CC BY
43
УЧЕНЫЕ ЗАПИСКИ СПбГМУ ИМ. АКАД. И. П. ПАВЛОВА • ТОМ XV • N04 • 2008
© Коллектив авторов, 2008 г УДК 612.181-089.28/.29]:615.283
Г. С. Авхутская, И. Ю. Сенчик, И. А. Кравцова, Т. С. Михайлова, О. Г. Кузнецова, О. С. Фролова
ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ПРОТЕЗОВ КРОВЕНОСНЫХ СОСУДОВ ИЗ ЛАВСАНА, ОБРАБОТАННЫХ АНТИМИКРОБНОЙ КОМПОЗИЦИЕЙ С ВВЕДЕНИЕМ МЕТРОНИДАЗОЛА
Кафедра общей и биоорганической химии, кафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии, кафедра факультетской хирургии Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени академика И. П. Павлова
ВВЕДЕНИЕ
Одним из наиболее частых осложнений при протезировании сосудов является раневая инфекция в области сосудистого протеза, что во многих случаях влечет за собой необходимость повторного оперативного вмешательства с высоким операционным риском [1, 4].
Цели исследования: создание антимикробной композиции пролонгированного действия для обработки протезов кровеносных сосудов из лавсана и обоснование возможности ее применения для профилактики гнойно-септических осложнений в послеоперационном периоде.
Этапы исследования:
1) создание антимикробной композиции;
2) обработка имплантируемых материалов композицией;
3) микробиологическое исследование;
4) поиск оптимального метода стерилизации;
5) изучение влияния антимикробной композиции на течение раневого процесса.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
На кафедре общей и биоорганической химии СПбГМУ им. акад. И. П. Павлова была разработана антимикробная композиция пролонгированного действия в виде геля на основе поливинилового спирта с включением в ее состав хлоргексидина. Введение хлоргексидина в раствор полимера обеспечивает пролонгацию действия антисептика за счет иммобилизации его в полимерную матрицу. Позже композиция была модифицирована добавлением в ее состав метронидазола - производного нитроимидазола, эффективного в отношении тех микроорганизмов, ферментные системы которых способны восстанавливать нитрогруппу. Препарат является средством первого ряда в лечении анаэробных инфекций. Метронидазол проявляет высокую бактерицидную активность в отношении облигатных анаэробов (Bacteroides &рр., Fuzobacterium
spp., Peptostreptococcus spp.) за счет нарушения репликации ДНК и синтеза белка в микробных клетках, причем резистентность к препарату встречается крайне редко. Анализ литературных данных и проведенные экспериментальные исследования показали, что к метронидазолу нечувствительны аэробные микроорганизмы и факультативные анаэробы, но в присутствии смешанной флоры (аэробной и анаэробной) препарат действует синерги-чески с другими активными компонентами, эффективными против обычных аэробов.
Микробиологические исследования проводились на кафедре микробиологии, вирусологии и иммунологии СПбГМУ им. акад. И. П. Павлова на различных штаммах S. epidermidis, выделенных от больных с наличием гнойного воспаления в области послеоперационной раны, а также на стандартных штаммах S. aureus 210, P. aeruginosa 25923 и E.coli 439, Bacteroides spp., Fuzobacterium spp., Peptostreptococcus spp.
Фрагменты сосудистых протезов обрабатывались композицией, после чего подвергались стерилизации, которая проводилась тремя методами: гамма-облучением, автоклавированием и озонированием.
Одним из наиболее перспективных методов стерилизации является озонирование, так как озон - сильный окислитель. Иностранные и отечественные авторы к стерилизующим достоинствам озона относят широкий спектр его бактерицидного действия, возможность использования для обеззараживания труднодоступных поверхностей, более короткий период полураспада в сравнении с другими газами [2, 3]. На основании изучения технологии процесса озонирования был выбран оптимальный режим работы озоновой камеры.
Биохимические исследования были проведены на кафедре биологической химии СПбГМУ им. акад. И. П. Павлова. Тестирование на биосовместимость протезов кровеносных сосудов из лавсана, обработанных композицией, осуществлялось методом определения кинетических параметров комплементзависимого лизиса эритроцитов по альтернативному пути (Lag т - время от момента добавления эритроцитов до начала эффективного лизиса; Vh - максимальная скорость лизиса).
В исследовании на животных было использовано 45 нелинейных белых крыс. Животные были разделены на три группы. В область холки подкожно имплантировался фрагмент синтетического протеза. В I группе сосудистый протез был обработан композицией с ХГ, второй группе - c ХГ и метронидазолом, в третьей (контрольной) группе имплантировался необработанный композицией стерильный сосудистый протез. Рана ушивалась наглухо, обрабатывалась йодом и ксероформом. Подкожно в область раны вводилась взвесь S.Epidermidis, выделенного от больного с воспалительным процессом в области послеоперационной раны. Животные были выведены из эксперимента через 1, 2 и 3 недели.
Для оценки степени воспаления и особенностей реакции в месте имплантации на кафедре патологической анатомии СПбГМУ им. акад. И. П. Павлова проводилось
ОРИГИНАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
'Wf}
к СПбГМУ Ж
морфологическое исследование участка расположения сосудистых протезов и перифокальных тканей при увеличении микроскопа х20, х40 и х90 через 1, 2 и 3 недели после операции.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Микробиологические исследования с использованием дискодиффузионного метода показали, что композиция с ХГ проявляет меньшую активность в отношении S. aureus и S. epidermidis, чем композиция с ХГ и метронидазолом. Данная тенденция наблюдалась в 90 % проведенных экспериментов. Также отмечалась активность в отношении Bacteroides spp., Fuzobacte-rium spp., Peptostreptococcusspp. при применении композиции с метронидазолом. В отношении P. aeruginosa 25923 и E.coli 439 активность была незначительной (рисунок).
Гамма-облучение и автоклавирование оказалось неэффективным, так как антибактериальная активность материалов утрачивалась после указанных методов стерилизации.
Микробиологическими исследованиями было показано, что фрагменты сосудистых протезов из лавсана, обработанные композициями и прошедшие стерилизацию методом озонирования, сохраняли антимикробные свойства.
Биохимические исследования продемонстрировали отсутствие влияния имплантируемых материалов, обработанных антимикробными композициями, на параметры альтернативного пути комплемента, что свидетельствует об отсутствии у них существенной иммуногенно-сти (таблица).
При морфологическом исследовании через 1 неделю после операции в контрольной группе в области протеза и окружающих тканей было обнаружено выраженное гнойное воспаление со вторичным расплавлением подкожной жировой клетчатки, при этом среди скоплений сегментоядерных лейкоцитов определялось большое количество колоний микроорганизмов. В эти же сроки в опытной группе имелось ограничение зоны повреждения валом, состоящим из макрофагов и сегментоядер-ных лейкоцитов. Обнаруживалось также новообразование коллагеновых волокон и пролиферация мелких сосудов, выраженное в большей степени в случае применения композиции с метронидазолом.
Через 2 недели в контрольной группе выявлено прогрессирующее гнойное воспаление с размножением микроорганизмов и формированием их скоплений в виде колоний. Перифокально наблюдалось начало образования грануляционной ткани. В опытной группе имелось уменьшение числа сегментоядерных лейкоцитов, увеличение в составе инфильтрата макрофагов и лимфоцитов, ограничение зоны повреждения сформированной грануляционной тканью.
Через 3 недели в месте имплантации в контрольной группе, наряду с новообразованием грануляционной ткани, сохранялась выраженная смешанно-клеточная
Антимикробная активность композиции: по вертикали обозначен диаметр зоны угнетения роста микроорганизмов на питательной среде (мм)
Значения параметров альтернативного пути комплемента (в % к контролю)
Номер сыворотки Фрагменты сосудистых протезов из лавсана, обработанные антимикробной композицией Фрагменты сосудистых протезов из лавсана, не обработанные антимикробной композицией (контроль)
Vh Lag х Vh Lag х
1 100 112 100 100
2 100 104 100 100
3 92 110 100 100
4 100 100 100 100
5 95 106 100 100
инфильтрация, в то время как в опытной группе признаки воспаления были минимальны (при использовании композиции с метронидазолом), а вокруг протеза определялась тонкая соединительнотканная капсула.
Таким образом, данные гистологического исследования показали меньшую выраженность воспаления и ускорение процессов регенерации при использовании антимикробной композиции с метронидазолом по сравнению с контрольной группой.
ВЫВОДЫ
Полученные экспериментальные данные показали, что композиция пролонгированного действия с введением метронидазола обладает высокой антимикробной активностью, не является иммуногенной, способствует уменьшению интенсивности воспаления и ускорению регенерации, что позволяет рекомендовать ее для использования в клинической практике.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лебедев, Л. В. Протезы кровеносных сосудов / Л. В. Лебедев [и др.]. - СПб., 2001. - 234 с.
2. Beligotskii, N. N. The use of ozone for treating suppurative wounds / N. N. Beligotskii [et al] // Clinical surgery. - 1994. - № 5. -Р. 52-54.
3. Daubaeva, A. A. Effect of ozone on antibiotic sensitivity of microorganisms / A. A. Daubaeva, G. T. Baizakova // Stomatology. -2003. - Vol. 82. - № 2. - Р. 36-38.
4. Kozenkov, A. N. Surgical treatment of patients with diffuse arterial lesions in lower extremities / A. N. Kozenkov [et al] // Annals RCS of RAMS. - 1996. - № 5. - Р. 89-100.
УЧЕНЫЕ ЗАПИСКИ СПбГМУ ИМ. АКАД. И. П. ПАВЛОВА • ТОМ XV • N04 • 200В
РЕЗЮМЕ
Г. С. Авхутская, И. Ю. Сенчик, И. А. Кравцова, Т. С. Михайлова, О. Г. Кузнецова, О. С. Фролова
Исследование свойств протезов кровеносных сосудов из лавсана, обработанных антимикробной композицией с введением метронидазола
Цель работы - создание антимикробной композиции для обработки сосудистых протезов из лавсана. На кафедре общей и биоорганической химии СПбГМУ им. акад. И. П. Павлова была разработана антимикробная композиция пролонгированного действия на основе поливинилового спирта с включением хлоргексидина и метронидазола. Микробиологические исследования подтвердили выраженные антимикробные свойства композиции, которые удавалось сохранить после стерилизации озонированием. Биохимические тесты не выявили существенной иммуногенности у исследуемых материалов. Данные гистологического исследования после проведения эксперимента на животных (нелинейные белые крысы) показали минимальную выраженность воспаления и ускорение регенерации при использовании антимикробной композиции. Полученные результаты свидетельствуют о возможности придания антимикробной активности сосудистым протезам из лавсана и открывают перспективу разработки и применения лекарственных композиций.
Ключевые слова: антимикробная композиция, пролонгированное действие, хлоргексидин, метронидазол, озонирование.
S UMMARY
G. S. Avkthutovskaya, I. YU. Senchick, I. A. Kravtzova, T. S. Mikthailova, O. G. Kuznetsova, O. S. Frolova Characteristics of lavsan vascular prostheses treated with antibacterial preparation and metronidazol
The investigation aim was to create a long-acting antibacterial composition for vascular graft treatment. A pharmaceutical composition based on polyvinile alcohol with chlorhexidine and metronidazol was developed at the Department of General and Bioorganic Chemistry of St. Petersburg Pavlov State Medical University. Microbiological studies evidenced good antibacterial properties of the composition before and after ozonization. Biochemical tests practically showed no immunological activity in the implants under study. Our histological studies after the experiments on the animals (non-linear white rats) revealed minimal inflammation and quick regeneration in case of the composition pretreatment. The data obtained demonstrate the possibility of imarting of antiseptic antibiotic activity to the implanted lavsan prostheses and open the way to further development and application of pharmaceutical compositions
Key words: antibacterial composition, prolonged activity, chlorhexidine, metronidazol, ozonization.
© И. Н. Дементьева, 2008 г. УДК 616.155.2:612.014.44
И. Н. Дементьева
ВЛИЯНИЕ СВЕТОДИОДНОГО ОБЛУЧЕНИЯ И МЕКСИКОРА НА АГРЕГАЦИОННУЮ АКТИВНОСТЬ ТРОМБОЦИТОВ
Центр лазерной медицины, Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова
В настоящее время в кардиологии широко используют миокардиальные цитопротекторы - препараты, улучшающие энергетический метаболизм в ишемизированном миокарде. Отечественный кардиопротектор мексикор, наряду с цитопротективной активностью, обладает антиокси-дантными и антиагрегантными свойствами [1, 6, 9]. В условиях окислительного стресса активные формы кислорода при недостаточности эндогенной антиокислительной системы организма оказывают прямое повреждающее действие на клетки, в том числе на кардиомиоциты и клетки крови. В связи с этим антиоксидантная коррекция окислительного стресса с использованием антиоксиданта мекси-кора (2-этил-6-метил-3-оксипирина сукцинат) рассматривается как перспективное направление терапии у больных кардиологического профиля [2, 10]. Для улучшения реологических свойств крови при заболеваниях сердечно-сосудистой системы широко используется метод внутривенной лазеротерапии как отдельно, так и в комплексе с лекар-
ственными средствами [7, 19, 24]. Однако необходимо учитывать, что на фоне облучения могут изменяться терапевтические эффекты различных фармакологических препаратов. Широта лечебного действия красного света обусловлена улучшением реологических свойств крови, снижением агрегационной активности тромбоцитов, улучшением микроциркуляции и стимуляцией иммунитета [5, 11]. В наших предыдущих работах [4] показано, что светодиодное узкополосное облучение (660 нм) ингибирует агрегацию тромбоцитов, а также выявлено сочетанное анти-агрегантное действие светодиодного облучения и RGDF-пептидов, которые являются эффективными ингибиторами агрегации тромбоцитов [13].
Целью настоящей работы является изучение сочетан-ного влияния мексикора («Экофарм Ивест», Россия) и светодиодного облучения красного спектра на агрега-ционную активность тромбоцитов в цельной крови.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Для проведения исследований использовали крыс-самцов линии Wistar массой 220-240 г (питомник «Рап-полово» РАМН, Санкт-Петербург). Забор крови в объеме 5 мл у крыс осуществляли в течение 40^60 с из наружной яремной вены с помощью шприца (наркоз - 20 % уретан, 0,45 мл/100 г). В качестве стабилизатора использовали гепарин (Московский эндокринный завод) - 50 ед/мл. Соотношение крови и стабилизатора составляло 9:1. Кровь помещали в силиконизированные пробирки и осторожно перемешивали. Исследование агрегационной активности тромбоцитов производили в цельной крови через 30 мин от момента забора крови.
2В
