CC BY
57УДК: 615.262.1; 615.281.9; 616-001.4-039.22 Т.О. Лагвилава1, Е.В. Зиновьев2,
Г.К. Ивахнюк3, А.В. Гарабаджиу4, Е.В. Сивова5.
РАНОЗАЖИ ВЛЯЮЩИЕ СРЕДСТВА НА ОСНОВЕ КАРБОПОЛОВ
Введение
Сахарный диабет является одним из наиболее распространенных соматических заболеваний населения, как нашей страны, так и за рубежом. Им страдает не менее 68 % населения России [1-3]. Во всем мире насчитывается не менее 255 млн. больных диабетом, из которых до 3040 % -лица старшей возрастной группы. Синдром диабетической стопы является сложным комплексом анатомофункциональных изменений, который встречается у 3080 % больных сахарным диабетом [4, 5]. Он развивается у 80 % больных диабетом спустя 15-20 лет после начала заболевания, его признаки диагностируются у каждого третьего больного диабетом в России [2, 3]. В лечении пациентов с синдромом диабетической стопы важная роль отводится местному консервативному лечению ран. В патогенезе нарушений процессов репаративной регенерации при синдроме диабетической стопы сплелись воедино специфические расстройства обмена, нейропатия, атеросклеротическая окклюзия и ангиопатия, склонность к развитию гнойных осложнений. Выраженность расстройств детерминирует подходы к патогенетически-обусловленным лечебным мероприятиям [1]. Для достижения положительных результатов местного лечения гнойно-некротических поражений кожи при диабете важен подбор оптимальной основы ранозаживляющих рецептур, обеспечивающих течение репаративной регенерации в условиях влажной среды, не позволяющей формировать зоны вторичного некроза и рецидив поражения.
Военно-медицинская академия им. С.М.Кирова 190013, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д.37а.
Са нкт- П етербургский государственный технологический институт (технический университет) 194044, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 26.
В экспериментах на моделях аллоксанового диабета и тяжелых гнойнонекротических поражений кожи крыс оценено влияние 0,4-1,0 % гидрогелей редкосшитых акриловых полимеров (карбополов), антибактериальной мази на основе полиэтиленоксидов (левомеколь), серебросодержащих кремов (дермазин и аргосульфан), мази сульфадиазина серебра с эпидермальным фактором роста (збермин), раневыми покрытиями из бактериальной целлюлозы АсеЬоЬасЬег хуИпигп с пропиткой повиарголом, из целлюлозы технологии гидрофайбер с нуль-валентным серебром (Адиасе!-Ад) на репаративные процессы (сроки очищения и эпитепизацию, частоту нагноения), планиметрию ран (индекс заживления), а также импеданс растущих тканей. Установлено, что местное применение гидрогелей карбопола с антисептиками и фуллеренами оказывает положительное влияние на течение репара-тивных процессов в гнойных ранах на фоне диабета, сокращая срок их заживления на 8,4 суток (20,5 %), снижая частоту нагноения, способствуя более раннему восстановлению величины коэффициента поляризации (импеданса) растущих тканей.
Ключевые слова: репаративная регенерация, синдром диабетической стопы, гнойные раны, влажное заживление, гидрогели, карбопол, редкосшитые акриловые полимеры
С этой целью предлагаются различного вида кремы и раневые покрытия [4]. Перспективным подходом к оптимизации репарации ран на фоне диабета может стать разработка ранозаживляющих средств на основе гелей редкосшитых акриловых полимеров [3, 6].
Согласно Государственной фармакопее, гели (лат. де1о — «застываю») при соответствующей обработке относят к мягким лекарственным формам вязкой консистенции. По типу дисперсных систем среди них различают гидрофильные и гидрофобные гели. Гели получают путем суспендирования в воде (растворителе) порошка полимера, являющегося по химической структуре кислотой, с последующим добавлением ограниченного объёма нейтрализующего агента (обычно щёлочи), после чего смесь загустевает. Гели представляются перспективной лекарственной формой, предназначенной для местного лечения ран, в том числе и гнойных. По сравнению с мазями, гели имеют pH близкий к pH кожного покрова, не нарушают газообмен и жидкостный баланс кожи, быстро и равномерно распределяются по поверхности после нанесения. В состав матрицы полимера или растворителя геля технологически достаточно легко включать как гидрофильные, так и гидрофобные лекарства. Наиболее часто для создания лекарственных гелей используют полимеры как отечественного - Ареспол, мАРС, Карбомер, так и зарубежного производства - Шге! (Ультез) (Бельгия), СагЬоро! (Карбопол) 940, 941, 2020 и 2001 (Германия).
1 Лагвилава Тимур Олегович, ст. лаборант НИЛ военной хирургии, ВМА им. С.М.Кирова, e-mail: lto@list.ru
2 Зиновьев Евгений Владимирович, д-р мед. наук, ст. науч. сотр. отдела передовых хирургических технологий, ВМА академия им. С.М.Кирова, email: evz@list.ru
3 Ивахнюк Григорий Константинович, д-р хим. наук, профессор, зав. каф. инженерной защиты окружающей среды СПбГТИ(ТУ), e-mail: fireside@inbox.ru
4 Гарабаджиу Александр Васильевич, д-р хим. наук, профессор, проректор по научной работе, СПбГТИ(ТУ), e-mail: gar-54@mail.ru
5 Сивова Екатерина Владимировна, аспирантка каф. инженерной защиты окружающей среды, СПбГТИ(ТУ), e-mail: e.v.sivova@gmail.com
Дата поступления - 19 ноября 2012 года
Одним из наиболее перспективных полимеров для создания гелей с заданными свойствами, оптимальными для лечения гнойных ран, являются карбополы (редкосшитые акриловые полимеры) - производные акриловой кислоты. В США и Европе карбополы принято называть карбомерами. Отличие между карбополами различных марок заключаются в количестве поперечных сшивок, изменение числа которых позволяет изменять специфические свойства сформированных гелей без изменения молекулярной структуры. Повторяющийся фрагмент полимера имеет молярную массу 72-78 Да. Теоретически рассчитанная молекулярная масса геля карбопола находится в пределах от 700000 до 3-4 миллиардов Да, однако методы определения их реальной молекулярной массы отсутствуют [9].
Редкосшитые акриловые полимеры - белые хлопьевидные гигроскопичные порошки слабокислой реакции, набухающие в воде и образующие стабильные гели. Их объемная плотность - 208 кг/м3, температура стеклования 100-105°C. Вязкость 1 % водных гелей карбополов не менее 45-77 П. Каждая частица полимера представляет собой трехмерную сетчатую структуру из сплетенных цепей полимера, её размер около 2-7 мкм. Плотность полимеров колеблется в пределах 1,39-1,41 кг/мз. Набухание в воде для кислых форм геля соответствует 150 %, для натриевых солей - 250 %. Обычно показатель рН 1 %-ного водного геля соответствует 2,5-3,5. При повышении показателя pH > 6 карбоксильные группы полимера ионизируются, в результате чего между отрицательно заряженными частицами происходит отталкивание, приводящее к набуханию полимера, распрямлению его цепей.
К достоинствам гелей на основе карбополов следует отнести термическую, химическую и микробиологическую устойчивость, высокую вязкость даже при низких концентрациях полимера, способность стабилизировать эмульсии I и II рода, совместимость с большинством лекарств, широкий диапазон рН от 4 до 10, отличные суспендирующие свойства и тиксотропность, легкость нанесения и удаления с поверхности кожи, высокую сорбционную способность по отношению к лекарственным веществам.
Цель исследования - экспериментальное изучение эффективности гидрогелей Carbopol ETD 2020 при гнойно-некротических поражениях кожи на фоне деком-пенсированного диабета.
Материал и методы исследований
В ходе исследований соблюдены положения "Международной Хельсинкской конвенции о гуманном отношении к животным" (1972); "Методических рекомендаций по экспериментальному (доклиническому) изучению лекарственных препаратов для местного лечения гнойных ран" (1989); "Руководства по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ".
Для изготовления ранозаживляющего геля на основе карбопола для лечения длительно незаживающих гнойно-некротических ран на фоне диабета, с учетом рассмотренных выше требований, нам представляется целесообразным создание стабильной пространственной сетки гелеобразующего полимера, удерживающего растворитель (воду, растворы антисептиков и других лекарств, оказывающих позитивное влияние на течение процессов репаративной регенерации, в частности, факторов роста (эпидермального, фибробластического)) от вытекания из созданной структуры и препятствующего возникновению конвекции, при этом оказывающего комплексное многоплановое воздействие на раневой процесс в таких специфических условиях. Результаты предварительных экспериментов, представленных нами ранее, свидетельствуют,
что указанным свойствам полностью соответствуют гидрогели Carbopol ETD 2020 в диапазоне 0,4-1,0 %.
В экспериментах участвовали 88 белых беспородных крыс массой 240-280 г. Тяжелый сахарный диабет у животных воспроизводили путем однократного внутри-брюшинного введения 170 мг/кг мезоксалилмочевины (аллоксана) после 48 ч голодания на фоне нормальных показателей уровня глюкозы в крови.
Все манипуляции с животными проводили под ингаляционным эфирным наркозом, в ряде серий экспериментов - после внутримышечного введения кетамина и дроперидола из расчета 70 и 1 мг/кг массы, соответственно. Гнойно-некротические поражения кожи спины площадью 5-10 % поверхности тела воспроизводили по собственной оригинальной методике (рационализаторское предложение ВМА), при этом осуществляли круговое иссечение кожи до собственной фасции (диаметр раны соответствовал расчетному) и контаминацию раны микробной взвесью, содержащей в 1 мл Г109 микробных тел культуры Staphylococcus aureus штамма 209-Р. Для расчета площади поверхности кожи животных использовали формулу M. Lee [7]:
S = 12,54 xM066, где S - поверхность тела, см2;М - масса тела животного, кг.
В группах сравнения осуществлялся сравнительный анализ течения репаративных процессов при применении ранозаживляющих препаратов. В исследуемых группах для местного лечения ран у животных использовали: гидрогели высокомолекулярных полимеров акриловой кислоты (Carbopol ETD 2020) с вязкостью 65 ± 5 П, рН = 7,5, производства ООО "Рений - 08" (Санкт-Петербург), с повиарголом, янтарной кислотой, сульфади-азином серебра и эпидермальным фактором роста, природным комплексом фуллеренов С60. В группах сравнения раны у животных лечили: левомеколем (мазь с левомице-тином, метилурацилом, полиэтиленгликолем 400 и 1500 Да), производство ОАО «Нижфарм» (Нижний Новгород); дермазином (1 % крем микрокристаллического сульфади-азина серебра), производство Lek Pharma (Словения); аргосульфаном (2 % крем сульфатиазола серебра), производство Jelfa (Польша); эбермином (1 % мазь сульфа-диазина серебра и эпидермального фактора роста человеческого рекомбинантного), производства Центр Генной Инженерии и Биотехнологии (Куба); раневыми покрытиями из целлюлозы, выделяемой Acetobacter xylinum, с пропиткой повиарголом (серия - процел-П) производства НИИ высокомолекулярных соединений РАН (Санкт-Петербург); раневыми покрытиями из целлюлозы технологии гидрофайбер с нуль-валентным серебром (Aquacell-Ag) производства E.R.Squibb&Sons, L.L.C. CONVATEC (Великобритания). Ранозаживляющие средства на раны наносили спустя 30 минут после нанесения ран животным с диабетом, впоследствии - на перевязках, заменяемых через день, вплоть до окончательного заживления ран.
Для оценки эффективности использования ранозаживляющих препаратов ежедневно проводили оценку внешнего вида ран, характер отделяемого, наличие и вид грануляций, фиксировали сроки отторжения струпа и заживления ран. Влияние лекарственных средств на заживление гнойных ран оценивали при помощи планиметрического метода Л.Н. Поповой [7] с определением площади раны и расчетом индекса заживления. Антимикробные свойства ранозаживляющих средств оценивали по величине зон задержки роста стандартной культуры Staphylococcus aureus 209 P. Коэффициент поляризации пораженных участков кожи лабораторных животных измерялся прибором для импульсной импедансометрии ООО «Квантмедприбор» (Самара, РФ). Результаты исследований обрабатывали методами вариационной статистики.
Результаты и обсуждение
Сводные результаты оценки сроков заживления гнойных ран с учетом выбора методики местного лечения приведены в таблице 1, данные которой позволяют заключить, что анализируемые показатели имеют весьма существенные различия, обусловленные как угнетением гистеогенеза при развитии декомпенсированного диабета, так и влиянием (с учетом особенностей механизма действия) ранозаживляющих средств на процессы репара-тивной регенерации в очагах гнойно-некротического поражения кожи.
Результаты, приведенные в таблице 1 свидетельствуют, что при развитии декомпенсированного диабета, эффективность ранозаживляющих средств существенно снижается, ни в одной группе показатель не приближается к аналогичному у животных, у которых раневой процесс протекал без длительной гипергликемии. Лишь в случаях местного лечения гнойных ран на фоне диабета мазью с эпидермальным фактором роста, раневым покрытием из бактериальной целлюлозы с серебром, а также гелем карбополов с нанокомпонентами анализируемые показатели соответствовали аналогичным среди животных, не страдавших диабетом, местное лечение которых не осуществляли (группа контроля).
Таблица 1. Планиметрическая оценка эффективности ранозаживляю-
щих средств при декомпенсированном диабете
Экспериментальная группа животных (п=8), раны у которых обрабатывали: Сроки заживления ран (M і m), сутки
диабета нет диабет есть
без лечения (контроль) 34,5 і 0,8 41,1 і 0,7 2
мазью левомеколь 32,4 і 0,4 39,1 і 0,7 2
кремом дермазин 29,3 і 0,4 1 35,8 і 0,7 1Д
кремом аргосульфан 29,5 і 0,4 1 36,0 і 0,6 1Д
мазью эбермин 28,8 і 0,5 1 34,4 і 0,5 1Д
покрытием из БЦ с сукцинатом 33,4 і 0,8 40,2 і 0,6 2
покрытием из БЦ с повиарголом 29,5 і 0,7 1 36,2 і 0,6 1Д
покрытием aquacel -Ag 28,3 і 0,9 1 34,5 і 0,6 1Д
гелем без пропитки (контроль) 31,2 і 0,4 1 37,5 і 0,6 2
гелем с сукцинатом 33,6 і 0,6 39,4 і 0,4 2
гелем с повиарголом 30,2 і 0,3 1 36,8 і 0,6 1Д
гелем с сульфадиазином серебра 29,5 і 0,5 1 37,2 і 0,6 1Д
гелем с фуллеренами С60 27,6 і 0,5 1 32,7 і 0,5 1Д
1 - различия достоверны (р < 0,05) по сравнению с контролем (без лечения)
2 - различия достоверны (р < 0,05) по сравнению с группой животных без диабета
Наибольшая эффективность при лечении гнойных ран у животных с декомпенсированным диабетом констатирована в случаях местного применения мази сульфадиазина серебра с эпидермальным фактором роста (эбермин), раневого покрытия из целлюлозы технологии гидрофайбер с серебром (Адиасе! - Ад), а также геля СагЬоро! ЕГО 2020 с пропиткой фуллеренами С, сократившими общий срок заживления на 6,7; 6,6 и 8,4 суток соответственно, т.е. на 17,220,5% (р < 0,05). Отметим, что использование многокомпонентной антибактериальной мази на гидрофильной основе
(левосин) и крема сульфадиазина серебра (дермазин) в нашей серии экспериментов оказалось весьма малоэффективным, поскольку ускорило заживления ран у животных с экспериментальным диабетом лишь на 2 и 5,3 суток, т.е. на 4,9 и 13% (р > 0,05).
Гистологическое исследование биоптатов гнойных ран у животных на фоне декомпенсированного сахарного диабета подтверждает позитивное влиянии на репаративные процессы в условиях длительной гипергликемии мази сульфадиазина серебра с эпидермальным фактором роста, раневого покрытия из целлюлозы технологии «гидрофайбер» с нульва-лентным серебром, а также, в особенности, геля СагЬоро! ЕГО 2020 с пропиткой фуллеренами. Препараты достоверно сокращают продолжительность отдельных фаз раневого процесса и достоверно снижают продолжительность срока заживления ран. Их применение позволяет предотвратить прогрессирование гнойно-некротических изменений, снизить частоту нагноения ран, ускорить процессы формирования сухого струпа, развития и роста соединительной ткани, а также эпи-телизации даже при тяжелом декомпенсированном сахарном диабете.
Течение раневого процесса в случаях выбора для местного лечения гнойных ран на фоне декомпенсированного диабета разрабатываемых гидрогелей 0,5 % карбопола имело существенные особенности. Так, в 84,6 % наблюдений в первые трое суток после моделирования гнойно-некротического процесса на фоне диабета у животных, местное лечение которых осуществляли гидрогелями, раны были покрыты гладким, мягким на ощупь струпом беловато-серого цвета, плотно прилегающим к ране и не спаянным с подлежащими тканями. В 82,3 % наблюдений к 8-10 суткам после моделирования тяжелого гнойно-некротического процесса у крыс, для лечения которых применялись гидрогели с пропиткой антисептиками, сформировавшийся струп оказался уже отслоен по 3,2 ± 0,5 мм от края раны, при этом отделяемое из ран имело серозный характер. Также в 84 % случаев на фоне местного применения гидрогелей СагЬоро! ЕГО 2020 процессы очищения ран завершались к 12-15 суткам после травмы, т.е. быстрее на 5 суток (на 11 %, р < 0,05), чем в группах животных контроля, местного лечения ран у которых не было. У животных на фоне экспериментального диабета после отторжения струпа края и дно ран были заполнены грануляциями с незначительным количеством корочек/чешуек, при этом раны1 были плотно спаяны с окружающими тканями. В 96 % наблюдений после отторжения струпа за счет контракции и рубцового стяжения площадь ран сократилась на 50-60 % от исходной величины.
При местном использовании геля на основе СагЬоро! ЕГО 2020 с пропиткой фуллеренами Сю в 93,7 % случаев отмечалось ускорение процессов демаркации и очищения гнойных ран от некротизированных тканей, процессы в большинстве случаев полностью завершались к 12-15 суткам после воспроизведения патологического процесса (р < 0,05). Во всех случаях струп и некротизированные ткани отторгались целиком, под ними обнажалась поверхность с новообразованными грануляциями, практически без отделяемого. После отторжения струпа происходило рубцовое стяжение ран, в 93,7 % случаев раны1 заживали к 32 суткам наблюдения, за счет краевой эпителизации.
Результаты гистологического исследования свидетельствуют, что в случаях местного лечения гнойнонекротических процессов на фоне декомпенсированного диабета гелем карбополов, содержащего нанокомпоненты (фул-лерены) в 87,9 % наблюдений уже с 1-2 суток после воспроизведения гнойного процесса в коже и начала местного применения препаратов, в зоне поражения и прилегающих тканях происходило формирование воспалительного инфильтрата из макрофагов и нейтрофильных гранулоцитов, к 10 суткам констатирован активный фагоцитоз поврежденных соединитель-но-тканных и мышечных волокон, их замещение молодыми новообразованными грануляциями (рисунок). Зона вторичного
некроза ни в одном из наблюдений на фоне применения геля с фуллеренами не достигала мышечной пластинки дермы, ее толщина соответствовала границе 1,1 + 0,2 мм. Также в 87,9 % случаев к 3-5 суткам после воспроизведения гнойной раны и местного применения геля СагЬоро! ЕГО 2020 в глубоких слоях собственно кожи (сетчатом слое дермы) визуализировались очаги пролиферации кератиноцитов в сохранивших жизнеспособность придатках кожи - волосяных фолликулах, сальных и потовых железах.
*
Рисунок. Кожа крысы спустя 10 суток после воспроизведения гнойнонекротического процесса в коже и подкожно-жировой клетчатке при диабете на фоне применения геля Carbopol ETD 2020 с фуллеренами C60. Активный фагоцитоз с развитием соединительной ткани на месте мышечной пластинки (стрелками указаны макрофаги, выполняющие фагоцитоз). Окраска гематоксилином и эозином, оптическое увеличение 320
В 83,1 % наблюдений при использовании гелей с фуллеренами к 10-12 суткам процесс демаркации и отторжения участков некроза завершался, к 12-14 суткам его отторжение завершалось, т.е. на 7 суток раньше (p <
0,05), чем при использовании антибактериальной мази на водорастворимой основе (левосин), в глубине сетчатого слоя дермы визуализировалось значительное количество новообразованных капилляров, ориентированных вертикально в виде аркад. Как и в случаях местного использования анализируемых гелей с антисептиками (повиарго-лом и сульфадиазином серебра), при применении фулле-ренов к этому сроку в собственно коже (дерме) констатировались группы активированных фибробластов, принимавших горизонтальное положение, активно продуцирующих межуточное вещество, фибриллярные белки, внеклеточный матрикс. К 14-15 суткам наблюдения, после очищения ран от некротизированных тканей зона первичного поражения была покрыта грануляционной тканью, содержащей значительное количество фибриллярных белков, клеточных элементов и новообразованных капилляров в виде аркад. По границе сформированного демаркационного вала в поверхностных слоях растущих грануляций выявлялось значительное количество лимфоцитов, что свидетельствовало о переходе воспаления в его продуктивную фазу.
Результаты экспериментальной оценки эффективности ранозаживляющих средств на фоне декомпенси-рованного диабета позволяют заключить, что разработку ранозаживляющих рецептур следует проводить на основе гидрогелей на базе Carbopol ETD 2020 с пропиткой серебросодержащими антисептиками, фуллеренами С60, а также иммуномодуляторами и антиоксидантами. Многоплановое действие препаратов позволит одновременно воздействовать на ключевые звенья механизмов репарации при
диабете, что сократит срок заживления ран в таких условиях.
Одной из основных задач местного консервативного лечения ран у пациентов с синдромом диабетической стопы является предотвращение прогрессирования и рецидива гнойно-некротического процесса, обусловленных раневой инфекцией, патогенными микроорганизмами. В связи с этим, в экспериментальных исследованиях изучали чувствительность культуры Staphylococcus aureus 209 P in vitro к исследуемым ранозаживляющим препаратам: к дермазину, левомеколю, а также гидрогелям Car-bopol ETD 2020 с пропиткой повиарголом, янтарной кислотой, сульфадиазином серебра с эпидермальным фактором роста, а также природным комплексом фуллеренов С60 (шунгитом). Результаты определения зон задержки роста стандартной культуры Staphylococcus aureus 209 P, приведенные в таблице 2, свидетельствуют о различной способности исследуемых препаратов проявлять свои антимикробные свойства, существенно зависящие от наличия и вида антисептических компонентов, включенных в их состав. В частности, зоны задержки роста культуры стафилококка при использовании повязок с мазью левомеколь (содержит левомицетин) и кремом дермазин (содержит сульфадиазин серебра) составили, соответственно, 10-19 мм и 16-26 мм. При микробиологической оценке антимикробного эффекта основы геля карбополов (без пропитки) и геля с антигипоксантом (сукцинатом) закономерно констатировано практически полное отсутствие бактерицидного действия, кроме этого, не было отмечено зон задержки роста микроорганизмов. При использовании марлевых повязок с гелем Carbopol ETD 20202 с пропиткой повиарголом или сульфадиазином серебра в 17 из 18 наблюдений зоны задержки роста составили, соответственно, 18-34 и 19-33 мм. Наибольшая способность к подавлению роста культуры стафилококка отмечена в случае использования гелей с природными фуллеренами C60 (шунгитом, обладающим выраженным бактерицидным действием), анализируемый показатель при этом в зоне применения повязок шириной до 12 мм достигал 36 мм (таблица 2).
Таблица 2. Результаты оценки антимикробной активности
Экспериментальная группа животных (п=9), для обработки повязок использовали: Величина зоны задержки роста (M ± m) S. aureus 209 P (в мм) при ширине повязки
6 мм 12 мм
без лечения (контроль) 0 0
мазью левомеколь 10,2 і 0,1 19,3 і 0,1
кремом дермазин 16,1 і 0,1 26,4 і 0,2
гелем без пропитки (контроль) 0 0
гелем с сукцинатом 0 2,2 і 0,1
гелем с повиарголом 18,5 і 0,1 34,5 і 0,3
гелем с сульфадиазином серебра 19,1 і 0,1 33,3 і 0,2
гелем с фуллеренами С60 20,4 і 0,1 36,1 і 0,4
Анализируемые ранозаживляющие препараты закономерно оказывали различный бактериостатический эффект и располагались в ряду его убывания следующим образом: гель Carbopol ETD 2020 с фуллеренами > гель Carbopol ETD 2020 с сульфадиазином серебра > гель Car-bopol ETD 2020 с повиарголом > дермазин > левомеколь.
Достоверным методом оценки структурнофункционального состояния покровных тканей, кожи, позволяющим провести экспресс-анализ течения процессов репаративной регенерации в очагах гнойно-
некротического поражения кожи, предусматривает их электрофизиологическое исследование методом импедан-сометрии, которая позволяет определять суммарное сопротивление тканей в зоне исследования, а также величину их коэффициента поляризации. Установлено, что дистрофические процессы, сопровождающиеся цитолизом, некрозом, а также атрофическими изменениями, закономерно приводят к снижению коэффициента поляризации тканей [8].
Результаты оценки коэффициента поляризации (имепеданса) пораженных тканей приведены в таблице 3, данные которой позволяют заключить, что при развитии гнойно-некротического процесса на фоне гипергликемии, сопровождающегося гибелью кожи практически на всю ее толщу, констатируется снижение величины коэффициента поляризации в ране до 1,6 в 29 из 30 (96,6 %) случаев. В 90 % наблюдений обработка ран кожи мазевой основой из смеси высокомолекулярных поли-этиленоксидов (массой до 1500 Да) сопровождалась дальнейшим снижением анализируемых показателей, при этом их величины достигали минимальных значений (1,10-1,25 ед.) на 7-8 сутки наблюдения. Местная обработка ран кремом с сульфадиазином серебра (дермазин), а также мазью с сульфадиазином серебра с эпидермальным фактором роста (эбермин) у 90 % животных сопровождалось некоторой тенденцией к повышению величины коэффициента поляризации, однако величина различий оказалась недостоверной (p > 0,05), при этом анализируемые параметры не отличалось от аналогичных величин, констатированных на фоне применения мази из высокомолекулярных полиэтиленоксидов (левосин) более чем на 1520 % (р > 0,05). В 96,4 % случаев местного применения гидрогеля на основе Carbopol ETD 2020 с пропиткой пови-арголом на протяжении всего периода наблюдения (14 суток) констатировались наиболее высокие значения коэффициента поляризации во всех наблюдениях (выше аналогичного на фоне применения левосина и дермазина спустя сутки после применения - на 16-27 %, а спустя 14 суток - на 42-52 %, p < 0,01), наиболее соответствующие нормальной величине параметров интактной кожи грызунов (таблица 3).
Таблица 3. Изменение коэффициента поляризации (имепеданса) гнойных ран при гипергликемии с учетом выбора методики лечения
Экспериментальная группа, для лечения ран использовали: Коэффициент поляризации* (ед.) ран (M і m) в сроки
через 5 мин через 24 ч через 7 сут через 14 сут
мазь левосин 1,6 і 0,04 1,4 і 0,04 1,2 і 0,03 1,4 і 0,02
крем дермазин 1,6 і 0,04 1,6 і 0,04 1,4 і 0,03 1,7 і 0,03
мазь эбермин 1,6 і 0,04 1,6 і 0,03 1,6 і 0,03 2,1 і 0,05
гель СагЬоро! 1,6 і 0,04 1,9 і 0,04 1Д 1,9 і 0,03і,2 2,9 і 0,04 1,2
* - величина коэффициента поляризации здоровой кожи 3,10 -3,27 ед.
1 - достоверно (р < 0,05) по сравнению с результатами обработки ран полиэтиленоксидами.
2 - достоверно (р < 0,05) по сравнению с группой, лечившейся дерма-зином
Для исключения индивидуальных различий кожи особей, обусловленных возрастными особенностями и соматическим статусом, измерение величин коэффициента поляризации ран проводилось на смежных симметричных участках кожи спины каждого животного. Во всех 100 % наблюдений распределение величины коэффициента соответствовали: ПЭО < крем дермазин < гель Car-bopol ETD 2020 с повиарголом.
Таким образом, результаты оценки импедан-сометрии кожи животных на фоне обработки ран при де-компенсированном диабете гидрогелями карбополов с пропиткой серебросодержащим антисептиком повиарго-лом, позволяют заключить, что в этих наблюдениях происходит более раннее восстановление величины коэффициента поляризации, что отражает восстановление структурности поврежденной ткани, ускорение процессов её посттравматической регенерации.
Заключение
Одним из важных технологических путей повышения эффективности обработки раневых поверхностей при гнойно-некротических поражениях кожи на фоне декомпенсированного диабета (синдром диабетической стопы), может быть местное использование ранозаживляющих рецептур на основе гидрогелей высокомолекулярных полимеров акриловой кислоты (Carbopol ETD 2020) с пропиткой: повиарголом, сульфадиазином серебра с эпидермальным фактором роста, а также природным комплексом фуллеренов C60. Результаты проведенных экспериментов свидетельствуют о том, что при гнойных ранах на фоне диабета применение мази с сульфадиази-ном серебра и эпидермальным фактором роста, покрытия из целлюлозы с нульвалентным серебром, а также геля Carbopol ETD 2020 с пропиткой фуллеренами C60 ускорило срок заживления на 6,7; 6,6 и 8,4 суток соответственно, т.е. на 17,2-20,5 % (р < 0,05). При микробиологической оценке установлено, что аппликация ранозаживляющих средств сопровождалась различным антимикробным действием и располагались в ряду его убывания следующим образом: гель Carbopol ETD 2020 с фуллеренами C60, гель с сульфадиазином серебра, гель с повиарголом, дермазин, левомеколь. В случаях местного применения гелей карбополов с повиарголом или сульфадиазином серебра зоны задержки роста составили, соответственно, 18-34 и 19-33 мм. Наибольшая способность к подавлению роста культуры стафилококка при применении геля с фуллеренами, анализируемый показатель при этом в зоне применения повязок шириной до 12 мм достигал 36 мм (p < 0,05). Результаты импедансометрии подтверждают, что при применении гидрогелей карбополов с антисептиками приводит к более раннему восстановлению коэффициента поляризации пораженных участков кожи. В 96,4 % случаев их местного применения на протяжении 14 суток наблюдения констатировались наиболее высокие значения коэффициента поляризации, показатели были выше аналогичного на фоне применения левосина и дермазина спустя сутки - на 16-27 %, а спустя 14 суток - на 4252 %, p < 0,01), наиболее соответствующие нормальной величине параметров интактной кожи грызунов.
Большинство ранозаживляющих средств обладает, как правило, узконаправленным действием, не обеспечивающим комплексного и всестороннего воздействия на раневой процесс [1, 4]. Адекватная обработка дефектов кожных покровов при декомпенсированном диабете, направленная на ускорение заживления ран, обусловливает необходимость выбора лекарственных средств, в наибольшей степени соответствующих текущей фазе раневого процесса. В этой связи очевидна перспектива комплексного подхода, основой которого является использование многокомпонентных композиций, воздействующих на ключевые патогенетические механизмы репарации. Обоснованной представляется разработка многокомпонентных ранозаживляющих рецептур сложного состава, в частности, гелей на основе редкосшитых полимеров акриловой кислоты, включающих антибактериальные, противовоспалительные, иммунотропные соединения, а также стимуляторы регенерации.
Литература
1. Грекова Н.М., Бордуновский В.Н. Хирургия диабетической стопы. М.: Медпрактика, 2009. 142 с.
2. Moxey P.M., Hof man D, HinchUffe R.J. [et al]Epidemiological study of lower limb amputation in England between 2003 and 2008 // British Journal of Surgery. 2010. Vol. 97. № 9. P. 1348-1353.
3. Richard J.L., Schu/diner S., Jourdan N. Antibiotics in the treatment of wounds in the diabetic foot // Soins. - 2010. -Vol. 742. - P. 48 - 50.
4. Дедов И.И, Удовиченко О.В., Галстян Г.Р. Диабетическая стопа. М.: Практическая медицина, 2005. 188 с.
5. Andersen C.A. Diabetic limb preservation: defining terms and goals // Foot Ankle Surg. 2010. № 1. P. 106-107.
6. Kida D, Pluta J The effect of the composition of stomatological dressings on Carbopol and methylo-celullose base on pharmaceutical availability of metronidazole // Polim Med. 2011. Vol. 41. № 3. P. 33-38.
7. Фенчин КМ. Заживление ран. Киев: Здров'я, 1979. 168 с.
8. Тарусов Б.Н. АнтоновВ.Ф, Бурлакова Е.В. [идр.]. Биофизика М.: Высшая школа, 1968. 468 с.
9. Sareen R, Kumar S., Gupta G.D. Garbopol-based gels: characterization and evaluation // Curr. Drug. Deliv. 2011. Vol. 8. № 4. Р. 407-415.
10. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. / Под ред. Р.Ю. Хабриева. Москва: Медицина, 2005. 832 с.
