальной тканью и аллогенным биоматериалом / М.А. Нартайлаков [и др.] // Медицинский вестник Башкортостана. - 2007. - № 5.- С. 60-65.

6. Рахматуллин, Р.Р. Биопластический материал на основе гиалуроновой кислоты: биофизические аспекты фармакологических свойств // Фармация. - 2011. - № 4. - С. 36-39.

7. Рахматуллин, Р.Р. ДЖИ-Дерм - новое поколение биопластических материалов (биокожа II): монография. - М., 2013. - С. 2-21.

8. Биодеградируемый материал ЭластоПОБ для клеточной трансплантации / В.И. Севастьянов [и др.] //Перспективные материалы. - 2004. - № 3. - С. 35-40.

9. Стадников, Б. А Клинико-экспериментальное обоснование применения нейропептидов и гиалуроновой кислоты в комплексном лечении осложнений острого панкреатита: автореф. дис. ... д-ра мед. наук / Б. А. Стадников. - Оренбург, 2005. - 38 с.

10. Хабаров, В.Н. Гиалуроновая кислота: получение, свойства, применение в биологии и медицине: монография / В.Н. Хабаров, П.Я. Бойко, М.А. Селянин. - М.: Практическая медицина, 2012. - 250 с.

11. Шумаков, В.И. Биополимерные матриксы для искусственных органов и тканей / В.И. Шумаков, В.И. Севастьянов // Здравоохранение и медицинская техника. - 2003. - № 4. - С. 30-33.

12. Шумаков, В.И. Достижения и перспективы развития трансплантологии и искусственных органов в России //Вестник трансплантологии и искусственных органов. - 2005. - №3. - С. 6-9.

13. Brun P., Cortivo R., Radice M., Abatangelo G.: Hyaluronan-based biomaterials in tissue engineering. New Frontiers in Medical Sciences: Redefining Hyaluronan//Symposium Proceedings, Padua, Italy. - June 1999. - Р. 269.

14. Czarnecki J., Lafdi K., Joseph R., Tsonis P.., Hybrid carbon-based scaffolds for applications in soft tissue reconstruction//2012 Feb 28. [PubMed]

15. Lev-Tov H., Li C., Dahle S., Isseroff R., Cellular versus acellular matrix devices in treatment of diabetic foot ulcers: study protocol for a comparative efficacy randomized controlled trial// - 2013 Jan 9;14:8. [PubMed]

16. Jadlowiec C., Brenes R., Li X., Lv W., Protack C., Collins M., Dardik A., Stem cell therapy for critical limb ischemia: what can we learn from cell therapy for chronic wounds?//2012 Oct 19. [PubMed]

17. Шуланова, Ж.Ж. Опыт применения биполимера гиалуроновой кислоты в лечении экспериментального острого панкреатита / Ж.Ж. Шуланова, В.С. Тарасенко, С.А. Корнилов // Медицинский вестник Башкортостана. - 2015. - Том 10, № 6 (60). - С. 53-57

УДК 617-089.844 © Коллектив авторов, 2016

В.Н. Павлов, А.А. Бакиров, И.Р. Кабиров, С.И. Благодаров, А.А. Алексеев, А.А. Измайлов, Л.М. Кутлияров, А.Р. Загитов, В.Ш. Ишметов ПРИМЕНЕНИЕ 3Б КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИЧЕСКОЙ АНГИОГРАФИИ ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ ОДНОМОМЕНТНОЙ РЕКОНСТРУКЦИИ ТАЗОВОГО ДНА ПОСЛЕ ЭВИСЦЕРАЦИИ ОРГАНОВ МАЛОГО ТАЗА

Пластика дефекта промежности с использованием регионарно-перемещенных лоскутов снижает количество послеоперационных осложнений, связанных с дефектом промежности у пациентов после эвисцерации органов малого таза (ЭОМТ). Целью исследования является улучшение метода пластики промежности путем персонификации забора кожно-мышечно-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.