CC BY
1УДК 616-001.4-085.276 DOI: 10.29039/2224-6444-2024-14-3-5-9
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ ЗАЖИВЛЕНИИ ИШЕМИЗИРОВАННОЙ КОЖНОЙ РАНЫ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ОРИГИНАЛЬНОЙ КОМБИНАЦИИ БЕНЗАЛКОНИЯ ХЛОРИДА, ДЕКСПАНТЕНОЛА, ПЕНТОКСИФИЛЛИНА
Буканова П. А.1, Терехов А. Г.1, Мишина Е. С.1, Григорьян А. Ю.1, Затолокина М. А.13, Воронцова З. А.2
'Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 305041. ул. Карла Маркса, д. 3, Курск, Россия
2Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 394036, ул. Студенческая, д. 10, Воронеж, Россия
3Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева», 30200, ул. Октябрьская, д. 25, Орел, Россия
Для корреспонденции: Мишина Екатерина Сергеевна, доцент кафедры гистологии, эмбриологии, цитологии, ФГБОУ ВО «Курский государственный медицинский университет», e-mail: [email protected]
For correspondence: Ekaterina S. Mishina, Associate Professor of the Department of Histology, Embryology, Cytology, Kursk State Medical University, e-mail: [email protected]
Information about authors:
Bukanova P. A., http://orcid.org/0000-0002-9568-5174. Terekhov A. G., http://orcid.org/0000-0003-2073-7387. Mishina E. S., https://orcid.org/0000-0003-3835-0594. Grigoryan A. Yu., http://orcid.org/0000-0002-5039-5384. Zatolokina M. A., http://orcid.org/0000-0002-9553-1597/ Vorontsova Z. A., http://orcid.org/0000-0002-3610-2549
РЕЗЮМЕ
В результате нарушенной трофики и эпителизации, у пациентов с заболеванием периферических артерий течение раневого процесса проходит достаточно медленно, а возникающие повреждения могут привести к развитию хронической ишемической язвы. Поэтому в современном мире данная проблема остается важной, а поиск новых лекарственных средств, направленных на местное лечение кожного дефекта в условиях ишемии, не теряет своей актуальности. Цель исследования. изучить морфологические изменения при заживлении кожной раны, возникшей в условиях ишемии, применяя в качестве лечения оригинальную комбинацию бензалкония хлорида, декспантенола и пентоксифиллина. Материал и методы. Эксперимент in vivo был выполнен на 120 белых крысах-самцах породы «Вистар». Животные были разделены на 4 группы в зависимости от применяемой лекарственной комбинации. После проведенного эксперимента оценивали площадь ран и морфологические изменения на месте раневого дефекта. Результаты. Наименьшая площадь наблюдалась в комбинации 3-й и 4-й. Согласно гистологическим исследованиям, в данных комбинациях отмечался на месте раны зрелый соединительнотканный рубец, который был покрыт эпидермисом с правильной стратификацией. Заключение. После проведённого исследования наилучшие показатели заживления раны в условиях ишемии были в группах, где при лечении использовались комбинации лекарственных средств бензалкония хлорид, дексапантенол и пентоксифиллин.
Ключевые слова: местное лечение ран, раневой процесс, в условиях ишемии, декспантенол, бензалкония хлорид.
MORPHOLOGICAL CHANGES IN HEALING ISCHEMIC SKIN WOUND UNDER AN ORIGINAL
COMBINATION OF BENZALKONIUM CHLORIDE, DEXPANTHENOL, AND PENTOXIFYLLINE
Bukanova P. A.1, Terekhov A. G.1, Mishina E. S.1, Grigoryan A. Yu.1, Zatolokina M. A.13, Vorontsova Z. A.2
'Kursk State Medical University, Kursk, Russia
2Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko, Voronezh, Russia 3I.S. Turgenev Oryol State University, Oryol, Russia
SUMMARY
As a result of impaired trophism and epithelization, in patients with peripheral arterial disease, the course of the wound process is quite slow, and the resulting damage can lead to the development of a chronic ischemic ulcer. Therefore, in the modern world, this problem remains important, and the search for new drugs aimed at local treatment
КРЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ
of skin defects in conditions of ischemia does not lose its relevance. Purpose of the study. To study the morphological changes during the healing of a skin wound that occurs under conditions of ischemia, using an original combination of benzalkonium chloride, dexpanthenol and pentoxifylline as treatment. Material and methods. The in vivo experiment was performed on 120 white male Wistar rats. The animals were divided into 4 groups depending on the drug combination used. After the experiment, the area of the wounds and morphological changes at the site of the wound defect were assessed. Results. The smallest area was observed in the combination of 3rd and 4th. According to histological studies, in these combinations, a mature connective tissue scar was noted at the wound site, which was covered with epidermis with correct stratification. Conclusions. After the study, the best rates of wound healing under ischemic conditions were in groups where combinations of drugs benzalkonium chloride, dexapanthenol and pentoxifylline were used in treatment.
Key words: local treatment of wounds, wound process, under ischemic conditions, dexpanthenol, benzalkonium chloride.
Распространенность ЗПА (заболеваний периферических артерий) составляет 14,9% среди лиц старше 45 лет и 15-20% среди пациентов - 70 лет [1]. У пациентов с данным заболеванием при любой бытовой травме возникают хронические ишемические язвы (ХИЯ) на нижних конечностях, появляющиеся из-за недостаточного поступления веществ, участвующих в регенераторных процессах, в результате происходит некроз тканей, и, как следствие, появляется необходимость в ампутации нижней конечности, что в дальнейшем может привести к летальному исходу больного [2].
Лечение ран, возникших в условиях ишемии, направлено, прежде всего, на восстановление артериального кровотока и на улучшение местной перфузии тканей [3]. Однако хирургическое вмешательство не всегда выполнимо, тогда как консервативные методы не теряют своей актуальности. Местное лечение должно быть направлено на профилактику инфекционного процесса, на улучшение локального кровотока, на ускорение регенераторных процессов. Данные обстоятельства диктуют необходимость в разработке новых лекарственных средств и раневых покрытий для лечения ран, обладающих мультинаправленным действием [4; 5].
Цель исследования: изучить морфологических изменений при заживлении кожной раны, возникшей в условиях ишемии, применяя в качестве лечения оригинальную комбинацию бензалкония хлорида, декспантенола и пентоксифиллина.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Было выполнено моделирование кожной раны в условиях ишемии у 120 белых крыс породы Ви-стар в эксперимент ту^о по разработанной нами методике [6]. Площадь раны составила 196 мм2.
В проводимом нами исследовании было 4 группы по 30 крыс. В 1 группе лечение не проводилось, во второй - была использована мазь «Ле-вомеколь», в третьей - «Бензалкония хлорид + декспантенол+ пентоксифиллин (местно) + NaKМц», а в четвертой комбинации - «Бензалкония хлорид + декспантенол + №КМц + пентоксифиллин (в/м)».
Для приготовления третьей комбинации было использовано: бензалкония хлорид 0,02 г + дек-
спантенол 5 г + натрий-КМЦ 4,0г + вода очищенная до 100 г; а для четвертой: бензалкония хлорид 0,02 г + декспантенол 5 г + раствор пентоксифиллина 2% до 100 г + натрий-КМЦ 4,0.
Для оценки течения раневого процесса применяли планиметрический и гистологический методы исследования. Для расчёта площади использовали мобильное приложение «Lesion Meter», суть которого заключалось в фотографировании кожного дефекта и автоматического подсчета площади раны.
Гистологическое исследование раневых био-птатов производили на 1-е, 3-и, 5-е, 8-е, 10-е сутки от начала лечения. Гистологические срезы окрашивали гематоксилин-эозином, на которых оценивали выраженность воспалительного процесса, сроки появления грануляционной ткани и краевой эпителизации, а также морфологию рубцовой ткани.
Статистическую обработку результатов исследования осуществляли с помощью программ Microsoft Excel 2010 и «Statistica 13.0». Количественные признаки представлялись как медиана, 25 и 75 перцентили (Ме (25; 75). При сравнении двух групп использовался U-критерий Манна-Уитни, а при множественном сравнении применялся Kruskal-Wallis test, с последующим сравнением средних рангов по группам. Различия считали статистически достоверными при p<0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ
При анализе динамики изменения площади ран в 1-е сутки не было статистически значимых различий среди исследуемых групп (Рис. 1).
Наиболее активный процесс заживления у животных наблюдался в 3-й и 4-й комбинации, в состав которых помимо декспантенола входит пен-токсифиллин. Наименьшие показатели площади раневого дефекта на протяжении всего периода исследования наблюдались в этих комбинациях. Медленнее процесс заживления происходил в 1-й к и 2-й группе.
Гистологическая характеристика течения раневого процесса. С целью изучения особенностей регенеративного процесса было проведено морфологическое исследование биоптатов кож-
■ Комбинация 1 ■ Комбинация 2 ■ Комбинация 3 ■ Комбинация 4
Рис. 1. Динамика изменения площади ран, мм2.
Fig. 1. Dynamics of changes in the area of wounds,
mm2.
Примечание: *-p<0,05 при сопоставлении комбинации 1 с остальными комбинациями; **-p<0,05 при сопоставлении комбинации 2 с комбинацией 3 и 4; ***-p<0,05 при сопоставлении комбинации 3 с комбинацией 4.
ных ран на 1-е, 3-и, 5-е, 8-е, 10-е сутки от начала лечения.
В группе 1 кожная рана на протяжении всего эксперимента была заполнена гнойно-некротическим содержимым. К 10 суткам в нижних слоях дефекта визуализируется грануляционной тканью с умеренно выраженной лимфоцитарной инфильтрацией. Сохраняются признаки отека. С краев раны визуализируется нарастание тонкого эпидермиса, а центральная часть прикрыта клеточным детритом, пропитанным фибрином (Рис. 2А).
На первые сутки эксперимента в группе с применением препарата «Левомеколь» кожная рана заполнена некротическими массами, нижележащие слои пропитаны фибрином. В краях раны определяется круглоклеточная инфильтрация и интерстициальный отек. На 3-и и 5-е и сутки эксперимента в группе с применением препарата «Левомеколь» полностью заполнена новооб-
• гштддимимг' •
А
_
Г
Рис. 2. Микрофотография фрагмента кожи в области раневого дефекта на 10-е сутки эксперимента. Окр. Г+Э. х 200. А - в контрольной группе. Б - в группе с применением препарата «Левомеколь». В - в группе с применением комбинации 3. Г- в группе с применением комбинации 2 + пен-
токсифиллин (в/м). Fig. 2. Micrography of a skin fragment in the area of a wound defect on the 10th day of the experiment. H+E. x200. A - in the control group. Б - in the group with the use of the drug «Levomekol». В - in the group with the use of combination 3. Г - in the group with the use of combination 2 + pentoxifylline (i/m).
КРЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ
разованной тканью, причем наибольшая часть представлена клеточными компонентом, среди которого преобладает клетки фибробластическо-го дифферона. На 8-е сутки эксперимента рана очищена от гнойно некротических отложений. В области грануляционной ткани определяются крупного диаметра вертикально ориентированные кровеносные сосуды. Визуализируется большое количество тонких, зрелых, расположенных со строгой упорядоченной структурностью соединительнотканных волокон. С краев интактной кожи определяется краевое нарастание эпидермиса. На 10-е сутки отмечается уменьшение площади раневого дефекта за счет контракции краев раны и образование соединительнотканного рубца, состоящий из зрелых достаточно толстых коллагеновых волокон (Рис.2Б).
На первые сутки эксперимента в группе с применением комбинации 3 рана «чистая», слабо выраженная лимфоцитарная инфильтрация определяется в краях раны. Дно раны заполнено аморфным веществом, клетками воспалительного ряда. Интересно отметить, что в подлежащих интактных тканях визуализируются кровеносные сосуды с расширенным просветом. На 3-и и 5-е сутки происходит заполнение кожного дефекта грануляционной тканью. В верхней части визуализируется очаговое пропитывание фибрином. В средней и нижних частях большое количество новообразованных сосудов и тонких коллагеновых волокон. На поверхности наблюдается краевая эпителизация раны. На 8-е сутки эксперимента в изучаемой группе на месте травмы сформирована грануляционная ткань, состоящая из достаточно зрелых толстых коллагеновых волокон, большого количества вертикально расположенных кровеносных сосудов. На 10-е сутки на месте раны сформирован зрелый соединительнотканный рубец, который покрыт эпидермисом с правильной стратификацией. Рубцовая ткань состоит из плотно расположенных, толстых коллагеновых волокон. Среди клеток преобладают фиброциты и макрофаги. Новообразованные вертикальные кровеносные сосуды редуцированы, они единичны в поле зрения (Рис. 2В).
При изучении биоптатов, полученных после 1-ых суток эксперимента в 4 группе с применением комбинации 2 + пентоксифиллин (в/м) раневой дефект заполнен остатками лекарственных средств, при этом клеточного детрита или некротических масс не определяется. На 3-и сутки и 5-е сутки кожный дефект заполнен грануляционной тканью с большим количеством вертикально расположенных кровеносных сосудов. На поверхности новообразованной ткани определяются признаки интерстициального отека и умеренной диффузной круглоклеточной инфильтрации.
На 8-е сутки раневой дефект на большом протяжении покрыт тонким пластом новобразованного эпителия. Под ним располагается грануляционная ткань с большим количество кровеносных сосудов. На 10-е формирование соединительнотканного рубца и полная эпителизация раны. Руб-цовая ткани с достаточно большим количеством вертикально расположенных кровеносных сосудов. Среди клеток преобладают клеток фиброциты и фибробласты, но морфологическая картина свидетельствует о дальнейшей перестройке и реорганизации рубца (Рис. 2Г).
ОБСУЖДЕНИЕ
Наше исследование имеет несколько важных результатов. Анализируя полученные данные, очевидно, что процесс заживления ран лучше всего протекал в группах «Опытная 3» и «Опытная 4».
Наиболее выраженный ранозаживляющий эффект в этих группах был связан с применением ранозаживляющего средства «декспантенол» и улучшающего трофику тканей средства «пен-токсифиллин». По данным литературы, мази на основе пентоксифилина активно стимулируют регенерацию кожи и слизистых оболочек, участвуют в нормализации клеточного метаболизма, ускоряет митоз и увеличивает прочность коллагеновых волокон [7]. Najafi Е., et а1. в своем рандомизированном двойном слепом пла-цебо-контролируемом клиническом исследовании установили, что применение 5%-ной мази пентоксифиллина для лечения пролежневых ран способствует их активному заживлению [8; 9]. В работе Gorski J., et а1. при сравнительном исследовании в условиях фракционного абляционного лазерного лечения мазь, содержащая декспантенол, показала более высокие показатели реэпителизации и лучшие косметические результаты по сравнению со стандартным лечением вазелином [10]. Авторы пришли выводу, что местное применение декспантенола представляет собой подходящий и современный вариант лечения послеоперационных ран, особенно при его применении на ранних стадиях после поверхностного повреждения кожи.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Согласно результатам, планиметрического и гистологического методов исследования, наилучшие показатели заживления раны были в группах, где при лечении ран в условиях ишемии использовались комбинации лекарственных средств бензалкония хлорид, дексапантенол и пентоксифиллин. Причем достоверных различий между комбинациями 3 и 4 не было, несмотря на разный способ введения пентоксифиллина местно или внутримышечно. Таким образом, данные
комбинации могут быть рекомендованы к дальнейшим доклиническим исследованиям.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Conflict of interest. The authors have no conflict of interests to declare.
ЛИТЕРАТУРА
1. Морозов А. М., Сергеев А. Н., Сергеев Н. А. и др. Современные методы стимуляции процесса регенерации послеоперационных ран. Сибирское медицинское обозрение. 2020;3(123):54-60.
2. Cooke J. P., Meng S. Vascular regeneration inperipheralartery disease. Arterioscler Thromb VascBiol. 2020;40(7):1627-1634. doi:10.1161/ atvbaha.120.31286.
3. Beaumier M., Murray B. A., Despatis M.
A., Patry J., Murphy C., Jin S., et al. Best practice recommendations for the prevention and management of peripheral arterial ulcers. In: Foundations of Best Practice for Skin and Wound Management. Asupplement of Wound Care Canada. 2020:78
4. Аль-Канани Э. С., Шевченко Е. Г., Гостищев
B. К. и др. Оценка эффективности модифицированного серебром монтмориллонита в лечении больных с инфекцией кожи и мягких тканей. Актуальные проблемы медицины. 2022.;44(3):302-314.
5. Barrigah-Benissan K., Ory J., Sotto A., et al. Antiseptic agents for chronic wounds: A Systematic Review. Antibiotics.2022:11(3);1-15. doi:10.3390/ antibiotics11030350.
6. Патент РФ на изобретение № 2807383. Опубл. 14.11.23, Бюл. .№32. ФГБОУ ВО «Курский государственный медицинский университет» МЗ РФ, авторы Терехов А.Г., Григорьян А.Ю., Мишина Е.С. Способ моделирования кожной раны в условиях ишемии. URL: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet. (Дата обращения: 02.09.2024).
7. Balazic E., Axler E., Konisky H., et al. Pentoxifylline in dermatology. Journal of Cosmetic Dermatology. 2023;22(2):410-417. doi:10.1111/ jocd.15445.
8. Aghajani A., Kazemi T., Enayatifard R. et al. Investigating the skin penetration and wound healing properties of niosomal pentoxifylline cream. European Journal of Pharmaceutical Sciences. 2020;151:1-12.
9. Najafi E., Ahmadi M., Mohammadi M., et al. Topical pentoxifylline for pressure ulcer treatment: a randomised, double-blind, placebo-controlled clinical trial. Journalofwoundcare. 2018;27(8):495-502.
10. Gorski J., Proksch E., Baron J. M., et al. Dexpanthenol in wound healing after medical
and cosmetic interventions (postprocedure wound healing). Pharmaceuticals. 2020;13(7):138. doi:10.3390/ph13070138.
REFERENCES
1. Morozov A. M., Sergeev A. N., Sergeev N. A., et al. Modern methods of stimulating the regeneration process of postoperative wounds. Siberian Medical Review. 2020;3(123):54-60. (In Russ.).
2. Cooke J. P., Meng S. Vascular regeneration inperipheralartery disease. Arterioscler Thromb VascBiol. 2020;40(7):1627-1634. doi:10.1161/ atvbaha.120.31286.
3. Beaumier M., Murray B. A, Despatis M. A, Patry J., Murphy C., Jin S., et al. Best practice recommendations for the prevention and management of peripheral arterial ulcers. In: Foundations of Best Practice for Skin and Wound Management. Asupplement of Wound Care Canada. 2020:78
4. Al-Kanani E. S., Shevchenko E. G., Gostishchev V. K., et al. Evaluation of the effectiveness of silver-modified montmorillonite in the treatment of patients with skin and soft tissue infections. Actual problems of medicine. 2022.;44(3):302-314. (In Russ.).
5. Barrigah-Benissan K., Ory J., Sotto A., et al. Antiseptic agents for chronic wounds: A Systematic Review. Antibiotics.2022:11(3);1-15. doi:10.3390/ antibiotics11030350.
6. Patent RU No. 2807383. Publ. 14.11.23, Byul. No. 32. Terekhov A.G., Grigoryan A.Yu., Mishina E.S. Possibility of modeling a skin wound under ischemic conditions. URL: https://www1.fips.ru/ registers-doc-view/fips_servlet. (Accessed Septembe 9, 2024). (In Russ.).
7. Balazic E., Axler E., Konisky H. et al. Pentoxifylline in dermatology. Journal of Cosmetic Dermatology. 2023;22(2):410-417. doi:10.1111/ jocd.15445.
8. Aghajani A., Kazemi T., Enayatifard R., et al. Investigating the skin penetration and wound healing properties of niosomal pentoxifylline cream. European Journal of Pharmaceutical Sciences. 2020;151:1-12.
9. Najafi E., Ahmadi M., Mohammadi M., et al. Topical pentoxifylline for pressure ulcer treatment: a randomised, double-blind, placebo-controlled clinical trial. Journalofwoundcare. 2018;27(8):495-502.
10. Gorski J., Proksch E., Baron J. M., et al. Dexpanthenol in wound healing after medical and cosmetic interventions (postprocedure wound healing). Pharmaceuticals. 2020; 13(7): 138. doi:10.3390/ph13070138.
