Морфологическая оценка заживления кожной модели химического ожога под влиянием новых лекарственных композиций Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

ФАРМАЦИЯ И ФАРМАКОГНОЗИЯ

© ВОРОБЬЕВА В.М., ЛЕПИЛОВ А.В., МОТИН Ю.Г., СМИРНОВ А.К., ПОЛУХИН Д.Г.

УДК 611.329:616-001.37-08

МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАЖИВЛЕНИЯ КОЖНОЙ МОДЕЛИ ХИМИЧЕСКОГО ОЖОГА ПОД ВЛИЯНИЕМ НОВЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ КОМПОЗИЦИЙ

В.М. Воробьева, А.В. Лепилов, Ю.Г.Мотин, А.К. Смирнов, Д.Г. Полухин Алтайский государственный медицинский университет, ректор - д.м.н., проф. В.М. Брюханов, Барнаул; кафедра фармацевтической технологии, зав. -д. фарм. наук, проф. В.Ф. Турецков; кафедра детской хирургии, анестезиологии и реаниматологии, зав. д.м.н., проф. В.А. Кожевников; кафедра патологической анатомии с секционным курсом, зав. - д.м.н., проф. В.В. Климачев; кафедра гистологии, зав. - д.м.н., проф. С.В. Талалаев. Резюме. Проведена морфологическая оценка влияния новых лекарственных композиций для лечения ожогов пищевода на кожной модели химического ожога у кроликов. Установлено опережение сроков регенерации тканей по сравнению, как с контрольной группой животных, так и с группой сравнения. Выявлены морфологические различия в степени выраженности рубца и коллагенизации тканей в поздние сроки процесса регенерации.

Ключевые слова: ожог пищевода, композиции на основе полимеров, морфология.

Воробьева Валентина Михайловна - к.фарм.н., доц. каф. фармацевтической технологии АГМУ; е-шаП:ушу@а£ши.ги.

Лепилов Александр Васильевич - д.м.н., проф. каф. патологической анатомии с секционным курсом АГМУ; е-шаП:1ерПоу@Пв1:.т.

Мотин Юрий Григорьевич - к.м.н., ассистент каф. гистологии; тЕЛ.8 (3852) 260864.

Химические ожоги пищевода различной этиологии возникают при случайном приеме едких веществ или попытках суицида. Специфического местного лечения химических ожогов верхних отделов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), способствующего быстрому заживлению ожоговой поверхности и профилактике развития рубцовых деформаций, до настоящего времени не существует [1,4].

Основываясь на принципе дифференцированного подхода к разработке средств лекарственной терапии, в зависимости от фазы ожогового процесса, сотрудниками кафедр фармацевтической технологии и детской хирургии Алтайского государственного медицинского университета (АГМУ) были разработаны и запатентованы композиции на основе регенкура (ФС 42-3395-97) как для этапа воспаления, так и для этапа развития грануляций, отвечающие современным требованиям (табл. 1) [5].

Цель данной работы - изучение морфологическим и методом динамики заживления химического ожога у животных под влиянием композиций на основе регенкура в сравнении с жирогормональной суспензией, применяемой в клинике детской хирургии АГМУ [2].

Материалы и методы

Эксперименты проведены на 24 кроликах породы «Шиншилла» обоего пола в возрасте 1,5 - 2 месяцев, массой тела 1,0 - 1,5 кг. Как известно, существует ряд морфологических отличий в послойном строении пищевода и кожи. В частности, в пищеводе многослойный плоский неороговевающий эпителий, который в отличие от эпидермиса кожи, не ороговевает с течением времени. Вместе с тем, несмотря на указанные различия, в коже и пищеводе процесс заживления идет идентично и включает все этапы развития раневого процесса, что и позволяет считать избранную модель адекватной [2,5].

Модель химического ожога создавали по следующей методике: после глубокого погружения животных в медикаментозный сон (тиопентал натрия из расчета 1 мл 1% раствора на 1 кг веса, вводимого внутриплеврально, или кетамин из расчета 5 мг на 1 кг веса внутримышечно) и подготовки операционного поля, производили экскориацию эпидермального слоя кожи на идентичных участках площадью 1,5 см (3 участка у каждого кролика). Участки подвергали воздействию 70% раствора уксусной кислоты.

Животные были разделены на 3 группы, по 8 кроликов в каждой: 1 группа -контрольная, лечение ран не проводилось; 2 группа - экспериментальная, химические ожоги обрабатывали разработанным составом №1 на основе регенкура в течение 7 суток с последующей обработкой раневой поверхности составом №2 в течение 14 суток; 3 группа - сравнения, в которой для лечения животных использовали два состава жирогормональной суспензии, используемой в клинике детской хирургии на протяжении более 30 лет. Первые 7 суток рану обрабатывали составом №1 (преднизолона 0,04 г; бензокаина (анестезина) 3,0 г; метилурацила и натрия гидрокарбоната поровну по 6,0 г; тетрациклина 3 млн. ЕД; масла растительного 100,0 г) , последующие 14 суток

- составом №2 (по сравнению с составом № 1 бензокаин заменен на 124 ЕД лидазы) [2].

Процесс заживления оценивали по морфологическим критериям на 3, 7, 10, 14, 21 сутки. Производили забор ткани из ран в пределах здоровых тканей с последующим гемостазом и послойным зашиванием раны, готовили гистологические препараты, которые окрашивали гематоксилином и эозином, а также пикрофуксином по Ван-Гизон.

Морфометрические исследования проводили с использованием графического пакета AxioVision 4.7LE (Carl Zeiss, Germany). Результаты работы представлены в виде значений M ± m. Оценку межгрупповых различий проводили по критерию критерию Дана или по критерию Даннетта. За уровень статистической значимости принимали p<0,05. При статистической обработке

результатов морфометрического исследования использовали компьютерную программу SigmaStat 3.5 для Windows, Systat Software, Inc., США, 2006.

Результаты и обсуждение

Данные гистологической картины морфологических изменений на 3 сутки развития ожогового процесса в контрольной группе животных свидетельствовали о наличии коагуляционного некроза кожи и ее придатков с захватом подкожной жировой клетчатки. В жировой клетчатке наблюдали выраженную лейкоцитарную инфильтрацию с примесью макрофагов, более выраженную на границе с зоной некроза. Наблюдали также полнокровие сосудов, умеренный отёк тканей и слабую фибробластическую реакцию на границе с зоной некроза. Аналогичную морфологическую картину наблюдали в экспериментальной группе животных и группе сравнения.

Гистологическая картина на 7-е сутки развития ожогового процесса у животных контрольной группы свидетельствовала о сохранении обширной зоны коагуляционного некроза, в инфильтрате преобладали макрофаги, эозинофильные лейкоциты, присутствовала примесь плазматических клеток, нейтрофильных лейкоцитов, лимфоцитов. Фиксировали ярко выраженную фибробластическую реакцию, диффузные поля зрелой фибриллярной соединительной ткани (фиброциты с грубыми коллагеновыми волокнами). Наблюдали также более глубокое разрастание соединительной ткани с захватом мышечных волокон и сохранением явления лимфостаза. Все вышеизложенное свидетельствовало о грубом рубцевании раны и длительности процесса заживления.

Данные анализа морфологических изменений на 7-е сутки развития ожогового процесса в экспериментальной группе позволяли сделать вывод о том, что идет формирование грануляционной ткани. В гистопрепаратах видно, что зоны некроза хорошо отграничены от подлежащих тканей, в которых подчеркнута фибробластическая реакция. В инфильтрате преобладали макрофаги, эозинофильные лейкоциты, имелась примесь плазматических

клеток, нейтрофильных лейкоцитов, лимфоцитов, наблюдали процесс новообразования сосудов.

С небольшим отставанием протекали этапы воспалительного процесса в группе сравнения: зона некроза сохранялась и была окружена грануляционной тканью, в составе которой прослеживались новообразованные капилляры, а клеточный состав был представлен макрофагами, плазматическими клетками, нейтрофильными лейкоцитами.

Гистологические исследования на 10-е сутки в контрольной группе выявили формирование у животных поверхностных язв, а также наличие грубой коллагенизации при разрастании фибриллярной соединительной ткани, сохранение участков с отёком и диффузной лейкоцитарной инфильтрацией (рис. 1).

Рис. 1. Формирование поверхностной язвы (указано стрелкой) в контрольной группе животных на 10-е сутки ожогового процесса. Окраска гематоксилином и эозином. Увеличение х 400.

На 10-е сутки развития ожогового процесса у животных второй группы в результате лечения составами №1 и №2 на основе регенкура, преобладала зрелая соединительная ткань с умеренной коллагенизацией (волокна тонкие, местами в виде тонкой сетки), при этом имело место небольшое количество фибробластов. Разрастание фибриллярной соединительной ткани имело распространенный, диффузный характер. Преобладали зрелые сосуды. Регенераторный эпидермис «подрастал» под некротические массы. Толщина эпителиального пласта составляла в среднем 26,1±1,33 мкм (рис. 2).

Рис. 2. Восстановление эпителиального пласта в экспериментальной группе животных, леченных составом №1 и №2 на основе регенкура на 10-е сутки ожогового процесса. Окраска по Ван-Гизон. Увеличение х 400.

Морфологическая картина на 10-е сутки у животных третьей группы отличалась от второй, только тем, что процессы регенерации в этой группе были менее выражены. Происходило разрастание соединительной ткани,

наряду с сохраняющимися элементами воспаления. Толщина эпителиального пласта было меньше и составляла в среднем 21,5±3,20 мкм.

Анализ морфологической картины развития химического ожога на 14-е сутки без лечения свидетельствовал о том, что наряду с образованием грубоволокнистой соединительной ткани диффузного характера сохранялась выраженная лейкоцитарная инфильтрация на границе с зоной некроза (на дне язвы). При этом эпидермизация выражена слабо (толщина эпителиального пласта 5,12±0,40 мкм), по всей толщине гистопрепарата наблюдалась гранулематозная реакция.

Анализ гистологических препаратов на 14-е сутки исследований в экспериментальной группе животных позволял сделать вывод о том, что на месте ожогового процесса преобладала зрелая соединительная ткань, лейкоцитарная инфильтрация слабо выражена, в поверхностных отделах хорошо выражена эпидермизация (регенерация эпидермиса с толщиной эпидермиса 46,4±1,04 мкм). У животных группы сравнения в этот период времени лейкоцитарная инфильтрация была слабо выражена, происходило созревание фибриллярной соединительной ткани. Эпидермизация выражена слабо, средняя толщина эпидермиса 31,6±1,30 мкм, что статистически значимо отличалось от показателей второй группы, но данный показатель был выше, чем в контрольной группе животных, при этом сохранялся отек дермы.

Морфологическая картина на 21-е сутки развития ожогового процесса в контрольной группе животных (рис. 3) характеризовалась слабой

эпидермизацией (17,7±0,91 мкм) без отторжения некротических масс. Регенераторный эпидермис «подрастал» под некротические массы. Наблюдалась выраженная диффузно-очаговая лейкоцитарная инфильтрация с образованием микроабсцессов и крупных гранулем инородных тел с гигантоклеточной реакцией. Соединительная ткань дермы развита неравномерно, грубоволокнистая.

Рис. 3. Наличие обширного очага коагуляционного некроза при наличии рубцовых изменений в контрольной группе животных на 21-е сутки ожогового процесса. Окраска гематоксилином и эозином. Увеличение х 400.

На 21-е сутки у животных группы №2 (рис. 4) наблюдалась полная эпидермизация ожоговых поверхностей с толщиной эпидермиса 38,6±1,38 мкм. Разрастание соединительной ткани в пределах дермы с небольшим захватом подкожной жировой клетчатки. Склеротические изменения дермы выражены умеренно.

Рис. 4. Полное восстановление эпителиального пласта. Умеренно

выраженные склеротические изменения дермы в экспериментальной группе животных, леченных составом №1 и №2 на основе регенкура на 21-е сутки ожогового процесса. Окраска по Ван-Гизон. Увеличение х 400.

На рис. 5 представлена микрофотография глубоких отделов кожи на 21-е сутки развития ожогового процесса в группе животных №3, леченных жирогормональной суспензией №1 и №2. У животных сохранялась слабая лейкоцитарная инфильтрация, завершающаяся эпидермизация зоны повреждения ожогом, а также происходили процессы формирования зрелой рубцовой ткани. Толщина эпидермиса в этой зоне составляла в среднем 29,7±1,81 мкм, что статистически значимо отличалось от показателей контрольной группы.

Рис. 5. Формирование зрелого рубца у животных группы сравнения, леченных жирогормональной суспензией на 21-е сутки ожогового процесса. Окраска по Ван-Гизон. Увеличение х 400.

Таким образом, появление грануляций, начальная и полная эпителизация химического ожога происходили в гораздо более короткие сроки в группах животных, получавших лечение, что статистически значимо отличалось от данных показателей контрольной группы. Важно отметить более благоприятное клиническое течение и опережение сроков регенерации ожоговой поверхности

в группе животных, у которых раны обрабатывали разработанными нами композициями по сравнению с животными группы сравнения, в которой ожоги лечили жирогормональной суспензией. В поздние сроки наблюдения определялось морфологическое отличие в степени выраженности рубца: в экспериментальной группе разрастание соединительной ткани происходило с умеренной коллагенизацией в поверхностных отделах раны, а в контрольной группе коллагенизация развивалась с вовлечением поверхностных и глубоких слоев тканей, включая мышечный слой. Образование грубого рубца в контрольной группе, по-видимому, обусловлено длительно текущим воспалительным процессом в зоне повреждения, чего не происходит при лечении разработанными нами композициями. Предлагаемые композиции на основе регенкура наряду с необходимой вязкостью и адекватными органолептическими свойствами обладают выраженным благоприятным влиянием на процесс заживления химического ожога, как показал эксперимент, что должно обеспечить их успешное использование в клинике для лечения химических ожогов пищевода и желудка.

MORPHOLOGICAL ESTIMATION OF SKIN CHEMICAL BURN RECOVERY USING NEW DRUG’S COMPOSITION FOR ESOPHAGUS

BURNS TREATMENT

V.M. Vorobyova, A.V.Lepilov, U.G.Motin, A.K.Smirnov, D.G. Polukhin Altai State Medical University, Barnaul Abstract. We studied influence of the new drug’s compositions for esophagus burn treatment. We used rabbits as models with chemical. We revealed the advanced regeneration of the tissue in comparison with the control and comparative groups. Morphological differences in the scar expression and collagenization of the tissue at the late stages of regeneration process were found out.

Key words: esophagus burn, polymer composition, morphology.

Литература

1. Воробьева В.М., Лампатов В.В., Кожевников В.А., Смирнов А.К., Полухин Д.Г. Методологические подходы к конструированию лекарственных препаратов для терапии ожогов пищевода // Актуальні питання фармацевтичноі та медичноі науки та практики: збірник наукових статей. - Запоріжжя, 2006. - С. 536-539.

2. Жуков М.Д. К вопросу о лечении химических ожогов пищеварительного тракта в остром периоде // Клин. хирургия. - 1973. - №1.

- С. 60-63.

3. Кожевников В. А., Турецкова В.Ф., Смирнов А.К., Воробьева В.М., Полухин Д.Г. Влияние лекарственных смесей на заживление химических ожогов пищевода // Диагностика и лечение хирургических заболеваний у детей // Матер. межобластной науч.-практич. конф. детских хирургов. -Омск, 2005. - С. 96-99.

4. Кролевец И.П., Максименко И.В. Лечение больных с химическими ожогами пищевода и желудка // Хирургия. - 1986. - № 11. - С. 80-85.

5. Патент 2286781 Рос. Федерация, Способ лечения химических ожогов пищевода у детей / В. А. Кожевников, В.М. Воробьева, А.К. Смирнов и др. - №2003121575/14; опубл. 10.11.2006. - Бюл. Изобретения. Полезные модели. - №31. - 3 с.