Введение к работе
Актуальность проблемы. Проблема восстановления обширных раневых дефектов, полученных в результате ожога, была и остается одной из самых актуальных в современной медицине. В настоящее время по данным Федеральной службы государственной статистики число обожженных пациентов за год составляет по РФ в среднем 120000 человек. Гибель кожных покровов значительной площади в результате ожогов или «взятие» кожи для аутотрансплантации сопровождаются развитием инфекции и суперинфекции, потерей белков, электролитов, воды, плазмы, патологической регенерацией. Известно, что при ожогах необходимо как можно раньше восстанавливать непроницаемый кожный барьер (Арьев Т.Я., 1962; Атясов Н.И., 1972). Стандартная методика аутопересадки получила применение только при ограниченных размерах ожога. В силу высокой стоимости и частого отторжения аллографты не обеспечивают эффективного покрытия. Поскольку лечение обширных ожогов требует использования кожи или ее искусственных эквивалентов, в последние годы были проведены многочисленные исследования их применения и разработки (Алексеев А.А., 1998; Расулов М.Ф. и соавт., 2005; Калмыкова Н.В. и соавт., 2007; Спичкина О.Г., 2008; Швед Ю.А., 2008; Дешпанде М.Ш. и соавт., 2009; Ивашкин А.Н., 2009; Sprung et al., 1998; Bhushan В., 2000; Hunt Т.К. et al., 2000; Badiavas et al., 2002; Brem et al., 2003; Dvorankova B. et al., 2003; Ehrlich H.P., 2004). Каждый из предложенных способов имеет определенные преимущества. Однако до сих пор не создан универсальный носитель клеточных структур, который бы обладал биосовместимостью, абсорбционной способностью в отношении раневого экссудата, предотвращал инфицирование, создавал оптимальную микросреду для регенерации раны, был проницаемым для воды и воздуха, но не высушивал дна раны, был эластичным, моделировал поверхность со сложным рельефом. Определенный прогресс в данной области достигнут в создании способов и средств, ускоряющих сроки заживления ран благодаря управляемым процессам самосборки основного компонента соединительной ткани - коллагена (Risbud М. et al., 2000; Denuziere A. et al., 2000; Jarrahi M, 2008; Chu Y. et al., 2008). В настоящее время стало очевидным, что наилучшие результаты в оптимизации процессов реорганизации тканевых дефектов позволяет получить использование природных полимеров, способных осуществлять контроль синтеза и ориентации волокнистых структур (Leahy P.J., Lawrence W.T., 2007; Wang W. et al., 2008). Впервые покрытия на основе биодеградирующих биополимеров были разработаны и получены в Институте хирургии им. А.В. Вишневского Росмедтехнологий (Адамян А.А. и соавт., 1995, 1997, 1998, 2000, 2004). Комбинация таких полимеров с мукополисахаридами и факторами роста позволяет контролировать образование грануляций, ускорять эпителизацию кожных дефектов, получать соединительную ткань, мало отличающуюся от окружающей здоровой кожи.
Исходя из вышеизложенного, представляется возможным считать, что разработка способа лечения ожогов раневыми покрытиями на основе биосовместимых полимеров одновременно с использованием клеточных технологий является необходимой и перспективной.
Цель исследования. Экспериментально обосновать применение коллаген-хитозановых раневых покрытий с использованием клеточных технологий в местном лечении термических ожогов.
Задачи исследования:
-
Разработать в эксперименте дермальный эквивалент кожи на основе коллаген-хитозанового покрытия «Коллахит-Бол» и оценить степень цитотоксического потенциала данного покрытия при контакте с эмбриональными фибробластами животных.
-
Получить способ лечения ожога кожи Ш-Б степени в эксперименте с применением разработанного дермального эквивалента кожи.
-
Изучить с применением морфологического и морфометрического методов динамику заживления ожоговых ран Ш-А и Ш-Б степеней в эксперименте при местном лечении коллаген-хитозановыми раневыми покрытиями.
-
Провести иммуногистохимический анализ молекулярных маркеров процессов репарации клеточного и межуточного компонентов раневой поверхности при местном лечении термического ожога кожи Ш-Б степени коллаген-хитозановыми покрытиями в эксперименте.
Научная новизна исследования. Впервые получен способ лечения
глубокого ожога кожи с использованием модифицированных
гликозаминогликанами коллаген-хитозановых покрытий с
трансплантированными эмбриональными аллогенными фибробластами. Биополимерное покрытие в комбинации с гликозаминогликанами и сывороточным фактором роста «адгелон» позволяет контролировать образование грануляций, создавать благоприятные условия для дифференцировки и пролиферации клеток, обеспечивающих процесс заживления ожоговых дефектов с восстановлением утраченной кожи. Применение данных покрытий существенно ускоряет заживление кожных дефектов за счет создания условий для активной пролиферации трансплантированных фибробластов. При количественном анализе результатов иммуногистохимических реакций на маркеры заживления ожоговой поверхности кожи получены новые сведения, дополняющие научные знания о репаративных свойствах коллаген-хитозановой матрицы.
Практическая значимость работы. Выявлена наилучшая комбинация способа культивирования аллогенных фибробластов на раневом покрытии. Полученный метод найдет применение в решении задач современной комбустиологии. Использование эмбриональных фибробластов, обладающих неограниченной способностью роста, на основе рассасывающегося биосовместимого коллаген-хитозанового комплекса создает возможности восстановления утраченной кожи после ожога Ш-Б степени по сравнению с существующими методами местного лечения. Применение коллаген-хитозанового комплекса, содержащего гликозаминогликаны и сывороточный фактор роста «адгелон» для местного лечения ожоговых ран в виде аппликации, сокращает время заживления ожогов Ш-А и Ш-Б степеней у крыс. Таким образом, настоящее исследование позволяет рекомендовать к использованию полученный дермальный эквивалент, коллаген-хитозановое
раневое покрытие «Коллахит-Бол» в хирургии, комбустиологаи для закрытия ожоговых дефектов Ш-А и Ш-Б степеней и восстановления кожного покрова.
Внедрение результатов исследования в практическое здравоохранение. Раневое покрытие «Коллахит-Бол» внедрено в работу Красноярского краевого консультативно-лечебного ожогового центра для детей и взрослых с целью клинических испытаний в формате GCP для России и протокола Росздравнадзора, санитарно-гигиенической сертификации изделия медицинского назначения.
Интеллектуальная собственность в виде патентов РФ и приоритетных справок на изобретения передана трем малым предприятиям «Коллахит» и «Медакс» (г.Железногорск, 2006г.) и стартовавшему предприятию «Биоимплант» (г.Красноярск, 2009г.) в форме простых лицензий.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Раневые покрытия на основе коллаген-хитозанового комплекса,
содержащие гликозаминогликаны (хондроитинсерная кислота, гиалуроновая
кислота, гепарин) и сывороточный фактор роста крупного рогатого скота
«адгелон» создают благоприятные условия для пролиферации фибробластов в
процессе раневого заживления термических ожоговых дефектов.
2. Дермальный эквивалент кожи, содержащий эмбриональные
фибробласты экспериментального животного, ускоряет восстановление
утраченного слоя кожи после ожога Ш-Б степени на 25,5%.
3. Применение коллаген-хитозановых покрытий «Коллахит-Бол» при
местном лечении ожогов Ш-А и Ш-Б степени обеспечивает направленную
стимуляцию репаративных процессов, создавая благоприятные условия для
готовности раны после глубокого ожога к пластике полноценным кожным
лоскутом или дермально-эпидермальным эквивалентом кожи.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на: X Международной конференции «Новые достижения в исследовании хитина и хитозана». - г.Нижний Новгород, 2010 г.; IX Международной конференции «Новые достижения в исследовании хитина и хитозана». - г.Ставрополь, 2008 г.; Международной научной конференции «Приоритетные направления развития науки, технологий и техники». - г.Шарм-эль-шейх (Египет), 2008 г.; ежегодных итоговых научных конференциях Красноярского государственного медицинского университета, 2006-2009 гг.; общегородских форумах и ассамблеях «Красноярск. Технологии будущего», «Красноярск - город инноваций, партнерства и согласия». - г.Красноярск, 2008-2009 гг.; молодежном проекте-форуме с международным участием «ТИМ Бирюса 2009». - г.Красноярск, 2009 г.; финале регионального этапа в Сибири международного конкурса «Бизнес инновационных технологий 2010». - г. Красноярск, 2010 г.; финале IX всероссийского «Конкурса русских инноваций». - г.Москва, 2010 г.; финале «Окружного инновационного молодежного конвента» Сибирского федерального округа. - г.Новосибирск, 2010 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 научных работ, в том числе 5 - в журналах, рекомендованных ВАК. Получены 2 патента РФ на изобретения.
Личный вклад автора. Работа является самостоятельным трудом соискателя. Автором лично проведены: информационный поиск, моделирование термической травмы в эксперименте, регистрация и анализ динамики заживления ран с помощью известных методов наблюдения, морфометрический анализ, статистическая обработка полученных данных и интерпретация результатов исследования, написание диссертации.
Структура н объём диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, двух глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа изложена на 163 страницах машинописного текста (основного текста 135 страниц) и включает 49 рисунков и 24 таблицы. Список литературы состоит из 249 отечественных и зарубежных источников.
Похожие диссертации на Применение коллаген-хитозановых раневых покрытий и дермального эквивалента кожи в местном лечении термических ожогов
