CC BY
111
УДК 615.837:612.014.464:678.048:616-006:616-001:616-099 В. В. ПЕДДЕР
М. В. НАБОКА В. К. КОСЁНОК И. В. ЧУРИЛОВА Д. А. ЕГОРОВА Д. С. ДУРИНА Ю. В. ЗВЕРЕВА Ю. А. СИЗЫХ В. Н. МИРОНЕНКО С. П. ПОПОВ М. П. ЗУБКОВСКАЯ
НПП «Метромед», г. Омск
Омская государственная медицинская академия
Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов, г. Санкт-Петербург
Омский государственный технический университет
Клинический онкологический диспансер,
г. Омск
Тюменская государственная медицинская академия
ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕПАРАТА РЕКСОД®
ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ
ОЗОН/ЫО-УЛЬТРАЗВУКОВОГО МЕТОДА ЛЕЧЕНИЯ ЛУЧЕВЫХ ФИБРОЗОВ КОЖИ И МЯГКИХ ТКАНЕЙ
Поздние лучевые повреждения проявляются у 5—15% пациентов получивших лучевую терапию. Патогенетически это обусловлено гибелью росткового слоя тканей, образованием грубой волокнистой соединительной ткани, нарушением крово- и лимфообращения. Традиционные методы лечения оказываются малоэффективными и травматичными. Целью работы являлась оценка влияния высокоамплитудного низкочастотного ультразвука и озон/ЫО-содержащих веществ на ферментативную активность супероксиддисмутазы в составе препарата Рексод®. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о возможности применения препарата Рексод® в комплексе с озон/ЫО-ультразвуковым методом в медицинских технологиях лечения лучевого фиброза кожи и мягких тканей у онкологических больных.
Ключевые слова: лучевой фиброз кожи и мягких тканей, низкочастотный ультразвук, озон, оксид азота II (ЫО), супероксиддисмутаза.
Лучевая терапия широко применяется в клинической практике лечения злокачественных новообразований как самостоятельно, так и в сочетании с другими видами терапевтического воздействия. Возникающие вследствие лучевой терапии повреждения прилежащих здоровых тканей проявляются не только в период лечения, но и спустя длительное
время. Известно, что поздние лучевые повреждения проявляются у 5—15% пациентов, 50% из которых представлены лучевым фиброзом кожи и подлежащих тканей (далее — ЛФ). Частота проявлений поздних лучевых повреждений обусловлена видом лучевой терапии, величиной и распределением суммарной поглощенной дозы, толерантностью тканей,
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (114) 2012 МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ
МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (114) 2012
Рис. 2. Коррекция развития ответных тканевых реакций, возникающих при воздействии лучевой терапии путем применения озон/NO-ультразвукового метода в сочетании с СОД
применением радиосенсибилизаторов и других факторов [1, 2].
Поздние лучевые повреждения кожи, подкожно-жировой клетчатки, слизистых оболочек, мышц и сухожилий сопровождаются изменениями физиологических характеристик тканей, лимфостазом, возникновением болевого синдрома, образованием лучевых язв и др., что приводит к инвалидизации больных и необходимости проведения длительной
активной терапии [3]. Ионизирующее излучение вызывает повреждение стволовых клеток и гибель росткового слоя тканей, уменьшение числа и функциональной активности фибробластов, что сопровождается разволокнением и гиалинизацией волокон коллагена, образованием плотных пластов соединительной ткани [4]. При дозах облучения свыше 20 Гр увеличивается проницаемость сосудистой стенки и объёмный кровоток, возникает локальная гипере-
мия и нарушение кровообращения [5]. Приведённый комплекс повреждающих факторов формирует патологический круг развития ЛФ, представленный на рис. 1.
Методы лечения ЛФ многочисленны и их совершенствование продолжается по настоящее время. Комплекс проводимых мер включает в себя применение хирургических и физиотерапевтических методов лечения, лекарственную терапию.
Широко применяемые в клинической онкологии хирургические методы лечения лучевых язв и выраженных проявлений ЛФ, связаны с иссечением язвенно-некротических дефектов и последующей пластикой тканей. Данные методы являются травматичными, имеют высокий риск осложнений на фоне недостаточного косметического эффекта [6]. В качестве методов физиотерапии ЛФ используют высокочастотный ультразвук, лазерное излучение, магнитотерапию, КВЧ и др. Методы лекарственного лечения ЛФ предусматривают применение стимуляторов репаративной регенерации, витаминов, ферментных препаратов, антикоагулянтов, глюкокортикостероидов, средств, улучшающих кровоснабжение, стимулирующих неспецифический иммунитет и трофику тканей и др.
Недостаточная эффективность результатов общепринятых методов лечения ЛФ обусловлена малой изученностью патогенетических основ их развития и неполным учетом механизмов патогенеза при проведении терапии. В этой связи целесообразен поиск новых подходов в восстановительном лечении, профилактике и реабилитации онкологических больных с ЛФ, а также улучшения качества их жизни.
Одним из методов, позволяющих решать проблемы лечения ЛФ, является комплексный озон/ NO-ультразвуковой метод, ранее показавший свою эффективность в лечении воспалительных заболеваний, ран и раневой инфекции [7]. Предпосылками его успешного клинического применения явились специфические свойства низкочастотного ультразвука (далее — НчУЗ), озона и N0. Анализируя динамику тканевых реакций при воздействии лучевой терапии (рис. 1), представляется обоснованным дополнительное использование в процессе реализации озон^О-ультразвукового метода в лечении ЛФ. СОД нейтрализует избыточные свободные радикалы кислорода и оказывает выраженное противовоспалительное действие при различных патологиях. Использование медицинских препаратов, содержащих СОД в реализации данной технологии, возможно при условии сохранения ферментативной активности.
Целью данной работы явилась оценка влияния высокоамплитудного НчУЗ и озон^О-содержащих веществ на ферментативную активность СОД, входящего в состав препарата Рексод®, а также целесообразность применения данного препарата при использовании озон^О-ультразвукового метода в медицинских технологиях лечения ЛФ у онкологических больных.
Использовали препарат Рексод® (ЛСР-007164/09, НПФ «Ферментные технологии», г. Санкт-Петербург), представляющего собой лиофилизат для приготовления раствора для инъекций, основным действующим веществом которого является рекомбинантная супероксиддисмутаза человека. Содержимое флакона препарата Рексод® с активностью 250 000 ЕД/мг растворяли в 8 мл 0,9% №С1. Для получения высокоамплитудного НчУЗ применяли ап-
Таблица 1
Влияние НчУЗ на активность СОД
Амплитуда УЗ колебаний, мкм Активность СОД
№ Экспозиция, с ЕД/мг % от исх. активности
10 204 000 81,6
2 20-30 20 202 000 80,8
3 30 189 000 75,6
4 10 210 000 84,0
5 50-60 20 180 000 72,0
6 30 160 000 64,0
7 10 161 000 64,4
8 100-120 20 147 000 58,8
9 30 143 000 57,2
Таблица 2
Влияние озон^О-содержащей газовой смеси на активность СОД
Концентрация озона в озон/ NO-содержащей газовой смеси, мг/л Активность СОД
№ Экспозиция, с ЕД/мг % от исх. активности
10 200 000 80,0
2 0, 3 1 0, 5 20 160 000 64,0
3 30 148 000 59,2
4 10 154 000 61,6
5 1,5-2 20 139 000 55,6
6 30 99 000 39,6
7 10 154 500 61,8
8 3,5-4 20 145 500 58,2
9 30 83 000 33,2
Таблица 3
Влияние НчУЗ и озон^О-содержащей газовой смеси на активность СОД
№ Амплитуда УЗ колебаний, мкм Концентрация озона в озонЖО-содержащей газовой смеси, мг/л Экс- пози- ция, с Активность СОД
ЕД/мг % от исх. активности
10 200 000 80,0
2 20-30 20 180 000 80,0
3 30 160 000 64,0
4 10 166 000 66,4
5 50-60 3,5-4 20 111 000 44,4
6 30 71 000 28,4
7 10 167 000 66,8
8 100-120 20 9 000 3,6
9 30 < 9 000 3,6
парат ультразвуковой хирургический «Кавитон» (ФСР 2010/08673, НПП «Метромед», г. Омск) и аппарат физиотерапевтический «Россоник—ММ» (ФСР 2011/11134, НПП «Метромед», г. Омск). Для получения озон^О-содержащей газовой смеси ис-
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (114) 2012 МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ
МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (114) 2012
пользовали аппарат для газовой озонотерапии «Озо-трон» (ФСР 2009/05408, НПП «Метромед», г. Омск). Раствор фермента подвергали воздействию НчУЗ и озон^О-содержащей газовой смеси при различных условиях:
1) для оценки влияния НчУЗ на активность фермента осуществляли озвучивание рабочего раствора СОД объёмом 20 мл. при трёх значениях величины амплитуд ультразвуковых колебаний волновода-инструмента: 20 — 30 мкм, 50 — 60 мкм, 100—120 мкм на частоте акустического резонанса f=26,5 кГц;
2) для оценки влияния озон^О-содержащей газовой смеси на активность фермента раствор СОД, его барботировали данной газовой смесью при трёх значениях величины концентрации озона: 0,3 — 0,5мг/л, 1,5 — 2 мг/л, 3,5 — 4 мг/л;
3) для оценки сочетанного влияния НчУЗ и озон/ NO-содержащей газовой смеси на активность СОД, раствор фермента барботировали данной газовой смесью с концентрацией озона 3,5 — 4 мг/л при одновременном озвучивании при вышеуказанных значениях величины амплитуд ультразвуковых колебаний волновода-инструмента (далее — УЗК) на частоте акустического резонанса f=26,5 кГц.
Время экспозиции озон^О-ультразвуковой обработки во всех опытах составило 10, 20 и 30 секунд. Активность СОД оценивали по степени ингибирования скорости реакции аутоокисления кверцети-на [8].
Результаты изучения влияния НчУЗ и озон/ NO-содержащих веществ на ферментативную активность СОД приведены в табл. 1 — 3. Согласно полученным данным, амплитуда ультразвуковых колебаний (далее — УЗК) волновода-инструмента, концентрация озона в озон^О-содержащей газовой смеси, а также экспозиция озвучивания и бар-ботирования раствора фермента влияют на активность СОД.
Анализ результатов эксперимента позволяет сделать вывод, что наименьшее влияние на активность фермента на частоте акустического резонанса f=26,5 кГц оказывает амплитуда УЗК 20 — 30 мкм, концентрация озона в газовой смеси — 0,3 — 0,5 мг/л при экспозиции не более 20 с. Увеличение амплитуды УЗК до 100— 120 мкм при экспозиции до 30 с, а также увеличение концентрации озона до 4 мг/мл при экспозиции до 20 с привело к снижению ферментативной активности до 60% (табл. 1, 2).
При сочетанном воздействии НчУЗ и озон^О-содержащей газовой смеси наименьшее влияние на активность фермента оказала амплитуда УЗК — 20 — 30 мкм при экспозиции до 20 с. При увеличении времени экспозиции до 30 с ферментативная активность СОД снизилась и составила около 60% (табл. 3).
Полученные результаты свидетельствуют о возможности использования препарата Рексод® в комплексе с озон^О-ультразвуковым методом при лечении ЛФ. Предлагаемая схема лечения ЛФ заключается в проведении следующих процедур:
— антисептическая обработка кожного покрова;
— введение 1 — 2 мл препарата Рексод® в дозе
0,64—1,28 млн ЕД/мл инъекционно субдермально, вокруг очага поражения ЛФ;
— нанесение на очаг поражения и прилежащие ткани озон^О-содержащих биологически активных веществ в виде 5—10% масляной эмульсии типа «масло в воде» или озонированного растительного масла (оливковое или подсолнечное); (пероксидное
число озонированной масляной эмульсии типа «масло в воде» — не менее 200 ммоль О масляной
^ акт/кг
эмульсии).
— контактное озвучивание области очага ЛФ и прилежащих тканей при следующих параметрах режима их обработки: амплитуда УЗК волновода-инструмента f=20 — 40 мкм при частоте акустического резонанса — 26,5 кГц; экспозиция озвучивания — 1 — 2 с/см2 поверхности пораженных тканей; концентрация озона в озон^О-содержащей газовой смеси при концентрации — 3,5 — 4 мг/л.
Курс лечения составляет 10—15 сеансов, проводимых в течение 2 — 3 недель до минимизации клинических проявлений лучевой воспалительной реакции, размягчения зоны фиброза. По показаниям, повторный курс лечения ЛФ назначают через 3 — 4 недели [9].
Сочетание специфических особенностей НчУЗ, озона, NO и СОД, комплексно воздействующих на патологически изменённые ткани, является основой повышения эффективности лечения ЛФ у онкологических больных. Так при местном воздействии, НчУЗ усиливает импрегнацию лекарственных веществ в ткани за счёт интенсификации реологических и диффузионных процессов в зоне их озвучивания, обеспечивая одновременно санирующее, противовоспалительное, бактерицидное, десенсибилизирующее, обезболиваю-щее, стимулирующее и нейрорефлекторное действия. Применение озона, в данном методе лечения, обосновано в виду его выраженного бактерицидного, фунгицидного, иммунокорригирующего, оксигенирирующего, антиги-пок-сического, микроциркуляторного и других терапевтических эффектов. Оксид азота ^О) наряду с бактерицидным, фунгицидным и вирулицидным действиями, активирует антиоксидантную защиту, пролиферацию эндотелиоцитов и фибробластов, а также за счёт выраженного вазодилатирующего эффекта нормализует микроциркуляцию в тканях, стимулирует их регенерацию [10]. Основные лечебные свойства СОД в составе препарата Рексод® заключаются в прямой инактивации супероксид-анион радикалов, блокировании перекисных радикалов с арахидоновой кислотой, ингибировании хемотаксиса лейкоцитов [11]. Действие данного препарата направлено на регрессию фибросклеротических изменений, что является показанием для его использования в лечении ЛФ.
Таким образом, сочетанное применение НчУЗ, озон^О-содержащих веществ и СОД в составе препарата Рексод®, при профилактике и лечении ЛФ, позволит купировать проявления окислительного стресса, эндогенной интоксикации и ацидоза путем нейтрализации и утилизации элементов воспаления и токсических продуктов, обеспечит экзогенную вазодилатацию, оксигенацию и обезболивание пораженных тканей, нормализацию репаратив-но-регенеративных процессов (рис. 2).
Выводы
1. Показана целесообразность применения антиоксидантного фермента супероксиддисмутазы в составе препарата Рексод® в сочетании с комплексным озон^О-ультразвуковым методом при лечении ЛФ у онкологических больных.
2. Показано, что ферментативная активность СОД сохраняется на уровне 60% в заданных условиях эксперимента.
3. Подобран оптимальный режим озон^О-ультразвукового воздействия на фермент, позволяющий минимизировать инактивацию СОД.
1. Бардычев, М. С. Экономический эффект новых методов лечения поздних лучевых повреждений / М. С. Бардычев, Р. А. Кузнецова // Медицинская радиология. — 1987. — № 7. — С. 46-49.
2. Харченко, А. К. Эффективность короткофокусной рентгенотерапии в клинической практике / А. К. Харченко // Уральское медицинское обозрение. — 2000. — № 3(4). — С. 30-31.
3. Макаров, Е. В. Лечение тяжелых лучевых осложнений пересадкой васкуляризированных комплексов тканей : дис. ... канд. мед. наук / Е. В. Макаров // Челябинская гос. мед. акад. — М., 1997. — 141 с.
4. Осложнения лучевой терапии у онкологических больных / В. И. Иваницкая [и др.]. — М. : Медицина, 1985. — С. 11—40.
5. Планирование местнопластических операций после лучевой терапии злокачественных опухолей головы и шеи с учетом микрогемоциркуляции кожи / В. С. Дмитриева [и др.] // Стоматология. — 1989. — № 3. — С. 39 — 42.
6. Бардычев, М. С. Местные лучевые повреждения / М. С. Бардычев, А. Ф. Цыб. — М. : Медицина, 1985. — С. 55 — 67.
7. Thermo and ozone/NO/CO2-ultrasound method of noninvasive lymphotropic therapy of destructive —degenerative diseases of joints / V. V. Pedder [et al.] / 9th International workshop and tutorial EDM' 2008, Session V. Erlagol-Novosibirsk, NGTU,
2008. — Р. 312—316.
8. Костюк, В. А. Простой и чувствительный метод определения активности супероксиддисмутазы, основанный на реакции окисления кверцетина / В. А. Костюк, А. И. Потапович, Ж. В. Ковалёва // Вопросы медицинской химии. — 1990. — Т. 36. — № 2. — C. 88 — 91.
9. Медико-техническое обоснование озонЖО-ультра-звукового метода в лечении послеоперационных осложнений у больных раком гортани и их реабилитации / М. В. Набока [и др.] // Материалы X Международной конференции-семинара по микро/нанотехнологиям и электронным приборам EDM-
2009, Эрлагол, Алтай, 1 — 6 июля 2009 г. — Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2009. — С. 393 — 400.
10. Обоснование применения препарата рекомбинантной супероксиддисмутазы в озонЖО-ультразвуковых технологиях лечения ран у онкологических больных / В. В. Педдер [и др.] // Материалы XI Международной конференции-семинара по микро/нанотехнологиям и электронным приборам EDM'2010, Эрлагол, Алтай, 30 июня — 4 июля 2010. — Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2010. — С. 297 — 302.
11. Цыб, А. Ф. Терапевтическая радиология : рук. для врачей / А. Ф. Цыб, Ю. С. Мардынский. — М. : МК, 2010. — С. 526 — 527.
ПЕДДЕР Валерий Викторович, кандидат технических наук, академик Российской академии медико-технических наук, генеральный директор научно-производственного предприятия «Метромед», директор научно-исследовательского института биомедицинских технологий и приборостроения Омского государственного технического университета.
НАБОКА Максим Владимирович, ассистент кафедры онкологии Омской государственной медицинской академии (ОмГМА).
КОСЁНОК Виктор Константинович, доктор медицинских наук, профессор (Россия), заведующий кафедрой онкологии ОмГМА.
ЧУРИЛОВА Ирина Васильевна, кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории биохимии белка ФгУп «Гос.НИИ ОЧБ» ФМБА России (Федеральное государственное унитарное предприятие «Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов» Федерального медико-биологического агентства России)
ЕГОРОВА Дарья Алексеевна, младший научный сотрудник лаборатории биохимии белка ФГУП «Гос.НИИ ОЧБ» ФМБА России.
ДУРИНА Динара Сергеевна, клинический ординатор кафедры онкологии ОмГМА.
ЗВЕРЕВА Юлия Васильевна, клинический ординатор кафедры онкологии ОмГМА.
СИЗЫХ Юлия Александровна, клинический ординатор кафедры онкологии Тюменской государственной медицинской академии.
МИРОНЕНКО Вадим Николаевич, заведующий реабилитационным центром Омского областного онкологического диспансера.
ПОПОВ Сергей Петрович, кандидат медицинских наук, ассистент кафедры онкологии ОмГМА. ЗУБКОВСКАЯ Марина Петровна, клинический интерн кафедры онкологии ОмГМА.
Адрес для переписки: e-mail: [email protected]
Статья поступила в редакцию 18.09.2012 г.
© В. В. Педдер, М. В. Набока, В. К. Косёнок, И. В. Чурило-ва, Д. А. Егорова, Д. С. Дурина, Ю. В. Зверева, Ю. А. Сизых, В. Н. Мироненко, С. П. Попов, М. П. Зубковская
Книжная полка
Шумпелик, Ф. Атлас оперативной хирургии : рук. / Ф. Шумпелик : пер. с англ. - М. : Бином. Лаборатория знаний Изд. Панфилова, 2010. - 606 с. - ISBN 978-5-9963-0254-3.
В руководстве, написанном одним из ведущих немецких хирургов, приведено иллюстрированное описание техники наиболее часто выполняемых хирургических вмешательств с поэтапным описанием операций на кожных покровах и мягких тканях, шее, грудной стенке, легких.
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (114) 2012 МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ
