Научная статья на тему 'САНОГЕНЕТИЧЕСКИЕ И ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ЛОКАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ГИАЛУРОНОВОЙ КИСЛОТЫ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ КОМПРЕССИОННОЙ ТРАВМЕ МЯГКИХ ТКАНЕЙ'

САНОГЕНЕТИЧЕСКИЕ И ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ЛОКАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ГИАЛУРОНОВОЙ КИСЛОТЫ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ КОМПРЕССИОННОЙ ТРАВМЕ МЯГКИХ ТКАНЕЙ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
145
42
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СИНДРОМ ДЛИТЕЛЬНОГО РАЗДАВЛИВАНИЯ / СКЕЛЕТНАЯ МЫШЦА / МИКРОЦИРКУЛЯЦИЯ / ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА / ЛОКАЛЬНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ / PROLONGED CRUSHING SYNDROME / SKELETAL MUSCLE / MICROCIRCULATION / LOW MOLECULAR WEIGHT HYALURONIC ACID / LOCAL APPLICATION

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Шперлинг И.А., Шулепов А.В., Шперлинг Н.В., Юркевич Ю.В., Кузьмина О.Ю.

Перспективным направлением саногенеза мышечных повреждений представляется регионарная активация клеточных систем репарации, в том числе при локальном применении гиалуроновой кислоты. Цель: выявить саногенетические и фармакологические эффекты локального применения гиалуроновой кислоты при экспериментальной компрессионной травме мягких тканей. Компрессионную травму моделировали механической компрессией правой тазовой конечности крысы на уровне голени в течение 7 ч с силой давления 10-12 кг/см². Далее животные были распределены на 2 группы: через 3 ч после декомпрессии животным в основной группе в область компрессии вводили 3,5% гиалуроновую кислоту (препарат «Гиалифт 3,5») веерным обкалыванием стерильным одноразовым шприцем в 5-6 точек на глубину 0,5 - 0,8 см в объеме до 0,1 мл в каждую точку; крысам в контрольной группе вводили аналогичным способом и в эквивалентном объеме 0,9% раствор натрия хлорида. Исследованы уровень миоглобина в крови, микроциркуляция, гистоморфологическая и иммунногистохимическая характеристика тканей в области компрессии. Комплексный анализ результатов исследования позволил установить, что раннее локальное введение в область компрессионного повреждения мягких тканей (через 3 ч после декомпрессии) 3,5% гиалуроновой кислоты оказывает миопротективное действие, активирует систему репарации поврежденных скелетных мышц. Сделано заключение, что саногенетический эффект гиалуроновой кислоты опосредован механизмами ее фармакологического действия: активацией ангиогенеза, улучшением in situ эффективности микроциркуляции и метаболизма, уменьшением выраженности первичного, вторичного некроза и перитравматических нарушений, активацией регенерации поврежденных мышечных волокон с образованием мышечной ткани. Гиалуроновая кислота является активным стимулятором репаративных процессов в ракурсе фармакотерапии и может оказаться перспективным компонентом в локальной коррекции обширных травматических повреждений.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Шперлинг И.А., Шулепов А.В., Шперлинг Н.В., Юркевич Ю.В., Кузьмина О.Ю.

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

SANOGENETIC AND PHARMACOLOGICAL EFFECTS OF LOCAL APPLICATION OF HYALURONIC ACID IN EXPERIMENTAL SOFT TISSUE COMPRESSION TRAUMA

Regional activation of cellular repair systems, including local application of hyaluronic acid, is a promising direction for the sanogenesis of muscle injuries. Purpose: to identify the sanogenetic and pharmacological effects of local application of hyaluronic acid in experimental soft tissue compression trauma. Compression injury was simulated by mechanical compression of the right pelvic limb of a rat at the level of the lower leg for 7 hours with a pressure force of 10-12 kg/cm2. Further, the animals were divided into 2 groups: 3 hours after decompression, animals in the main group were injected with 3.5% hyaluronic acid (the drug «Hyalift 3.5») by fan-pricking with a sterile disposable syringe at 5-6 points to a depth of 0.5-0.8 cm in a volume of up to 0.1 ml at each point; rats in the control group were given a similar method and an equivalent volume of 0.9% sodium chloride solution. The level of myoglobin in the blood, microcirculation, histomorphological and immuno-histochemical characteristics of tissues in the compression area were studied. A comprehensive analysis of the results of the study allowed us to establish that early local administration of 3.5% hyaluronic acid to the area of compression damage of soft tissues (3 hours after decompression) has a muscle-protecting effect, activates the repair system of damaged skeletal muscles. It is concluded that the sanogenetic effect of hyaluronic acid is mediated by the mechanisms of its pharmacological action: activation of angiogenesis, improvement of in situ efficiency of microcirculation and metabolism, reduction of the severity of primary and secondary necrosis and about traumatic disorders, activation of regeneration of damaged muscle fibers with the formation of muscle tissue. Hyaluronic acid is an active stimulant of reparative processes in the perspective of pharmacotherapy and may be a promising component in the local correction of extensive traumatic injuries.

Текст научной работы на тему «САНОГЕНЕТИЧЕСКИЕ И ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ЛОКАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ГИАЛУРОНОВОЙ КИСЛОТЫ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ КОМПРЕССИОННОЙ ТРАВМЕ МЯГКИХ ТКАНЕЙ»

УДК 616-018616-092.4+547.995.15 DOI: 10.37279/2224-6444-2020-10-2-53-60

САНОГЕНЕТИЧЕСКИЕ И ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ЛОКАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ГИАЛУРОНОВОЙ КИСЛОТЫ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ КОМПРЕССИОННОЙ ТРАВМЕ МЯГКИХ ТКАНЕЙ

Шперлинг И. А.1, Шулепов А. В.1, Шперлинг Н. В.1,2, Юркевич Ю. В.1, Кузьмина О. Ю.1, Арутюнян А. А.1, Заргарова Н. И.1

'ФГБУ «Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины» Министерства обороны Российской Федерации, 195043, ул. Лесопарковая д.4, Санкт-Петербург, Россия.

2Частное учреждение образовательная организация высшего образования «Медицинский университет «Реавиз», 198095, ул. Калинина 8, Санкт-Петербург, Россия

Для корреспонденции: Шперлинг Игорь Алексеевич, доктор медицинских наук, профессор, начальник управления ФГБУ «Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины» Министерства обороны Российской Федерации, Санкт-Петербург, Россия, е-mail: gniiivm_2@mil.ru.

For correspondence: Igor A. Shperling, MD PhD, head of department of the Federal State Budgetary Establishment «State Scientific Research Test Institute of the military medicine» of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Saint-Petersburg, Russia; e-mail: gniiivm_2@mil.ru.

Information about authors:

Shperling I. A., https://orcid.org/0000-0002-7029-8602 Shulepov A. V., https://orcid.org/0000-0002-6134-809X Shperling N. V., https://orcid.org/0000-0002-7865-486X Yurkevich Yu. V., https://orcid.org/0000-0002-9385-7104 Kuzmina O. Yu., https://orcid.org/0000-0003-4095-985X Arutyunyan A. A., https://orcid.org/0000-0002-4131-5530 Zargarova N. I., https://orcid.org/0000-0002-6502-7410

РЕЗЮМЕ

Перспективным направлением саногенеза мышечных повреждений представляется регионарная активация клеточных систем репарации, в том числе при локальном применении гиалуроновой кислоты.

Цель: выявить саногенетические и фармакологические эффекты локального применения гиалуроновой кислоты при экспериментальной компрессионной травме мягких тканей.

Компрессионную травму моделировали механической компрессией правой тазовой конечности крысы на уровне голени в течение 7 ч с силой давления 10-12 кг/см2. Далее животные были распределены на 2 группы: через 3 ч после декомпрессии животным в основной группе в область компрессии вводили 3,5% гиалуроновую кислоту (препарат «Гиалифт 3,5») веерным обкалыванием стерильным одноразовым шприцем в 5-6 точек на глубину 0,5 - 0,8 см в объеме до 0,1 мл в каждую точку; крысам в контрольной группе вводили аналогичным способом и в эквивалентном объеме 0,9% раствор натрия хлорида. Исследованы уровень миоглобина в крови, микроциркуляция, гистоморфологическая и иммунногистохимическая характеристика тканей в области компрессии. Комплексный анализ результатов исследования позволил установить, что раннее локальное введение в область компрессионного повреждения мягких тканей (через 3 ч после декомпрессии) 3,5% гиалуроновой кислоты оказывает миопротективное действие, активирует систему репарации поврежденных скелетных мышц. Сделано заключение, что саногенетический эффект гиалуроновой кислоты опосредован механизмами ее фармакологического действия: активацией ангиогенеза, улучшением in situ эффективности микроциркуляции и метаболизма, уменьшением выраженности первичного, вторичного некроза и перитравматических нарушений, активацией регенерации поврежденных мышечных волокон с образованием мышечной ткани. Гиалуроновая кислота является активным стимулятором репаративных процессов в ракурсе фармакотерапии и может оказаться перспективным компонентом в локальной коррекции обширных травматических повреждений.

Ключевые слова: синдром длительного раздавливания, скелетная мышца, микроциркуляция, гиалуроновая кислота, локальное применение

SANOGENETIC AND PHARMACOLOGICAL EFFECTS OF LOCAL APPLICATION OF HYALURONIC ACID IN EXPERIMENTAL SOFT TISSUE COMPRESSION TRAUMA

Shperling I. A.1, Shulepov A. V.1, Shperling N. V.1,2, Yurkevich Yu. V.1, Kuzmina O. Yu.1, Arutyunyan A. A.1, Zargarova N. I.1,

1State Scientific Research Test Institute of the military medicine, Saint-Petersburg, Russia 2Medical University «Reaviz», Saint-Petersburg, Russia

SUMMARY

Regional activation of cellular repair systems, including local application of hyaluronic acid, is a promising direction for the sanogenesis of muscle injuries.

Purpose: to identify the sanogenetic and pharmacological effects of local application of hyaluronic acid in experi-

крымский журнал экспериментальной и клинической медицины

mental soft tissue compression trauma. Compression injury was simulated by mechanical compression of the right pelvic limb of a rat at the level of the lower leg for 7 hours with a pressure force of 10-12 kg/cm2. Further, the animals were divided into 2 groups: 3 hours after decompression, animals in the main group were injected with 3.5% hyaluronic acid (the drug «Hyalift 3.5») by fan-pricking with a sterile disposable syringe at 5-6 points to a depth of 0.5-0.8 cm in a volume of up to 0.1 ml at each point; rats in the control group were given a similar method and an equivalent volume of 0.9% sodium chloride solution. The level of myoglobin in the blood, microcirculation, histomorphological and immuno-histochemical characteristics of tissues in the compression area were studied. A comprehensive analysis of the results of the study allowed us to establish that early local administration of 3.5% hyaluronic acid to the area of compression damage of soft tissues (3 hours after decompression) has a muscle-protecting effect, activates the repair system of damaged skeletal muscles. It is concluded that the sanogenetic effect of hyaluronic acid is mediated by the mechanisms of its pharmacological action: activation of angiogenesis, improvement of in situ efficiency of microcirculation and metabolism, reduction of the severity of primary and secondary necrosis and about traumatic disorders, activation of regeneration of damaged muscle fibers with the formation of muscle tissue. Hyaluronic acid is an active stimulant of reparative processes in the perspective of pharmacotherapy and may be a promising component in the local correction of extensive traumatic injuries.

Key words: prolonged crushing syndrome, skeletal muscle, microcirculation, low molecular weight hyaluronic acid, local application

Синдром длительного раздавливания является опасным для жизни осложнением компрессионной травмы. В результате ишемии и механического травмирования тканей развиваются цитолиз, рабдомиолиз, мембраногенный отёк, токсемия, миоглобинемия. После извлечения пострадавших из-под завалов и декомпрессии тканей в ишемизированных тканях развивается реперфузия, что становится причиной прогрес-сирования патологического процесса. Определяющую роль в исходе заболевания играет генерализация эндотоксикоза, степень которого напрямую зависит от объема поврежденной ткани. В связи с этим оказание помощи направлено на сохранение тканей в области воздействия компрессионного фактора с целью профилактики развития системных нарушений: устранение метаболических нарушений, сохранение и восстановление структурно-функционального статуса тканей [1; 2].

Перспективным направлением саногенеза мышечных повреждений представляется регионарная активация клеточных систем репарации [3]. Имеются доказательства положительного регенеративного эффекта локального применения гидрогеля гиалуроновой кислоты [4; 5; 6]. Вместе с тем закономерности формирования структурно-клеточных преобразований в области обширного компрессионного повреждения мягких тканей при локальном введении гиалу-роновой кислоты не изучены. Это определяет необходимость поиска механизмов действия гиалуроновой кислоты и оценки ее эффективности в рамках разработки перспективных методов лечения компрессионных повреждений мягких тканей.

Цель исследования - выявить саногенетиче-ские и фармакологические эффекты локального применения гиалуроновой кислоты при экспериментальной компрессионной травме мягких тканей.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Материалом исследования явились результаты экспериментов, выполненных на 280 крысах-самцах линии Вистар весом 300-340 гр. в соответствии с требованиями действующего законодательства о работе с лабораторными животными, заключением локального Комитета по этике Государственного научно-исследовательского испытательного института военной медицины Министерства обороны Российской Федерации.

Дизайн исследования включал: моделирование компрессионной травмы мягких тканей голени (сдавление в течение 7 ч), декомпрессия и через 3 ч локальное введение препарата гиалуроновой кислоты (или 0,9% раствора натрия хлорида) в область повреждения, динамическое наблюдение с контрольными исследованиями в течение 28 сут.

Перед проведением эксперимента животных наркотизировали внутримышечным введением смеси кетамина и ксилазина из расчета 60 мг/кг и 10 мг/кг массы тела соответственно. Механической компрессии подвергалась правая тазовая конечность на уровне голени в течение 7 ч с силой давления 10-12 кг/см2 (оптимальную силу сдавления определили с помощью электронного измерительного устройства с датчиком давления типа FSR в серии предварительных экспериментов при условии максимальной компрессии сдавления без размозжения тканей) (рис. 1).

В исследование включены животные с повреждением мягких тканей без нарушения целостности кости. Для решения задач исследования животные после моделирования компрессионной травмы были распределены на 2 группы: через 3 ч после декомпрессии крысам основной группы (132 особи) локально вводили препарат гиалуроновой кислоты, в контрольной группе (132 особи) - 0,9% раствор натрия хлорида. Для получения значений нормы использовали

значения исследуемых показателей у здоровых животных без моделированной травмы (группа интактных животных - 18 крыс).

Гиалуроновую кислоту применяли в форме препарата «Гиалифт 3,5» (Aestetic Dermal S.L., Испания), предназначенного для использования в косметологической практике (регистрационное удостоверение на технологию «Мезотерапия в дерматокосметологии» № ФС-2006/057-04 от 27.04.2006). Состав: преимущественно низкомолекулярная гиалуроновая кислота (до 30 кДа) с высоко- и среднемолекулярными фрагментами, полученная биотехнологическим путем; глико-заминогликан (мукополисахарид), состоящий из дисахаридных звеньев.

Гиалуроновую кислоту и 0,9% раствор натрия хлорида вводили в область компрессии веерным обкалыванием (инфильтрацией) стерильным одноразовым шприцем через 3 ч после декомпрессии. Прокол мягких тканей голени осуществляли в 5-6 точках на глубину 0,5 - 0,8 см, нагнетая препараты в объеме до 0,1 мл в одну точку прокола. Объем вводимых препаратов составлял в среднем 0,5 мл (1,5-1,7 мл/кг веса животного), что соответствует объему препаратов, вводимых в камбаловидную мышцу крыс на моделях механических повреждений тазовой конечности [7].

Динамическое наблюдение с применением комплекса методов исследования проводили с периодичностью контрольных исследований через 7, 14 и 28 сут после введения препаратов.

Содержание миоглобина в сыворотке крови (нг/мл) определяли экспресс-методом с помощью набора реагентов (Myoglobin (STAT) Elecsys, cobase; Roche Diagnostics, Германия).

Функцию микроциркуляторного звена в области сдавления оценивали с помощью лазерной допплеровской флоуметрии и оптической тканевой оксиметрии на аппарате «ЛАКК-М» (Россия»). Измеряли показатель микроциркуляции (ПМ - постоянная составляющая перфу-

зии, измеряется в перфузионных единицах - пф. ед.), повышение которого указывает на улучшение микроциркуляции и наоборот. С помощью спектрофотометрического канала прибора определяли показатели относительного уровня кислородной сатурации (оксигенации) крови микроциркуляторного русла ткани ^02, %) и показатель удельного потребления кислорода тканями (и, %), отражающие условия и общее потребление кислорода на единицу объема циркулирующей крови [8].

Для выявления особенностей регенерацион-ного гистогенеза фрагменты мягких тканей области травмы исследовали с помощью световой микроскопии и иммуногистохимического исследования. Для световой микроскопии биоматериал окрашивали гематоксилин-эозином, по Мал-лори, по Массону, далее в перинекротической области в 3 случайных полях зрения измеряли относительную площадь мышечных волокон ^т^с1е, %) и относительную площадь межмышечного интерстициального пространства ^етаШх, %) [9] с помощью графического пакета ImageJ (№Н, открытая лицензия).

Для оценки активности сосудистого роста проводили иммуногистохимическую оценку материала по маркеру VEGF с помощью антител к VEGF (клон SP28, №оМагкеге, США). Рассчитывали индекс капиллярного роста (1теер %), увеличение которого указывает на нарастание выраженности капиллярной сети в исследуемой ткани.

Для оценки полученных данных применяли вариационно-статистический метод с помощью пакета прикладных программ Statistica 10. Рассчитывали среднюю арифметическую (М), стандартную ошибку среднего (т), уровень достоверности определяли по критерию Манна-Уитни (критическим принят уровень статистической значимости р<0,05).

крымскии журнал экспериментальном и клиническои медицины

2020, т. 10, № 2

РЕЗУЛЬТАТЫ

Продолжительная (7 ч) компрессия мягких тканей голени задней конечности у крыс вызывала развитие выраженного рабдомиоли-за. Уровень миоглобина в сыворотке крови у крыс через 7-28 сут после локального введения 0,9% натрия хлорида был в среднем в 28-21 раз (р<0,05) выше значений у интактных животных.

В аналогичные сроки исследования у крыс после введения гиалуроновой кислоты выраженность миоглобинемии была существенно меньше: уровень миоглобина превышал значения у интактных животных в среднем в 13-8 раз, что в целом свидетельствовало о миопротективном действии препарата, введенного локально в ранний посттравматический период (3 ч после декомпрессии).

Таблица 1

Динамика уровня миоглобина в сыворотке крови (нг/мл) у крыс при экспериментальной компрессионной травме мягких тканей голени, М±т

Группы животных Сроки после введения, сут

7 14 28

Основная (3,5 % гиалу-роновая кислота) 381,3±50,612 353,6±86,81,2 253,0±78,51,2

Контрольная (0,9% натрия хлорид) 846,0±94,61 807,0±145,71 629,3±109,91

Интактная 30,3±6,2

Примечание. Здесь и в табл. 2-4: 1 ' 2 - статистически значимые (р<0,05) различия относительно показателей в группе интактных животных / животных в контрольной группе

Миопротективный эффект локального применения гиалуроновой кислоты подтвердили результаты морфометрического исследования гистологических препаратов. Продолжительное сдавление мягких тканей вызывало грубые структурные изменения скелетных мышц в зоне воздействия в течение всего периода наблюдения. Так, по состоянию через 7, 14 и 28 сут после травмы у крыс в контрольной группе, которым в зону повреждения вводили 0,9% раствор натрия хлорида, относительная площадь мышечных во-

локон (Smuscle) была в среднем на 57,1%, 48,5% и 45,7% (р<0,05) меньше значений у интактных крыс. Введение гиалуроновой кислоты в зону повреждения в аналогичные сроки наблюдения по сравнению с контрольной группой позволило увеличить показатель Smuscle в среднем на 23,7%, 26,5% и 26,9% (р<0,05). Изменения показателей относительной площади мышечных волокон сопровождались соответствующей динамикой показателя относительной площади межмышечных пространств (Sematrix) (табл. 2).

Таблица 2

Относительная площадь мышечных волокон (8шц5с|е) и интерстициальных пространств ф ^) в области компрессионного повреждения мягких тканей голени, М±ш

Группы животных Сроки после введения, сут

7 14 28

Основная (3,5 % гиалуроновая кислота) Smuscle, % 51,8±4,212 64,5±4,31,2 68,4±4,612

Sematrix, %) 46,1±4,91 33,5±3,61,2 30,6±3,31,2

Контрольная (0,9% натрия хлорид) Smuscle, % 39,5±3,61 47,4±4,951 50,0±5,21

Sematrix, %) 58,5±5,11 50,6±5,91 47,0±4,61

Интактная Smuscle, % 92,1±8,6

Sematrix, %) 7,9±1,3

Весь период наблюдения в гистологическом материале мягких тканей голени у всех животных с компрессионной травмой регистрировалось превышение более чем в 6 раз иммуногистохими-ческой плотности VEGF-позитивных клеток как свидетельство активного сосудистого роста в зоне

повреждения. Локальное введение гиалуроновой кислоты более значимо влияло на повышение определяемого показателя в период наблюдения 14 (на 77,8%, р<0,05) и 28 сут (на 33,3%, р>0,05) по сравнению с эффектом 0,9 % раствора натрия хлорида соответственно (табл. 3).

Таблица 3

Индекс капиллярного роста (1уЕСГ,) в иммуногистохимических препаратах скелетных мышц области компрессионного повреждения мягких тканей голени у крыс, М±т

Группы животных Сроки после введения, сут

7 14 28

Основная (3,5 % гиалуроновая кислота) 1,6±0,2! 3,2±0,51,2 2,4±0,41

Контрольная (0,9% натрия хлорид) 1,2±0,2! 1,8±0,21 1,6±0,31

Интактная 0,2±0,1

Полученные результаты указывают на наличие умеренного проангиогенного свойства у гиалуроновой кислоты, обеспечивающего ее участие в регуляции неоангиогенеза.

Посткомпрессионный период характеризовался существенным снижением микроциркуляции в зоне сдавления. Локальное введение 3,5% гиалуроновой кислоты позволило улучшить перфузионные характеристики микроциркуляции, что является основным условием метаболизма и регенерации поврежденных тканей. Не смотря на то, что к исходу периода наблюдения у животных с компрессионной травмой показатели микроциркуляции не достигли значений

нормы (интактной группы), у крыс после введения гиалуроновой кислоты в течение 7-14 сут эксперимента значения показателей ПМ (отражает перфузию в микроциркуляторном русле) и и (отражает степень потребления кислорода тканями) были статистически значимо больше по сравнению с группой животных, которым вводили 0,9% раствор натрия хлорида. При этом значение такого функционального показателя микроциркуляции, как кислородная сатурация ^02), было ниже, что в целом свидетельствует о более высокой метаболической активности тканей под влиянием гиалуроновой кислоты (табл. 4).

Таблица 4

Показатели микроциркуляции в мягких тканях голени области компрессионного повреждения у

крыс, М±т

Группы животных Сроки после введения, сут Показатели

ПМ, пф. ед. S02, % U, усл. ед.

Основная (3,5 % гиалуроновая кислота) 7 8,3±0,41,2 71,4±1,812 0,91±0,0812

14 10,3±0,91 68,3±1,912 1,06±0,1112

28 9,7±1,01 72,1±2,21 1,02±0,141

Контрольная (0,9% натрия хлорид) 7 6,7±0,31 82,9±2,41 0,57±0,061

14 8,7±0,51 77,9±1,91 0,65±0,051

28 9,3±0,41 71,2±1,61 1,02±0,081

Интактная 7-28 14,9±1,4 52,5±1,8 2,82±0,31

Таким образом, локальное введение гиалуро-новой кислоты крысам в ранний посткомпрессионный период позитивно влияло на динамику структурно-функционального состояния мягких тканей области компрессионного воздействия, что демонстрирует наличие миопротективного и регенеративного эффектов у гиалуроновой кислоты.

ОБСУЖДЕНИЕ

Посттравматическая регенерация скелетных мышц является многогранным саногенетиче-ским процессом, требующим пространственной и временной координации различных структур-

но-функциональных механизмов мио-, ангио-, нейрогенеза и др. [10].

Комплексный анализ полученных результатов исследований зоны компрессионной травмы мягких тканей конечностей у экспериментальных животных показал, что локально введенная гиалуроновая кислота включается в систему репарации поврежденных скелетных мышц, улучшая in situ эффективность микроциркуляции и метаболизма. Это в целом способствует уменьшению перитравматической зоны, активирует регенерацию поврежденных мышечных волокон с активным новообразованием мышечной ткани (Таблица 5).

Примечание: статистически значимое (р<0,05) повышение/понижение показателя относительно значений в группе после введения 0,9% раствора натрия хлорида

2020, т. 10, № 2

крымским журнал экспериментальном и клиническом медицины

Таблица 5

Саногенетические и фармакологические эффекты локального введения 3,5% гиалуроновой кислоты через 3 ч после декомпрессии при экспериментальной компрессионной травме мягких тканей (относительно эффектов 0,9% раствора натрия хлорида)

Показатели Сроки после введения, сут

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

7 14 28

Биохимический признак рабдомиолиза: концентрация миоглобина в сыворотке крови (нг/мл) 4 4 -

Гистоморфологические признаки регенерации тканей области компрессии Относительная площадь мышечных волокон Т Т Т

Относительная площадь межмышечного интерстициального пространства (5 %) - 4 4

Перфузия микроциркуляции в мышцах области компрессии (ПМ, пф. ед.) Т - -

Состояние кислородного снабжения мышц области компрессии Уровень оксигенации крови микроциркуля-торного русла, БО7, % 4 4 4

Общее потребление кислорода на единицу объема циркулирующей крови, и, усл.ед. Т Т -

Регенеративно направленная динамика ультраструктуры скелетных мышц области компрессии Т Т Т

Индекс капиллярного роста (1теор %) в скелетных мышцах области компрессии - Т -

Участие гиалуроновой кислоты в саногенезе компрессионной травмы может быть обусловлено ее свойствами как биологически активной субстанции.

Гиалуроновая кислота как естественный компонент межклеточного матрикса играет важнейшую роль в создании комфортной среды для адгезии, миграции и пролиферации клеток, положительно влияет на скорость метаболических реакций в тканях, опосредованно стимулирует неоколлагенез, проявляет антиоксидантную активность, способствует восстановлению свойств клеточных мембран, оказывая цитопротектив-ное действие [6; 11; 12; 13].

Ионообменная активность гиалуроновой кислоты, способность поддерживать гидробаланс, связывать катионы и концентрировать биологически активные вещества позитивно отражаются на трофике, репарации и механических свойствах различных тканей [14].

Взаимодействуя с рецепторами CD44 клеточной мембраны фибробластов, гиалуроновая кислота увеличивает их синтетическую активность в выработке компонентов межклеточного матрикса (коллагена, эластина и гиалуроновой кислоты) для построения соединительной ткани [15]. Гиалуроновая кислота, стимулируя физио-

логические репарационные процессы и ангио-генез, направляет фиброгенез по органотипиче-скому пути [16].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты проведенного исследования позволяют заключить, что раннее локальное введение в область компрессионного повреждения мягких тканей (через 3 ч после декомпрессии) 3,5% гиалуроновой кислоты оказывает миопро-тективное действие, активирует систему репарации поврежденных скелетных мышц. Саногене-тический эффект гиалуроновой кислоты опосредован механизмами ее фармакологического действия: активацией ангиогенеза, улучшением in situ эффективности микроциркуляции и метаболизма, уменьшением выраженности первичного, вторичного некроза и перитравматических нарушений, активацией регенерации поврежденных мышечных волокон с образованием мышечной ткани. Гиалуроновая кислота является активным стимулятором репаративных процессов в ракурсе фармакотерапии и может оказаться перспективным компонентом в локальной коррекции обширных травматических повреждений.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Conflict of interest. The authors declare that there is no conflict of interest.

ЛИТЕРАТУРА

1. Шугаева К. Я., Магомедов М. А., Магомедов К. К., Шахбанов Р К. Современные аспекты патогенеза синдрома длительного сдавления мягких тканей в клинике и эксперименте. Известия Дагестанского Государственного педагогического университета. Серия Естественные и точные науки. 2012;2:96-100.

2. Хитрихеев В. Е., Жигаев Г Ф., Рыбдылов Д. Д., Миткинов О. Э. Синдром длительного сдавления: литературный обзор. Врач скорой помощи. 2017;2:55-68.

3. Roth P., Duda G., Radojewski P., Preininger B., Perka C., Winkler T. Mesenchymal Stem Cell Therapy Following Muscle Trauma Leads to Improved Muscular Regeneration in Both Male and Female Rats. Gend Med. 2012 Apr;9(2):129-136. doi: 10.1016/j.genm.2012.01.007.

4. Jang C. H., Park H., Cho Y. B., Song C. H. Mastoid obliteration using a hyaluronic acid gel to deliver a mesenchymal stem cells-loaded demineralized bone matrix: an experimental study. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2008 Nov;72(11):1627-32. doi:10.1016/j. ijporl.2008.07.017.

5. Москвин С. В., Антипов Е. В., Зарубина Е. Г., Рязанова Е. А. Изменение содержания липофусцина и состояния коллагеново-эластинового матрикса кожи лица после лазерофореза гиалуроновой кислоты у женщин различных возрастных групп. Лазерная медицина. 2011;15(2):89.

6. Хабаров В. Н., Бойко П. Я., Селянин М. А. Гиалуроновая кислота: получение, свойства, применение в биологии и медицине. Москва: Практическая медицина; 2012.

7. Shimazaki J., Matsumoto N., Ogura H., Muroya Т., Kuwagata Y., Nakagawa J., Yamakawa К., Hosotsubo Н., Imamura Y., Shimazu T. Systemic involvement of high-mobility group box 1 protein and therapeutic effect of anti-high-mobility group box 1 protein antibody in a rat model of crush injury. Shock. 2012 June;37(6):634-638. doi:10.1097/SHK.0b013e31824ed6b7.

8. Крупаткин А. И., Сидоров В. В. Функциональная диагностика состояния микроциркуляторно-ткане-вых систем: колебания, информация, нелинейность. Москва: Книжный дом «ЛИБРОКОМ»; 2014.

9. Мавликеев М. О., Плотников М. В., Максимов А. В., Гафиятуллина Г. Р., Муртазин А. И., Терегулов Ю. Э., Шамсутдинова И. И., Гумерова А. А., Ризванов А. А., Киясов А. П. Патогистологическая оценка состояния скелетной мышцы после прямой генной терапии VEGF165 пациентов с хроническими облитерирующи-ми заболеваниями артерий нижних конечностей. Гены и Клетки. 2014;9(3-1):105-111.

10. Flann K. L., Rathbone C. R., Cole L. C., Liu X., Allen R. E., Rhoads R. P. Hypoxia simultaneously alters satellite cell-mediated angiogenesis and hepatocyte growth

factor expression. J Cell Physiol. 2014 May;229(5):572-579. doi:10.1002/jcp.24479.

11. Адельшин А. И., Рахматуллин Р. Р., Бурцева Т. И., Бурлуцкая О. И. Нативные матриксы для создания живого эквивалента кожи. Морфологические ведомости. 2013;3:8-13.

12. Collins M.N., Birkinshaw С. Hyaluronic acid based scaffolds for tissue ngineering - A review. Carbohydr Polym. 2013 Feb;92(2):1262-1279. doi:10.1016/j. carbpol.2012.10.028.

13. Sokolowska M., Chen L. Y., Eberlein M., Martinez-Anton A., Liu Y., Alsaaty S., Qi H.-Y., Logun C., Horton M., Shelhamer J. H. Low molecular weight hyaluronan activates cytosolic phospholipase A2a and eicosanoid production in monocytes and macrophages. J. Biol. Chem. 2014;289(7):4470-4488. doi:10.1074/jbc. M113.515106.

14. Строителев В. В., Федорищев И. А. Гиалу-роновая кислота - биологически активное вещество, обладающее защитными и иммуномодулирующими функциями. Вестник новых медицинских технологий. 1997;4(3):98-102.

15. Жукова О. В., Потекаев Н. Н., Стенько А. Г., Бурдина А. А. Патогенез и гистоморфологические особенности рубцовых изменений кожи. Клиническая дерматология и венерология. 2009;3:4-9.

16. Сатаев Ч. Б. Структурная организация хирургической раны в динамике после применения гиалуроновой кислоты в возрастном аспекте. Ульяновский медико-биологический журнал. 2013;2:29-35.

REFERENCES

1. Shugaeva K. Ya., Magomedov M. A., Magomedov K. K., Shakhbanov R. K. Modern aspects of the pathogenesis of long-term syndrome in clinic and experiment. Proceedings of Dagestan State pedagogical University. A series of Natural and exact Sciences. 2012;2:96-100. (In Russ.).

2. Khitreev V. E., Zhigaev G. F., Rybdilov D. D., Mitkinov O. E. Crush syndrome: review of the literature. Ambulance surgeon. 2017;2:55-68. (In Russ.).

3. Roth P., Duda G., Radojewski P., Preininger B., Perka C., Winkler T. Mesenchymal Stem Cell Therapy Following Muscle Trauma Leads to Improved Muscular Regeneration in Both Male and Female Rats. Gend Med. 2012 Apr;9(2):129-136. doi:10.1016/j.genm.2012.01.007.

4. Jang C. H., Park H., Cho Y. B., Song C. H. Mastoid obliteration using a hyaluronic acid gel to deliver a mesenchymal stem cells-loaded demineralized bone matrix: an experimental study. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2008 Nov; 72(11):1627-32. doi:10.1016/j.ijporl.2008.07.017.

5. Moskvin S. V., Antipov E. V., Zarubina E. G., Ryazanova E. A. Changes in the content of lipofuscin and the state of the collagen-elastin matrix of the skin after hyaluronic acid laserphoresis in women of different age groups. Laser medicine. 2011;15(2):89. (In Russ.).

2020, т. 10, № 2

крымский журнал экспериментальной и клинической медицины

6. Habarov V. N., Bojko P. YA., Selyanin M. A. Hyaluronic acid: preparation, properties, application in biology and medicine. Moscow: Practical medicine; 2012. (In Russ.).

7. Shimazaki J., Matsumoto N., Ogura H., Muroya T., Kuwagata Y., Nakagawa J., Yamakawa K., Hosotsubo H., Imamura Y., Shimazu T. Systemic involvement of high-mobility group box 1 protein and therapeutic effect of anti-high-mobility group box 1 protein antibody in a rat model of crush injury. Shock. 2012 June;37(6):634-638. doi:10.1097/SHK.0b013e31824ed6b7.

8. Krupatkin A. I., Sidorov V. V. Functional diagnostics of the state of microcirculatory and tissue systems: fluctuations, information, non-linearity. Moscow: Book house «LIBROKOM»; 2014. (In Russ.).

9. Mavlikeev M.O., Plotnikov M.V., Maksimov A.V., Gafiyatullina G.R., Murtazin A.I., Teregulov U.E., Shamsutdinova I.I., Gumerova A.A., Rizvanov A.A., Kiassov A.P. Pathohistological assessment of skeletal muscle after direct gene therapy with VEGF165 of patients with peripheral arterial diseases. Genes and Cells. 2014;9(3-1):105-111. (In Russ.).

10. Flann K. L., Rathbone C. R., Cole L. C., Liu X., Allen R. E., Rhoads R. P. Hypoxia simultaneously alters satellite cell-mediated angiogenesis and hepatocyte growth factor expression. J Cell Physiol. 2014 May;229(5):572-579. doi:10.1002/jcp.24479.

11. Adelshin A. I., Rakhmatullin R. R., Burceva T. I., Burlutskaya O. I. Native matrices to create a living skin equivalent. Morphological statements. 2013;3:8-13. (In Russ.).

12. Collins M.N., Birkinshaw C. Hyaluronic acid based scaffolds for tissue ngineering - A review. Carbohydr Polym. 2013 Feb;92(2):1262-1279. doi:10.1016/j. carbpol.2012.10.028.

13. Sokolowska M., Chen L. Y., Eberlein M., Martinez-Anton A., Liu Y., Alsaaty S., Qi H.-Y., Logun C., Horton M., Shelhamer J. H. Low molecular weight hyaluronan activates cytosolic phospholipase A2a and eicosanoid production in monocytes and macrophages. J. Biol. Chem. 2014;289(7):4470-4488. doi:10.1074/jbc. M113.515106.

14. Stroitelev V. V., Fedorishchev I. A. Hyaluronic acid is a biologically active substance that has protective and immunomodulatory functions. Bulletin of new medical technologies. 1997;4(3):98-102. (In Russ.).

15. Zhukova O. V., Potekaev N. N., Sten'ko A. G., Burdina A. A. Pathogenesis and histomorphological features of scarring of the skin. Clinical dermatology and venereology. 2009;3:4-9. (In Russ.).

16. Sataev C. B. The structural organization of the surgical wound in dynamics after application hyaluronic of the acid in age aspect. Ulyanovsk medical and biological journal. 2013;2:29-35. (In Russ.).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.