МОРФОЛОГИЯ КОЖИ ПОСЛЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ТРАВМЫ НА ФОНЕ ПРИМЕНЕНИЯ ХИТОЗАНА, ГИАЛУРОНОВОЙ КИСЛОТЫ И АНГИОГЕНИНА

УДК 616-003.93-018:001.17(575.2)

 

МОРФОЛОГИЯ КОЖИ ПОСЛЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ТРАВМЫ НА ФОНЕ

ПРИМЕНЕНИЯ ХИТОЗАНА, ГИАЛУРОНОВОЙ КИСЛОТЫ И АНГИОГЕНИНА

 

А.Б. Уметалиева, старший научный сотрудник

Научный центр реконструктивно-восстановительной хирургии

Министерства здравоохранения Кыргызской республики

(720049, Кыргызстан, Бишкек, ул. Саратовская, 10)

E-mail: umetalievaAB77@mail.com

 

Аннотация. Экспериментальное исследование репарации кожи и прилежащих тканей после термической травмы показало, что совместное применение комплекса хитозан+гиалуроновая кислота+ангиогенин является наиболее эффективным способом восстановления структуры, которое проявлялось максимальным ускорением регенераторных процессов, снижением процессов деструкции и стимуляцией ангиогенеза, направленных на восстановление архитектоники кожи.

Ключевые слова: структура кожи, термический ожог, хитозан, гиалуроновая кислота, ангиогенин.

 

Введение. Термические поражения кожи представляют собой серьёзную медицинскую, социальную и экономическую проблему и занимают третье место в структуре травматизма мирного времени [3, 7-9, 13].

В условиях глубокого ожога лимфатические сосуды не в состоянии дренировать и отводить из тканей региона жидкость [12]. Это объясняется закупоркой просвета сосудов, тромбозом, спазмом, блокадой синусов лимфатических узлов и его крупных лимфатических коллекторов. Как показали исследования А.С. Корягина и соавт. [4], хитозан снижает интерстициальный отек и может быть использован при лечении ожоговых ран. Одним из перспективных направлений в клинической медицине является разработка методов восстановления и роста собственной капиллярной сети (управляемый процесс ангиогенеза). Ключевую роль в процессе ангиогенеза играет белок ангиогенин [1]. В последние годы в медицинской практике все большее применение находит и гиалуроновая кислота [10, 11]. Анализ результатов местного лечения ожоговых ран показывает, что ни одно из применяемых лекарственных средств не является универсальным.

Вместе с тем, сведения о комплексном влиянии хитозанового биогеля, геля гиалуроновой кислоты и ангиогенина на течение регенераторных процессов соединительной и эпителиальной тканей при термическом воздействии на кожу отсутствуют.

Цель исследования – выявить структурно-клеточные преобразования в коже после термического воздействия в условиях комплексного применения хитозана, гиалуроновой кислоты и ангиогенина.

Материал и методы исследования. Работа выполнена на 315 крысах самцах, массой 180-200 г. Животные содержались в стандартных условиях при температуре 20-22 ^оС и обычном световом режиме. Экспериментальное исследование производилось с соблюдением «Правил выполнения работ с использованием экспериментальных животных».

Использовалась модель термического ожога кожи IIIА степени, т.к. поверхностные ожоги являются адекватной моделью для доклинического изучения местных ранозаживляющих препаратов [6].

Распределение животных в сериях проводилось следующим образом: 1-я группа – интактный контроль (без какого-либо патологического воздействия); 2-я группа – с ожогом IIIА степени без лечения (спонтанное заживление); 3-я группа – с ожогом IIIА степени, леченные общепринятым препаратом, мазью «Левомеколь»; 4-я группа – с ожогом IIIА степени, в которой использовалось применение мази «Левомеколь» и комплекса хитозан+гиалуроновая кислота+ангиогенин.

Лечебные мероприятия проводились спустя час после нанесения термической травмы. Обработку ожоговой раны проводили в течении 25 суток, 1 раз в сутки.

Оценка состояния ожоговой раны проводилась на 1, 3, 7, 15 и 25 сутки после нанесения травмы и проведения курса лечения. Применялись общепринятые светооптические и ультраструктурные исследования. При морфометрическом исследовании в каждой группе животных определяли следующие показатели: толщину эпидермиса, сосочкового и сетчатого слоев дермы (в мкм); определяли количество (на 1 мм²) и диаметр (в мкм) сосудов микроциркуляторного русла.

Оценку изменения клеточного состава проводили путем подсчета общего количества клеток, популяций тучных клеток, нейтрофилов, лимфоцитов, макрофагов, плазмоцитов, фибробластов, фиброцитов и их процентного содержания в пересчете на 1 мм² площади препарата.

Результаты собственных исследований и их обсуждение. При ожоге IIIА степени происходит некротизация и гибель эпидермиса, разрушение соединительно-тканевого каркаса сосочкового и сетчатого слоев дермы с вовлечением в воспалительный процесс рядом и нижележащих тканей, формирование плотного струпа. Дальнейшая пролиферация фибробластов и усиление их синтетической активности является одним из механизмов образования грубого послеожогового рубца.

Исследование показало, что ожоговая травма кожи приводит к существенным изменениям и в сосудах микроциркуляторного русла. К 7-м суткам развивались обширные участки ишемии дермы, в которой просматривались лишь единичные сосуды. К 25-м суткам отмечается облитерация некоторых сосудов.

Применение нами комплекса традиционно используемых методов лечения ускоряло процессы заживления ожоговой травмы. Тем не менее, достоверных отличий от группы нелеченного контроля толщина эпителиального слоя не имеет. Начиная с 7-х суток отмечается стихание деструктивных процессов, подтверждаемое прогрессивным снижением числа нейтрофилов, которое на 25-е сутки в 5,5 раза меньше, чем в группе сравнения. О более раннем переходе в продуктивную стадию воспаления можно судить и по динамике фибробластов, количество которых начинает прогрессивно возрастать на 7-е сутки наблюдения.

Анализ состояния кровоснабжения дермы, показал, что, аналогично изменениям в группе со спонтанным заживлением в начальные сроки развивается расширение микрососудов, приводящее к увеличению их диаметра в 2,8 раза по сравнению с контролем. К концу наблюдения сохраняющиеся процессы перестройки кровеносного русла приводят к снижению данного показателя, составляющего 84,9 % от значений группы спонтанного заживления.

Таким образом, проведенное нами исследование подтверждает факт недостаточной эффективности классической фармакотерапии, которая не всегда может обеспечить адекватную помощь в лечении термических повреждений кожи, что согласуется с данными литературы [2, 5, 13].

Комплекс хитозан+гиалуроновая кислота+ангиогенин оказывает протективное действие на структурную организацию эндотелиоцитов лимфатических капилляров кожи, обусловливая большую эффективность дренажной функции лимфатической системы региона термического поражения, удаление токсичных метаболитов, создавая благоприятные условия микроокружения и ускоряя развитие всех фаз раневого процесса (таблица 1).

При комплексном лечении с добавлением хитозанового биогеля, геля гиалуроновой кислоты и ангиогенина структурные изменения и динамика морфометрических показателей (таблица 1) была максимально положительной по сравнению с отдельно используемыми препаратами. При этом уже на 1-е сутки эксперимента общее количество клеточных форм в 4 и 1,6 раза превышает показатели контроля и группы с традиционным лечением. На 3-и сутки в краевой зоне отмечается активизация пролиферативных процессов, как со стороны эпидермиса, так и эпителия волосяных луковиц, образующих сосочковые разрастания в сторону раны. На 7-е сутки наблюдается прорастание тонкого пласта эпителия под струп и начало его отторжения. Определяется стихание отечных проявлений, активное новообразование грануляционной ткани. Параллельно резко увеличивается и содержание фибробластов, превышая значения сравниваемых групп в 1,3-2 раза. На 15-е сутки отмечается восстановление эпидермиса, созревание грануляционной ткани, формирование сосочкового слоя. Полная эпителизация раневой поверхности наступала к 25-м суткам эксперимента.

 

Таблица 1

Динамика изменения клеточного состава дермы

в зоне травмы (на 1 мм²) при включении в традиционное лечение

термического ожога комплекса: хитозан+ гиалуроновая кислота+ангиогенин (M±m)

Наименование клеток	Показатели контрольной группы (норма)	Показатели по срокам наблюдения (сутки)
		1	3	7	15	25
Тучные клетки	2,6 ± 1,6	37 ± 5	87 ± 5*+	56 ± 4*+	7,9 ± 1,1+	5,9 ± 1,9*
Нейтрофилы	-	695 ± 20*+	679 ± 39,3*	477 ± 28*+	5,3 ± 1,1	-
Лимфоциты	2,6 ± 1,6	109 ± 13+	71 ± 3,2+	171 ± 14*+	54 ± 4,2*+	34 ± 6,7*
Макрофаги	-	80 ± 6*+	71 ± 6,3*+	68 ± 3*+	0,9 ± 1,1	-
Плазмоциты	14,5 ± 3,1	55 ± 6+	53 ± 6	40 ± 4+	22 ± 2,3*	47 ± 4*+
Фибробласты	121 ± 8	145 ± 8+	236 ± 13*+	147 ± 7*+	286 ± 11*	293 ± 14*+
Общее количество	321 ± 12,5	1296 ± 35*+	1388 ± 60*+	1154 ± 32+	574 ± 17*+	525 ± 26*+

 

Примечание: (*) – достоверное отличие показателя от значения группы с спонтанным заживлением, (+) – от аналогичного показателя группы с традиционным лечением (Р <0,05).

 

Необходимо отметить, что высокая численная плотность сосудов, сохраняющаяся до конца наблюдения, обеспечивает достаточный уровень оксигенации, нормализацию гомеостаза, ускоренное очищение раны от тканевого и клеточного детрита, пролиферацию фибробластов, процесс созревания коллагеновых волокон в ране и, в конечном счете, формирование мягкого, эластичного рубца.

Таким образом, при включении в лечение ожоговых ран комплекса гелевых форм хитозана, гиалуроновой кислоты и ангиогенина, отмечена наиболее благоприятная динамика репаративных процессов с несомненным их доминированием над альтеративно-воспалительными процессами в ожоговой ране. Наблюдалось быстрое увеличение числа функционально активных фибробластов, более раннее формирование грануляционной ткани, что сокращало сроки заживления. Вероятно, это связано с тем, что использование хитозана, гиалуроновой кислоты и ангиогенина в комплексе обеспечивает проявление трех механизмов – защищает рану от высыхания, создает оптимальные условия для образования сосудов и грануляций, оказывает мощнейший регенерирующий эффект посредством выделения биологически активных веществ и факторов роста, а самое главное, протекцирует ускорение нормализации функции лимфатического коллектора региона.

Исследование репарации ткани, индуцированной комбинированным использованием хитозана, гиалуроновой кислоты и ангиогенина, показало, что они служат основой, на которой организуется нормальная тканевая архитектоника, что делает эти препараты необходимым компонентом ранней терапии термических повреждений кожи для опосредованной коррекции лимфатического дренажа ожоговой раны. Совместное применение комплекса хитозан+гиалуроновая кислота+ангиогенин является наиболее эффективным способом восстановления структуры кожи.

Заключение. Комбинированное использование предложенного комплекса хитозан+гиалуроновая кислота+ангиогенин в лечении термической раны кожи выявило максимальное ускорение регенераторных процессов, снижение процессов деструкции, стимуляцию ангиогенеза и восстановление архитектоники кожи.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бурлева, Е.П. Морфологическая оценка эффективности лечения экспериментальной ишемии конечности рек-ангиогенином / Е. П. Бурлева, Н. Б. Крохина, Н. П. Мертвецов // Патология кровообращения и кардиохирургия. – 2002. – № 2. – С. 46-50.
2. Вазина, И.Р. Динамика летальности и причин смерти обожженных за последние 30 лет ХХ в. в Российском ожоговом центре МЗ РФ / И. Р. Вазина, С. Н. Бугров, Е. Ю. Сосин // Вестник хирургии. – 2004. – Т. 163. – № 3. – С. 47-50.
3. Ильина, В.А. Морфология местных и общих патологических процессов у пострадавших с тяжелой термической травмой. Автореф. д.м.н. / В. А. Ильина. – Санкт-Петербург, 2014. – 24 с.
4. Корягин, А.С. Анализ антиоксидантных свойств хитозана и его мономеров / А. С. Корягин, Е. А. Ерофеева, Н. О. Якимова // Бюлл. экспер. биол. и мед. – 2006. – № 10. – С. 444-446.
5. Крамар, С.Б. Гистологические и гистохимические изменения поврежденного участка кожи в динамике после экспериментальной термической травмы / С. Б. Крамар, К. С. Волков, А. А. Котик // Мир медицины и биологии. – 2014. – № 4. – С. 40-43.
6. Парамонов, Б.А. Методы моделирования ожогов кожи при разработке препаратов для местного лечения / Б. А. Парамонов, В. Ю. Чеботарев // Бюлл. экспер. биол. и мед. – 2002. – Т. 134. – № 11. – С. 593-597.
7. Попов, Н.С. Морфологические изменения в коже крыс при наружном применении экстракта пиявки медицинской при термическом ожоге / Н. С. Попов, М. А. Демидова, В. Г. Шестакова // Верхневолжский медицинской журнал. – 2014. – Т. 12, вып. 2. – С. 45-50.
8. Фисталь, Э.Я. Комбустиология / Э. Я. Фисталь, Г. П. Козинец, Г. Е. Самойленко; под ред. Э. Я. Фисталь, Г. П. Козинец. – Донецк, 2006. – 236 с.
9. Хушкадамов, З.К. Современные тенденции исследования проблемы термической травмы / З. К. Хушкадамов, Х. М. Мирзоев, И. М. Халимов // Известия Академии наук Республики Таджикистан. – 2008. – №3. – С. 90-95.
10. Lambros, V.S. Hyaluronic acid injections for correction of the tear trough deformity / V. S. Lambros //Plast. Reconstr. Surgery. – 2007. – № 6. – Рp. 74-80.
11. Lapitsky, Y. Modular biodegradable biomaterials from surfactant and polyelectrolyte mixtures / Y. Lapitsky, T. Zahir, M. S. Shoichet // Biomacromolecules. – 2008. – № 1. – Рp. 166-174.
12. Pan, S.C. Angiogenin expression in burn blister fluid: implications for its role in burn wound neovascularization / S. C. Pan, L. W. Wu, C. L. Chen et al. // Wound Repair Regen, 2012. – Vol. 20. – № 5. – Pp. 731-739.
13. Voigt, J. Hyaluronic acid derivatives and their healingeffect on burns, epithelial surgical wounds, and chronic wounds: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials / J. Voigt, V. R. Driver // Wound Repair Regen, 2012. – Vol. 20. – № 3. – Pp. 317-331.

 

REFERENCES

1.   Burleva E.P. Morfologicheskaya ocenka effektivnosti lecheniya eksperimental'noj ishemii konechnosti rek-angiogeninom [Morphological evaluation of the effectiveness of treatment of experimental ischemia of the limb with Rek-angiogenin]. E. P. Burleva, N. B. Krohina, N. P. Mertvecov. Patologiya krovoobrashcheniya i kardiohirurgiya [Circulatory pathology and cardiac surgery]. 2002. No. 2. pp. 46-50.

2.   Vazina I.R. Dinamika letal'nosti i prichin smerti obozhzhennyh za poslednie 30 let HKH v. v Rossijskom ozhogovom centre MZ RF [Dynamics of mortality and causes of death of burned persons over the past 30 years of the twentieth century. at the Russian Burn Center of the Ministry of Health of the Russian Federation]. I. R. Vazina, S. N. Bugrov, E. YU. Sosin. Vestnik hirurgii [Herald of Surgery]. 2004. Vol. 163. No. 3. pp. 47-50.

3.   Il'ina V.A. Morfologiya mestnyh i obshchih patologicheskih processov u postradavshih s tyazheloj termicheskoj travmoj [Morphology of local and general pathological processes in victims with severe thermal trauma]. Avtoref. d.m.n. V. A. Il'ina. Sankt-Peterburg, 2014. 24 p.

4.   Koryagin A.S. Analiz antioksidantnyh svojstv hitozana i ego monomerov [Analysis of antioxidant properties of chitosan and its monomers]. A. S. Koryagin, E. A. Erofeeva, N. O. Yakimova. Byull. eksper. biol. i med. 2006. No. 10. pp. 444-446.

5.   Kramar S.B. Gistologicheskie i gistohimicheskie izmeneniya povrezhdennogo uchastka kozhi v dinamike posle eksperimental'noj termicheskoj travmy [Histological and histochemical changes of the damaged skin area over time after experimental thermal trauma]. S. B. Kramar, K. S. Volkov, A. A. Kotik. Mir mediciny i biologii [The world of medicine and biology]. 2014. No. 4. pp. 40-43.

6.   Paramonov B.A. Metody modelirovaniya ozhogov kozhi pri razrabotke preparatov dlya mestnogo lecheniya [Methods for simulating skin burns in the development of topical treatments]. B. A. Paramonov, V. YU. Chebotarev. Byull. eksper. biol. i med. 2002. Vol. 134. No. 11. pp. 593-597.

7.   Popov N.S. Morfologicheskie izmeneniya v kozhe krys pri naruzhnom primenenii ekstrakta piyavki medicinskoj pri termicheskom ozhoge [Morphological Changes in Rat Skin with External Application of Medical Leech Extract for Thermal Burn]. N. S. Popov, M. A. Demidova, V. G. Shestakova. Verhnevolzhskij medicinskoj zhurnal [Verkhnevolzhsky Medical Journal]. 2014. Vol. 12, ed. 2. pp. 45-50.

8.   Fistal' E.YA. Kombustiologiya [Combustiology]. E. YA. Fistal', G. P. Kozinec, G. E. Samojlenko; pod red. E. YA. Fistal', G. P. Kozinec. Doneck, 2006. 236 p.

9.   Hushkadamov Z.K. Sovremennye tendencii issledovaniya problemy termicheskoj travmy [Current Trends in Thermal Injury Research]. Z. K. Hushkadamov, H. M. Mirzoev, I. M. Halimov. Izvestiya Akademii nauk Respubliki Tadzhikistan [News of the Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan]. 2008. No.3. pp. 90-95.

10. Lambros V.S. Hyaluronic acid injections for correction of the tear trough deformity. V. S. Lambros. Plast. Reconstr. Surgery. 2007. No. 6. pp. 74-80.

11. Lapitsky Y. Modular biodegradable biomaterials from surfactant and polyelectrolyte mixtures. Y. Lapitsky, T. Zahir, M. S. Shoichet. Biomacromolecules. 2008. No. 1. pp. 166-174.

12. Pan S.C. Angiogenin expression in burn blister fluid: implications for its role in burn wound neovascularization. S. C. Pan, L. W. Wu, C. L. Chen et al. Wound Repair Regen, 2012. Vol. 20. No. 5. Pp. 731-739.

13. Voigt J. Hyaluronic acid derivatives and their healingeffect on burns, epithelial surgical wounds, and chronic wounds: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. J. Voigt, V. R. Driver. Wound Repair Regen, 2012. Vol. 20. No. 3. Pp. 317-331.

 

Материал поступил в редакцию 10.07.25.

 

 

SKIN MORPHOLOGY AFTER THERMAL INJURY AGAINST

APPLICATION OF CHITOZAN, HYALURONIC ACID AND ANGIOGENIN

 

A.B. Umetalieva, Senior Scientific Employee

Centre of Science of Reconstructive Regenerative Surgery of Ministry of Health of the Kirghiz Republic

(720049, Kyrgyzstan, Bishkek, Saratovskaya St., 10)

E-mail: umetalievaAB77@mail.com

 

Abstract. The experimental study of reparation of skin and surrounding tissues after thermal injury has shown that joint application of complex of chitozan + hyaluronic acid + angiogenin is the most effective way of structure restoration which was shown by the maximum acceleration of regeneration processes, decrease in destruction processes and angiogenesis stimulation, aimed at restoration of skin architectonics.

Keywords: skin structure, thermal burn, chitozan, hyaluronic acid, angiogenin.