CC BY
1
УДК 616-001.4-001.17-08-092.4 DOI 10.31684/25418475-2023-3-65
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛЕЧЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ОЖОГОВЫХ РАН ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ЛАБОРАТОРНЫХ И МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул 656038, Алтайский край, г. Барнаул, пр. Ленина, д. 40
Жариков А.Н., Алиев А.Р., Орлова О.В., Мазко О.Н., Макарова О.Г., Дворникова Л.Г., Семенихина Н.М.
Резюме
Цель исследования: изучить динамику лабораторных показателей крови, а также морфологические особенности заживления экспериментальных ожоговых ран при использовании раневых покрытий бактериальной целлюлозы (БЦ) в сравнении с традиционным лечением.
Материалы и методы. Исследованы 60 крыс обоих полов породы Wistar, которым в эксперименте смоделирован ожог кожи 3 степени. Животные разделены на 3 группы, из которых в 1 группу вошли особи, которым в лечении ожоговых ран использовалось раневое покрытие на основе БЦ (n=20), во 2 группе (n=20) пластины БЦ применялись после экспозиции в 1% растворе хлоргексидина и в 3 группе (сравнения, n=20) лечение проводилось с помощью традиционного метода (ежедневные перевязки с мазью Левомеколь). На 5, 10, 15, 20, 28-е сутки по 5 животным осуществлялся забор крови на определение развернутого анализа, основных биохимических констант, а также осуществлялось иссечение ткани раны для морфологической и морфометрической оценки по разработанным критериям.
Результаты и выводы. При анализе лабораторных показателей крови отмечено повышение уровня гемоглобина, более выраженное в 3 группе, что связано со сгущением крови вследствие ожоговой травмы. Наблюдается более значимое снижение тромбоцитов в 3 группе к окончанию исследований, что характеризует процесс потребления при открытом ведении инфицированной ожоговой раны. В 1 и 2 группе в сравнении с традиционным лечением в 3 группе отмечены различия, заключающиеся в более эффективном восстановлении уровня гемоглобина, снижении уровня лейкоцитов, аланиновой трансаминазы и уменьшении азотемии (p<0,05). Согласно морфологическим и морфометрическим критериям заживления ожоговых ран на 20 и 28 сутки у 18 (90%) из 20 крыс 1 и 2 группы раны находились на стадии практически полной эпители-зации (критерий 4), тогда как в группе сравнения это отмечено только у 4 (40%) из 10 особей (p<0,01), а у 60% раны находились в стадии начальной или умеренной эпителизации (критерий 2 и 3). Ключевые слова: глубокие ожоги кожи, экспериментальные исследования, раневые покрытия, бактериальная целлюлоза, анализ крови, морфология.
EVALUATION OF THE EFFECTIVENESS OF THE TREATMENT OF EXPERIMENTAL BURN WOUNDS BASED ON THE RESULTS OF LABORATORY AND MORPHOLOGICAL STUDIES
Altai State Medical University, Barnaul, Russia
656038, Altai Krai, Barnaul, Lenina Ave., 40
Zharikov A.N., Aliev A.R., Orlova O.V., Mazko O.N., Makarova O.G., Dvornikova L.G., Semenikhina N.M.
Abstract
Purpose of the study: to study the dynamics of laboratory blood parameters, as well as the morphological characteristics of the healing of experimental burn wounds when using bacterial cellulose (BC) wound dressings compared to traditional treatment.
Materials and methods. 60 rats of both sexes of the Wistar breed were studied, in which skin burn of the third degree was simulated in the experiment. The animals were divided into 3 groups, of which group 1 included individuals who used BC-based wound dressing (n = 20) in the treatment of burn wounds, in group 2 (n=20) BC plates were used after exposure to a 1% chlorhexidine solution, and in group 3 (comparisons, n=20) treatment was carried out using the traditional method (daily dressings with Levomekol ointment). On the fifth, 10th, 15th, 20th, and 28th days, blood was taken from 5 animals to determine the detailed analysis, the main biochemical constants, and the wound tissue was excised for morphological and morphometric evaluation according to the developed criteria. Results. When analyzing laboratory blood parameters, an increase in hemoglobin level was noted, more pronounced in group 3, which is associated with blood clotting due to experimental burn injury. There is a more significant decrease in platelets in group 3 by the end of the study, which characterizes the process of consumption in the open management of an infected burn wound. In groups 1 and 2, compared with traditional treatment in group 3, differences were noted, consisting in a more effective restoration of hemoglobin levels, a decrease in the level of leukocytes, alanine transaminase, and a decrease in azotemia (p<0,05). According to the morphological and morphometric criteria for the healing of burn wounds on days 20 and 28, in 18 (90%) out of 20 rats of groups 1 and 2, the wounds were at the stage of almost complete
epithelialization (criterion 4), while in the comparison group this was noted only in 4 (40 %) out of 10 individuals (p<0,01), and in 60% the wounds were in the stage of initial or moderate epithelialization (criteria 2 and 3). Keywords: deep skin burns, experimental studies, wound dressings, bacterial cellulose, blood test, morphology.
Актуальность
Несмотря на достижения медицины и биоинженерии лечение ожоговых ран по-прежнему представляет собой хирургическую и социальную проблему. В мировой практике существует огромное количество доступных материалов для лечения ожоговых ран, однако результаты их применения остаются спорными [1, 2]. Заживление глубоких ожоговых ран - это достаточно сложный процесс, зависящий от глубины повреждения тканей, типов формирующихся регенераторных клеток и компонентов внеклеточного матрикса. Без защиты раневого ложа ожоговая рана сразу подвергается высокому риску бактериального инфицирования, травматизации, что нарушает естественный процесс заживления и приводит к неблагоприятным исходам. Поэтому раневые повязки, которые способны поддерживать влажную среду в ране и предотвращать инвазию возбудителей, имеют большое значение для лечения ожогов [3]. Для достижения хорошего клинического эффекта раневые повязки должны обладать такими свойствами, как сорбционная и влаго-удерживающая способность, биосовместимость, отсутствие токсичности и простота применения [4]. В настоящее время для лечения ожоговых ран второй и третьей степени используются самые разнообразные перевязочные материалы, такие как повязки с сульфадиазином, серебром, хитозаном, различные гидрогели [5, 6]. Однако из-за тесного контакта с раневой поверхностью, болевого синдрома при частой смене повязок и замедленного заживления немногие из них удачны в применении [7], поэтому функциональные биологические повязки кажутся интересными стратегиями решения таких проблем. В этой связи раневые покрытия на основе биологических материалов все больше и больше находят свое применение в хирургии ран [8].
Интерес к бактериальной целлюлозе (БЦ) для лечения кожных ран различного генеза появился благодаря ее биосовместимости, пластичности, влажности и теперь ее изучение уже входит в сферу исследований по регенеративной медицине и биотехнологиям [9, 10, 11, 12, 13]. Сегодня проводятся исследования по лечению ожоговых ран при использовании БЦ как в чистом виде, так и в качестве различных композиционных перевязочных материалов [14, 15, 16, 17]. В последнее время появилось много публикаций, посвященных биосовместимости и отсутствию токсичности при использовании БЦ в медицине [18, 19, 20], однако остается до конца не ясным вопрос биосовместимости БЦ при лечении ожоговых ран, влияние этого биологического материала на показатели периферической крови, биохимические процессы в структуре гомеоста-за, регенеративные изменения в ране по данным динамического исследования ее морфологической структуры в процессе заживления.
Таким образом, современные клинические и экспериментальные исследования, связан-
ные с применением новых бионанотехнологий и бионаноматериалов, открыли новые терапевтические горизонты в области лечения различных раневых процессов. БЦ является одним из перспективных биологических продуктов, а эффективность применения раневых покрытий на ее основе для заживления ран, в том числе возникающих при глубоких ожогах, нуждается в дополнительном изучении.
Цель исследования: провести сравнительный анализ эффективности лечения экспериментальных ожоговых ран с помощью раневых покрытий на основе бактериальной целлюлозы по результатам изменений основных лабораторных показателей крови с морфологической оценкой процессов реэпителизации.
Материалы и методы исследования
Экспериментальное исследование проводилось в соответствии с Хельсинской декларацией о гуманном отношении к животным, согласно принципам биоэтики и правилам лабораторной практики, Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых в эксперименте и в других научных целях (Страсбург, 1986 г.) ETS № 123, Международным рекомендациям по проведению медико-биологических исследований с использованием животных (ВОЗ, Женева, 1985), ГОСТ 33216-2014 «Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила содержания и ухода за лабораторными грызунами и кроликами». Протокол исследования одобрен локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО АГМУ Минздрава России (протокол №6 от 26.04.2023).
Работа выполнена на 60 белых крысах линии Wistar обоих полов, массой 200-240 г, разделенных на 3 экспериментальные группы, по 20 животных в каждой: в первой, основной группе, после формирования ожога 2-3 степени и последующего удаления ожогового струпа в качестве раневого покрытия использовались пластины влажной БЦ толщиной 3 мм, находящиеся в физиологическом растворе (группа 1), во второй основной группе - использовались пластины БЦ, находящиеся в 1% растворе хлоргексидина (группа 2), в третьей группе (сравнения) - лечение ожоговой раны осуществлялось с помощью мази Левомеколь (группа 3). Наряду с оценкой динамики заживления ран по изменению их размеров, площади раневого дефекта, микробного спектра, исследовались и лабораторные показатели, включающие развернутый (гемоглобин, эритроциты, палочкоядерные и сегментоядерные нейтро-филы, моноциты, лимфоциты, тромбоциты, грануклоциты) и биохимический анализ крови (общий белок, креатинин, АЛТ, АСТ), а также проводился морфологический и морфоме-трический анализ течения раневого процесса на 5, 10, 15, 20, 28-е сутки. В контрольный день крыс усыпляли передозировкой анестетика, и производился забор лабораторных анализов.
Для гистологического исследования брался поперечный фрагмент раны (5 мм) в кранио-каудальном направлении. Образцы помещали во флаконы с 10% раствором формалина на 24 часа. Предметные стекла были приготовлены со срезами 4 мкм и окрашены гематоксилин-эозином. При морфометрическом исследовании определяли площадь грануляционной ткани, проводили количественный анализ ее клеточного состава с определением клеток фибробла-стического ряда, лимфоцитов и нейтрофилов, гигантских многоядерных клеток типа инородных тел и типа Пирогова-Лангханса, количества гемокапилляров (васкуляризация грануляционной ткани). Оценка заживления зависела от степени клеточной инвазии, скорости образования грануляционной ткани, фибробластов, васкуляризации и сроков появления реэпите-лизации. В процессе исследования, на основе таблиц Greenhalgh D.G. et а1., 1990 [21], были установлены морфологические критерии оценки скорости заживления ожоговых ран: 1) раны с минимальным скоплением клеток, отсутствием грануляционной ткани или эпителизации; 2) раны с тонкой и незрелой грануляционной тканью, с наличием воспалительных клеток, но с небольшим количеством фибробластов, капилляров, отложением коллагена и минимальной миграцией эпителия; 3) раны с грануляционной тканью средней толщины, заполненной преимущественно фибробластами с обширной неоваскуляризацией, умеренным отложением
коллагена с миграцией эпителия от минимальной до умеренной; 4) раны с обильной грануляционной тканью, заполненной фибробластами с обширным отложением коллагена; отчетливые признаки неоваскуляризации, частичная или полная эпителизация. Для оценки скорости эпителизации ожоговых ран было проведено сравнение этих показателей в группах экспериментальных животных. Статистическая обработка данных проведена на основе непараметрической статистики с использованием ^критерия Стьюдента, где значимость различий определялась при уровне р<0,05.
Результаты и обсуждение
Изучение реакции системы периферической крови (табл. 1) в группах показало, что уровень эритроцитов в крови основных групп и группы сравнения были достоверно выше контрольных значений (р<0,05) с тенденцией к повышению к 20 суткам, однако значимых различий между ними не наблюдалось. Во всех группах на 5 сутки наблюдений отмечался умеренно высокий уровень гемоглобина, более выраженный к 20 суткам в группе сравнения - 166,5±0,8 г/л. На 20 сутки прирост этого показателя в 1 группе составил 8,3%, во 2 группе - 8%, тогда как в 3 группе он увеличился на 12,4% (р<0,05). К 28 суткам снижение гемоглобина произошло во всех группах (1 группа - на 11,8%, 2 группа - на 4,8%), однако более значимо оно отмечено в 3 группе - на 21,5% (р<0,001).
Показатель Контроль Группа 5 сутки 10 сутки 20 сутки 28 сутки
Гемоглобин г/л 1 139,2±0,7к# 156,3±0,8к# 153,4±1,1к# 135,3±0,8к#**
108,5±0,5 2 138,7±0,6к# 154,4±0,6к# 150,8±0,9к# 143,6±0,7к#*
3 145,9±0,7к*** 149,2±0,9к*** 166,5±0,8к*** 130,8±0,9к***
Эритроциты, 1012 1 7,6±0,8 9,3±0,6 к 8,3±0,8 к 7,8±0,5 к
6,2±0,5 2 8,1±0,5к 9,1±0,5 к 8,1±0,5 к 8,2±0,8 к
3 7,9±0,6к 8,6±0,6 к 9,4±0,5 к 7,5±0,5
Лейкоциты, 109 1 4,2±0,5 6,4±0,5 к 6,3±0,6 к# 4,9±0,4
3,4±0,5 2 4,0±0,6 5,3±0,6 к 4,8±0,5 4,5±0,5
3 3,9±0,7 5,0±0,5к 4,0±0,5 6,8±0,6 к***
Тромбоциты, 109 1 659,5±11,6к**# 700,7±9,7к**# 324,9±11,6к**# 549,3±10,2к**#
102,5±12,3 2 834,1±10,9к*# 647,9±8,6к* 639,4±9,4к*# 805,7±8,8к*#
3 707,2±14,3к 621,5±12,2к# 465,3±13,4к*** 372,1±9,6к***
Гранулоци-ты, % 1 21,3±0,6к# 22,6±0,5к# 18,5±0,7к# 15,8±0,8#
14,2±0,6 2 20,1±0,8к# 21,9±0,7к# 19,6±0,6к# 14,9±0,7#
3 24,5±0,7к*** 26,5±0,4к*** 22,5±0,9к*** 19,4±0,9к***
Лимфоциты, о/ % 1 65,2±1,1к# 68,3±0,9к#** 70,6±1,2к# 73,1±1,2
74,4±0,8 2 63,1±0,9к 65,5±0,7к* 69,4±0,9к 72,4±0,8
3 61,6±1,3к* 64,6±0,9к* 67,3±0,9к* 70,3±0,7к
Примечание: кр<0,05 - значимость различий при сравнении с контрольной группой; *р<0,05 - значимость различий при сравнении с группой 1; **р<0,05 - значимость различий при сравнении с группой 2, #р<0,05 - значимость различий при сравнении с группой 3.
Таблица 1
Изменения основных показателей периферической крови в группах экспериментальных
животных на фоне лечения ожоговых ран
На протяжении всего периода во всех группах отмечен высокий уровень тромбоцитов по сравнению с контролем (р<0,001). Начиная с 20 суток наблюдается снижение этого показателя, однако к окончанию исследований значимое (р<0,001) падение уровня тромбоцитов (на 47,4%) отмечается в группе сравнения (1 группа - на 16,7%, 2 группа - на 3,4%). Течение раневого процесса во всех группах животных не характеризовалось наличием лейкоцитоза. К 10 суткам в группах отмечено незначительное повышение уровня лейкоцитов по сравнению с контролем. К 28-м суткам эксперимента в 1 и 2 группе наблюдается значимое снижение показателей лейкоцитов до уровня контроля, однако в 3 группе наоборот отмечено их повышение до 6,8х109 (р<0,001). При оценке количества гра-нулоцитов уже на 5 сутки их количество значимо увеличилось во всех группах по сравнению с контролем (50%, 41,5% и 72,5%). Однако на фоне лечения к 20 и 28 суткам достоверно значимое снижение этого показателя наблюдается в 1 и 2 группе (25% и 25%), тогда как в группе сравнения этот процесс происходил медленнее (20,9%). В начале эксперимента во всех группах животных отмечалась лимфопения, уровень ко-
торой составил 63,3±0,6%. Восстановление этого показателя к 28 суткам до референсных значений более значимо наблюдается в 1 и 2 группе.
При исследовании биохимических показателей крови (табл. 2) обращает на себя внимание на 20 сутки значимое увеличение АЛТ во всех группах (1 группа - на 36,1%, 2 группа - на 25,7%, 3 группа - на 25%) (р<0,05) со снижением в основных группах к 28 суткам практически до исходных значений (1 - на 38,1%, 2 группа - на 27,3%), однако в группе сравнения существенного снижения этого маркера не произошло (на 4,4%). Значения общего белка во всех группах на 5 сутки были достоверно выше по сравнению с контролем (р<0,05) и в дальнейшем на 10 и 20 сутки отмечается рост этого показателя с некоторым снижением к окончанию исследований в 1 (на 4,6%) и 3 группе (на 9,6%), однако во 2 группе к 28 суткам отмечен рост этого показателя на 14,9%). Уровень креатинина, начиная с 5 суток повышался во всех группах практически до 10 суток и был выше контроля, но более значительный рост отмечен в 3 группе. Снижение этого показателя к 20 и 28 суткам наблюдалось также во всех группах, однако в 1 и 2 группе наблюдений он был достоверно ниже по сравнению 3 группой (р<0,05).
Таблица 2
Изменения основных биохимических показателей крови в группах экспериментальных животных на фоне лечения ожоговых ран
Показатель Контроль Группа 5 сутки 10 сутки 20 сутки 28 сутки
1 49,3±1,6k 45,6±1,4k**# 77,1±0,7k**# 47,1±0,9k#
АЛТ, ммоль/л 72,1±0,8 2 50,3±1,2k 55,2±1,2k*# 67,7±0,9k* 49,2±1,0k#
3 52,7±1,5k 60,8±1,3k*** 70,3±1,1* 67,2±0,7k***
1 36,2±0,8kr* 64,4±0,6kr* 19,8±0,9kr* 26,6±0,7k**
АСТ, ммоль/л 45,9±0,8 2 44,5±0,4r 58,6±0,9kr 51,4±0,7kr 25,1±0,6kr
3 59,6±0,9k*** 37,6±0,9k*** 32,3±0,9k*** 37,5±0,5k***
Общий белок, г/л 1 56,2±1,5#" 66,5±1,3k# 62,8±0,9kr* 59,9±0,7k**
54,0±0,5 2 68,0±1,2kr 64,4±1,1k 61,3±0,7kr 71,4±0,9kr
3 56,9±0,9k** 62,2±1,0k* 67,0±0,8k*** 60,7±1,2k**
Креатинин, мкмоль/л 1 59,2±0,8k# 70,3±1,5k# 65,4±1,1k# 54,1±0,7k#
52,8±0,5 2 60,3±0,8k 67,5±1,3k# 63,1±0,9k# 53,9±0,5k#
3 62,3±0,9k* 74,6±1,1k*** 70,4±1,2k*** 59,3±0,8k***
Примечание: кр<0,05 - значимость различий при сравнении с контрольной группой; *р<0,05 - значимость различий при сравнении с группой 1; **р<0,05 - значимость различий при сравнении с группой 2, #р<0,05 - значимость различий при сравнении с группой 3
По результатам морфологических исследований при формировании ожогового струпа отмечался некроз эпидермиса и верхних слоев дермы с расплавлением, набуханием коллагеновых волокон и разрушением фибро-бластов (рис. 1, а). Отмечается расширение кровеносных сосудов, в большинстве своем не содержащих кровь с плотной диффузной воспалительной инфильтрацией глубоких слоев кожи нейтрофилами, лимфоцитами. На 5 сутки при использовании в лечении БЦ отмечалось ее пропитывание экссудатом и набухание в месте прилегания к раневой поверхности (рис. 1, а, б), что в дальнейшем при 68
высыхании способствовало формированию плотного струпа.
В дальнейшем, более выраженные воспалительные изменения (лейкоцитарная инфильтрация, нейтрофилез) на протяжении всего периода лечения зафиксированы в 3 группе экспериментальных животных, где в качестве перевязочного средства использовалась мазь Левомеколь, что связано с открытым ведением ожоговой раны (рис. 2, а).
В 1 и 2 группах эти изменения на 10, 15 и 20 сутки были выражены значительно меньше (рис. 2, б), по-видимому, вследствие отсутствия условий для бактериальной контаминации при лечении
Рисунок 1. Микрофото ожоговой раны. Окраска гематоксилин-эозин. Ув. 400: а - на 5 сутки после формирования ожога (1 - некроз эпидермиса и разрушение фибробластов, 2 - расширение сосудов, 3 - глубокая лейкоцитарная инфильтрация дермы); б - на 5 сутки с использованием БЦ (1 - фрагменты набухшей целлюлозы, плотно прилегающие к поверхности раны, 2 - тканевая жидкость, 3 - воспалительный инфильтрат)
Рисунок 2. Микрофото заживления ожоговой раны на 10 сутки. Окраска гематоксилин-эозин. Ув. 400: а - с использованием БЦ (1 - воспалительная инфильтрация преимущественно лимфоцитами и макрофагами, 2 - тканевой отек, 3 - формирование молодой грануляционной ткани); б - с использованием мази Левомеколь (1 - формирование грануляционной ткани, 2 - тканевой отек, 3 - воспалительная реакция с появлением гистиоцитов и плазматических клеток, 4 - умеренное
количество реактивных фибробластов)
этих ран в закрытой среде с помощью БЦ. К окончанию данного исследования установлено, что в 1 и 2 группе применения раневых покрытий на основе БЦ, в сравнении с 3 группой традиционного лечения, на фоне более быстрого формирования молодой грануляционной ткани с появлением фибробластов и тонких коллагеновых волокон наблюдается увеличение количества тонкостенных гемокапилляров синусоидного типа (рис. 3).
Это подтверждает тезис о том, что формируемая закрытая среда при использовании БЦ способна стимулировать процессы пролиферации и миграции эндотелиальных клеток за счет
активации фактора роста эндотелия сосудов, что также способствует ускоренной реэпители-зации ран [22]. У животных экспериментальных групп наибольшая площадь грануляционной ткани наблюдалась в обеих группах с использованием раневых покрытий на основе БЦ. Стоит отметить наличие в грануляционной ткани около 45% гигантских многоядерных клеток типа инородных тел и типа Пирогова-Лангханса.
К окончанию исследования, на 20 и 28 сутки, у животных 1 и 2 групп преобладали раны в хорошей (полной) стадии заживления. В этих группах из 20 особей у 18 (90%) раны были прак-
тически полностью эпителизированы, заполнены значительным количеством грануляционной ткани с увеличением количества фибробластов, образующих коллагеновые волокна разной степени зрелости с умеренно плотным их расположением и наличием формирующихся кровеносных сосудов. На этом фоне происходит снижение нейтрофильной инфильтрации (критерий 4) (рис. 4, в). У 6 (60%) особей 3-й группы в
этот период большинство ран находились в начальной или средней стадии заживления, были заполнены мелкой, незрелой или умеренной грануляционной тканью, умеренным количеством воспалительных клеток нейтрофильного и макрофагального ряда, небольшим количеством капилляров и фибробластов (критерий 2 и 3, рис. 4, а, б) и лишь в 4 (40%) наблюдениях раны были полностью эпителизированы.
/ 1 И 1
Рисунок 3. Микрофото ожоговой раны на 20 сутки с использованием БЦ: 1 - молодая грануляционная ткань с реактивными фибробластами и тонкими нитями светло-эозинофильных коллагеновых волокон, 2 - формирование кровеносных сосудов, 3 - лимфоцитарно-плазмоцитарный инфильтрат в умеренном количестве. Окраска гематоксилин-эозин. Ув. 400
Рисунок 4. Микрофото ожоговых ран по критериям заживления. Окраска гематоксилин-эозин. Ув. 400: а - критерий 2 (1 - умеренный отек, 2 - смешанное воспаление за счет макрофагов и нейтрофилов, 3 - коллагеновые волокна фрагментированные, набухшие, 4 - единичные реактивные фибробласты; б - критерий 3 (1 - тонкий струп на поверхности раны, 2 - развитие незрелой грануляционной ткани
с реактивными фибробластами, 3 - умеренный отек, 4 - макрофагальная воспалительная инфильтрация); в - критерий 4 (1 - формирование грануляционной ткани, увеличение количества фибробластов, образующих коллагеновые волокна разной степени зрелости, с умеренно плотным расположением, 2 - образование кровеносных сосудов, 3 - единичные клетки воспаления)
В итоге стоит отметить, что при проведении морфологических исследований в течение первых 10 суток отмечалась активная воспалительная реакция в тканях, преимущественно за счет нейтрофилов и лимфоцитов, то есть возникало смешанное воспаление. В основных группах воспалительный экссудат пропитывал целлюлозу, и отмечалось ее набухание. В дальнейшем в группах, где помимо чистой БЦ использовалась БЦ с антисептиком, к 20-му дню отмечалось снижение воспаления, преобладание макрофагов, появление гистиоцитов и единичных плазматических клеток. Также регистрировалось снижение отека, появление молодой грануляционной ткани с большим количеством реактивных фибробластов, часто
мигрирующих в волокна целлюлозы. Однако явления уменьшения отека и развития грануляционной ткани проявлялись в группах с БЦ быстрее. В группах, где использовали БЦ в чистом виде и БЦ с антисептиком, морфологическая картина имела схожий вид.
При сравнении критериев частоты заживления ожоговых ран была обнаружена разница между группами (табл. 3). Так, достоверная значимость различий по критерию заживления 4 отмечена в сравнении между группами 1 и 3 и 2 и 3 за счет большего количества эпителизи-рованных ран в основных группах (р<0,05). Аналогичная тенденция отмечена при сравнении частоты заживления между группами по совокупности критериев 2 и 3 (р<0,05).
Таблица 3
Частота заживления экспериментальных ожоговых ран в исследуемых группах к окончанию
исследования
Группа Критерии заживления
1 (5 сутки, n=5) 2 (15 сутки, n=5) 3 (20 сутки, n=5) 4 (28 сутки, n=5)
1 (n=20) 0 (0%) 4 (80%) 5 (100%) 5 (100%)
2 (n=20) 0 (0%) 3 (60%) 4 (80%) 4 (80%)
3 (n=20) 0 (0%) 1 (20%) 2 (40%) 2 (40%)
Примечание: 1 - отсутствие грануляционной ткани; 2 - тонкая и незрелая грануляционная ткань, минимальная эпителизация; 3 - умеренная грануляционная ткань, неоваскуляризация и умеренная эпителизация; 4 - обильная и васкуляризированная грануляционная ткань, от частичной до полной эпителизации.
Полученные данные подтверждают вывод о формирующихся каркасных свойствах повязок на основе бактериальной целлюлозы, поскольку они легко прикрепляются к ложу раны и остаются на месте до тех пор, пока участок раны в закрытой среде не заживет должным образом [23]. Достоверных различий по скорости заживления ожоговых ран между 1 и 2 группами не выявлено, т.е. нет разницы при использовании раневых покрытий на основе нативной БЦ (физиологический раствор) и БЦ с экспозицией в 1% растворе хлоргексидина.
Заключение
При исследовании показателей крови крыс породы Wistar на 20 и 28 сутки экспериментов по лечению глубоких ожогов кожи с помощью раневых покрытий на основе БЦ в сравнении с традиционным подходом во всех группах отмечено повышение уровня гемоглобина, более выраженное в 3 группе, что по-видимому связано со сгущением крови вследствие ожоговой травмы. Обращает на себя внимание более значимое снижение тромбоцитов в 3 группе к окончанию исследований, что характеризует процесс их потребления при открытом ведении инфицированной ожоговой раны. В 1 и 2 группе в сравнении с традиционным лечением в 3 группе отмечены различия, заключающиеся в более эффективном восстановлении уровня гемоглобина, снижении уровня лейкоцитов, аланиновой трансаминазы и уменьшении азотемии. У 90% животных 1 и 2 группы заживление ран находилось в стадии частичной или полной эпителизации. В группе сравнения,
где использовалось традиционное лечение с помощью ежедневных перевязок с мазью Левоме-коль, закрытие ран к окончанию исследований удалось достигнуть в 40% случаев. Эффективность применения БЦ в качестве раневых покрытий достигается формированием закрытой раневой среды с отказом от ежедневных перевязок, которые повреждают раневое ложе, травмируют на его поверхности формирующуюся грануляционную ткань и новые клеточные структуры (фибробла-сты, коллаген).
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Список литературы / References
1. Csenkey A., Hargitai E., Pakai E., Kajtar B., Vida L., Lorincz A., Gergics M., Vajda P., Jozsa G., Garami A. Effectiveness of four topical treatment methods in a rat model of superficial partial-thickness burn injury: the advantages of combining zinc-hyaluronan gel with silver foam dressing. Injury; 53(12): 3912-3919. https://doi.org/10.1016/j. injury.2022.09.062
2. Jozsa G., Toth E., Juhasz Z. New dressing combination for the treatment of partial thickness burn injuries in children. Ann Burns Fire Disasters. 2017; 30: 43-46
3. Mehta M., Shah S., Ranjan V., Sarwade P., Philipose A. Comparative study of silver-sulfadi-azine-impregnated collagen dressing versus conventional burn dressings in second-degree burns. Journal of Family Medicine and Primary Care. 2019; 8(1): 215-219. https://doi.org/10.4103/jfmpc. jfmpc_291_18
4. Shen Z., Cai N., Xue Y., Chan V., Yu B., Wang J., Song H., Deng H., Yu F. Engineering sustainable antimicrobial release in silica-cellulose membrane with CaCO(3)-aided processing for wound dressing application. Polymers. 2019; 11(5): 808. https:// doi.org/10.3390/polym11050808
5. Baghel P.S., Shukla S., Mathur R.K., Randa R. A comparative study to evaluate the effect of honey dressing and silver sulfadiazene dressing on wound healing in burn patients. Indian Journal of Plastic Surgery. 2009; 42(2): 176-181. https://doi. org/10.4103/0970-0358.59276
6. Stanescu P.-O., Radu L.-C., Alexa R.L., Hudita A., Tanasa E., Ghitman J., Stoian O., Tsatsakis A., Ginghina O., Zaharia C., Shtilman M., Mezhuev Y., Galateanub B. Novel chitosan and bacterial cellulose biocomposites tailored with polymeric nanoparticles for modern wound dressing development. Drug Delivery. 2021; 28(1): 1932-1950. https://doi.org/10.1080/10717544.2021.1977423
7. Konieczynska M.D., Villa-Camacho J.C., Ghobril C., Perez-Viloria M., Tevis K.M., Blessing W.A., Nazarian A., Rodriguez E.K., Grinstaff M.W. On-demand dissolution of a dendritic hy-drogel-based dressing for second-degree burn wounds through thiol-thioester exchange reaction. Angew Chem Int Ed. 2017; 55: 9984-7. https://doi. org/10.1002/anie.201604827
8. Busuioc C.J., Mogosanu G.D., Popescu F.C., Lascar I., Parvanescu H., Mogoanta L. Phases of the cutaneous angiogenesis process in experimental third-degree skin burns: Histological and im-munohistochemical study. Romanian Journal of Morphology and Embryology. 2013; 54(1): 163-171.
9. Avila H.M., Schwarz S., Feldmann E.-M., Mantas A., von Bomhard A., Gatenholm P., Rotter N. Biocompatibility evaluation of densified bacterial nanocellulose hydrogel as an implant material for auricular cartilage regeneration. Applied Microbiology and Biotechnology. 2014; 98(17): 74237435. https://doi.org/10.1007/s00253-014-5819-z
10. Almeida I.F., Pereira T., Silva N.H.C.S., Gomes F.P., Silvestre A.J.D., Freire C.S.R., Sou-sa Lobo J.M., Costa P.C. Bacterial cellulose membranes as drug delivery systems: An in vivo skin compatibility study. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 2014; 86(3): 332-336. https://doi.org/10.1016/j.ejpb.2013.08.008
11. Czaja W.K., Young D.J., Kawecki M., Brown Jr R.M. The future prospects of microbial cellulose in biomedical applications. Biomacromolecules. 2007; 8(1): 1-12. https://doi.org/10.1021/bm060620d
12. Fu L., Zhang J., Yang G., Present status and applications of bacterial cellulose-based materials for skin tissue repair. Carbohydrate Polymers. 2013; 92(2): 1432-1442. https://doi.org/10.1016/j. carbpol.2012.10.071
13. Skiba E.A., Shavyrkina N.A., Budaeva V.V., Sitnikova A.E., Korchagina A.A., Bychin N.V., Gladysheva E.K., Pavlov I.N., Zharikov A.N., Lubyansky V.G., Semyonova E.N., Sakovich G.V. Biosynthesis of Bacterial Cellulose by Extended Cultivation with Multiple Removal of BC Pellicles. Polymers. 2021, 13, 2118. https://doi.org/10.3390/ polym13132118
14. Kwak M.H., Kim J.E., Go J., Koh E.K., Song S.H., Son H.J., Kim H.S., Yun Y.H., Jung Y.J., Hwang
D.Y. Bacterial Cellulose Membrane Produced by Acetobacter Sp. A10 for Burn Wound Dressing Applications. Carbohydrate Polym. 2015; 122: 387398. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2014.10.049
15. Wang J., Tavakoli J., Tang Y. Bacterial cellulose production, properties and applications with different culture methods-a review. Carbohydrate Polymers. 2019; 219: 63-76. https://doi.org/10.1016/j. carbpol.2019.05.008
16. Bacakova L., Pajorova J., Bacakova M., Sk-ogberg A., Kallio P., Kolarova K., Svorcik V. Versatile application of nanocellulose: from industry to skin tissue engineering and wound healing. Nano-materials. 2019; 9(2): 164. https://doi.org/10.3390/ nano9020164
17. Jiji S., Udhayakumar S., Maharajan K., Rose C., Muralidharan C., Kadirvelu K. Bacterial Cellulose Matrix with In Situ Impregnation of Silver Nanoparticles via Catecholic Redox Chemistry for Third Degree Burn Wound Healing. Carbohydrate Polym. 2020; 245: 116573. https://doi.org/10.1016/j. carbpol.2020.116573
18. Roman M. Toxicity of cellulose nanocrystals: a review. Industrial Biotechnology. 2015; 11(1): 2533. https://doi.org/10.1089/ind.2014.0024
19. Helenius G., Backdahl H., Bodin A., Nannmark U., Gatenholm P., Risberg B. In vivo bio-compatibility of bacterial cellulose. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 2006; 76A (2): 431-438. https://doi.org/10.1002/jbm.a.30570
20. Torres F.G., Commeaux S., Troncoso O.P. Biocompatibility of bacterial cellulose based biomaterials. J. Funct. Biomater. 2012; 3: 864-878. https://doi.org/10.3390/jfb3040864
21. Greenhalgh D.G., Sprugel K.H, Murray M.J., Ross R. PDGF and FGF stimulate wound healing in the genetically diabetic mouse. Am J Pathol. 1990; 136(6): 1235-46
22. Cherng J.H., Chou S.C., Chen C.L., Wang Y.W., Chang S.J., Fan G.Y., Leung F.S., Meng E. Bacterial Cellulose as a Potential Bio-Scaffold for Effective Re-Epithelialization Therapy. Pharmaceutics. 2021; 13(10): 1592. https://doi.org/10.3390/ pharmaceutics13101592
23. Jankau J., Blazynska-Spychalska A., Kubiak K., Jçdrzejczak-Krzepkowska M., Pankiewicz T., Ludwicka K., Dettlaff A., Pçksa R. Bacterial Cellulose Properties Fulfilling Requirements for a Biomaterial of Choice in Reconstructive Surgery and Wound Healing. Front Bioeng Biotechnol. 2022; 9: 805053. https://doi.org/10.3389/fbioe.2021.805053
Контактные данные
Автор, ответственный за переписку: Жариков Андрей Николаевич, д.м.н., доцент, заведующий кафедрой госпитальной хирургии, Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул.
656024, Алтайский край, г. Барнаул, ул. Ляпидевского, 1.
E-mail: [email protected] Тел: +79039485509 https://orcid.org/0000-0003-4292-4781
Информация об авторах
Алиев Александр Руштиевич, к.м.н., доцент кафедры госпитальной хирургии, Алтайский государственный медицинский университет,
г. Барнаул.
E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-4506-3799
Орлова Ольга Владимировна, старший преподаватель кафедры анатомии, Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул. E-mail: [email protected]
Мазко Олеся Николаевна, к.биол.н., доцент кафедры фармакологии им. профессора В.М. Брюханова, Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул. E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0001-7299-4516
Макарова Олеся Геннадьевна, к.фарм.н., доцент кафедры фармации, Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул. E-mail: [email protected]
Дворникова Любовь Габдулбариевна, к.фарм.н., доцент кафедры фармации, Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул. E-mail: [email protected]
Семенихина Наталья Михайловна, к.вет.н., доцент кафедры анатомии, Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул. E-mail: [email protected]
Contact information Corresponding author: Andrey N. Zharikov, Dr. Sci. (Med.), Associate Professor, Head of the Department of Hospital Surgery, Altai State Medical University, Barnaul. 656024, Altai Krai, Barnaul, Lyapidevskogo Str. 1. E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0003-4292-4781
Author information
Alexander R. Aliev, Cand. Sci. (Med.), Associate Professor, Department of Hospital Surgery, Altai State Medical University, Barnaul. E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-4506-3799
Olga V. Orlova, Senior Lecturer, Department of Anatomy, Altai State Medical University, Barnaul. E-mail: [email protected]
Olesya N. Mazko, Cand. Sci. (Biol.), Associate Professor of the Department of Pharmacology named after Professor V.M. Brukhanov, Altai State Medical University, Barnaul. E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0001-7299-4516
Olesya G. Makarova, Cand. Sci. (Pharm.), Associate Professor, Department of Pharmacy, Altai State Medical University, Barnaul. E-mail: [email protected]
Lyubov G. Dvornikova, Cand. Sci. (Pharm.), Associate Professor, Department of Pharmacy, Altai State Medical University, Barnaul. E-mail: [email protected]
Natalya M. Semenikhina, Cand. Sci. (Vet.), Associate Professor, Department of Anatomy, Altai State Medical University, Barnaul. E-mail: [email protected]
Поступила в редакцию 27.07.2023 Принята к публикации 14.08.2023 Для цитирования: Жариков А.Н., Алиев А.Р., Орлова О.В., Мазко О.Н., Макарова О.Г., Дворникова Л.Г., Семенихина Н.М. Оценка эффективности лечения экспериментальных ожоговых ран по результатам лабораторных и морфологических исследований. Бюллетень медицинской науки. 2023; 3(31): 65-73. https://doi. org/10.31684/25418475-2023-3-65
Citation: Zharikov A.N., Aliev A.R., Orlova O.V., Mazko O.N., Makarova O.G., Dvornikova L.G., Semenikhina N.M. Evaluation of the effectiveness of the treatment of experimental burn wounds based on the results of laboratory and morphological studies. Bulletin of Medical Science. 2023; 3(31): 65-73. https://doi.org/10.31684/25418475-2023-3- 65 (In Russ.)
