Нанопокрытие в местном лечении ожоговых ран

Термические ожоги сохраняют лидирующее место среди травм [1–4]. Наибольший процент составляют больные животные с поверхностными поражениями, их лечение проводится в основном консервативно, с помощью перевязок [5–8]. Современные методы местного лечения глубоких ожогов основаны на патогенетических аспектах. Лекарственные препараты применяют в зависимости от смены стадий раневого процесса. В приоритете у ученых комбустиологов совершенствование антисептических средств, разработка раневых покрытий, создающих оптимальные условия для заживления ран и позволяющих справиться с развивающейся инфекцией мягких тканей при ожоговой травме [9; 10].

Целью работы послужило обоснование терапевтической эффективности применения нанопокрытия бактериальной целлюлозы в местной терапии ожоговых поражений кожи в экспериментальных условиях.

Материалы и методы исследования

Объект исследования – 30 кроликов породы серый великан. Исследования проведены на базе вивария и лаборатории кафедры диагностики, внутренних незаразных болезней, фармакологии, хирургии и акушерства ИВМиБ ФГБОУ ВО «Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина». Нанопокрытие из бактериальной целлюлозы изобрели сотрудники кафедры пищевых продуктов и пищевой биотехнологии агротехнологического факультета Омского государственного аграрного университета.

Экспериментальных животных разделили на две группы – экспериментальную (опытную) и контрольную – по 15 гол в каждой. В экспериментальной группе использовали нанопокрытие из бактериальной целлюлозы. У кроликов контрольной группы медикаменты и перевязочный материал не применяли, репаративные процессы в ране протекали самостоятельно. Всем животным моделировали глубокий ожог в области спины методом контактного нанесения медной пластины, раскаленной докрасна. Хирургическое вмешательство в виде послойной некрэктомии выполнено под общим наркозом на пятый день эксперимента.

На основании данных клинического наблюдения зафиксированы основные показатели в динамике:

• 1)    определены сроки исчезновения отека, гиперемии, болезненности при перевязках;

• 2)    процент уменьшения площади ран по методике Ф.Я. Божинова;

• 3)    скорость заживления по методике Л.Н. Поповой;

• 4)    характер и сроки выделения экссудата из ран;

• 5)    визуально оценка наличия грануляции и сроков появления краевой эпителизации;

• 6)    сроки заживления ран.

Материал (кожа и подкожная клетчатка) для морфологического исследования отобран на 28-й день. Образцы биопсии взяты при иссечении в центральных и периферических зонах раны. Парафиновые срезы, окрашенные гематоксилин-эозином, изготавливали по стандартной методике. Гистологичсекие срезы оценивали на микроскопе «Altami BIO 1» с использованием программы «Altami Studio». Биоматематический анализ проведен с помощью программ Microsoft Excel и STATISTICA 10. Уровень значимости – 0,05.

Результаты исследования

Нанопокрытие вырезали с помощью полиэтиленового шаблона и нанесли на раневую поверхность в операционной (рис. 1).

Рис. 1 . Наложение нанопокрытия из бактериальной целлюлозы кролику опытной группы в соответствии с площадью раны

В 1-й день после моделирования ожога у всех кроликов отмечены нарушение координации движения, вялость, вокруг поврежденного участка – отек. На 3-й день после ожоговой травмы раны у животных были покрыты образовавшимся сухим желтым струпом с перифокальной гиперемией. На пятый день после моделирования ожога появились признаки воспаления, серозно-гнойные выделения, отек мягких тканей. На 5-й день эксперимента 30 кроликам с термическими ожогами проведены хирургическое лечение и резекция некротических тканей. Степень нарушения микроциркуляции в зоне термической травмы определялась тепловизионным методом, это позволило оценить глубину ожогового дефекта.

При сравнительном анализе планиметрии контрольной и опытной групп на протяжении 28 сут установлены различия динамики воспалительных процессов по показателю локальной температуры тела. На рис. 2 показана динамика локального измерения температуры в центре раневой поверхности. Показано, что на 1-й и 7-й дни наблюдения локальная температура тела статистически ниже, в отличие от контрольной группы.

u 1 сутки н 7 сутки н 14 сутки

Рис. 2 . Динамика локальной температуры у кроликов контрольной и опытной групп

В процессе анализа установлены показатели: средняя арифметическая величина площади раневого участка и сокращение площади раны (мм2) от исходного размера. В опытной группе в первые сутки площадь раны составила 792,3 ± 18,1 мм2, в контрольной группе – 664,9 ± 10,0 мм2 (рис. 3).

Из данных (рис. 3) видно, что процент уменьшения площади на всех сроках наблюдения в опытной группе зарегистрирован значительно ниже, чем в контрольной. В опытной группе на 14-е сут площадь уменьшения площади составила 30,2% в зависимости от исходного размера, а в контрольной – 38,2%. Данный факт объясняется тем, что повязка находилась на раневой поверхности до полного заполнения дна раны грануляционной тканью. Процессы очищения и заполнения раны грануляционной тканью проходили под повязкой.

В отличие от кроликов контрольной группы, у животных опытной группы, получивших местное лечение в виде раневого покрытия на основе бактериальной целлюлозы, отмечено более быстрое восстановление поведенческой активности. На 2-й день кролики были активными, выражалось это в охотном приеме воды и корма, с выраженными ответными реакциями, двигательной активностью.

• : Контрольная группа ^^^^^^еОпытная группа

Рис. 3 . Динамика площади ожоговой раны при различных способах ее лечения (M ± m)

Динамика скорости заживления ран в контрольной и опытных группах была неодинаковой. При использовании нанопокрытия из бактериальной целлюлозы статистически значимая тенденция к уменьшению площади раны у животных отмечена в период 7–14 дней, в отличие от контрольной группы, где наибольший процент этого показателя снижен на 14–21-й день. При заданных условиях исследования прогрессивное снижение показателей относительной скорости заживления свидетельствовало о приближении полного заживления раневого участка.

В опытной группе отек окружающих тканей исчезал на 5 ± 0,2 сут после хирургического очищения раны от детрита, а в контрольной – на 12 ± 0,5 сут. Экссудативная жидкость, выделяемая из раны, не образовывалась на 3 ± 0,1 сут в опытной группе, а в контрольной – на 14 ± 0,8 сут. Фаза пролиферации и эпителизации завершалась в экспериментальных группах неодинаково, в контрольной – на 51,7 ± 0,6 сут, в опытной – на 36,2 ± 0,7 сут.

Полученные результаты морфологических исследований подтвердили клинические и планиметрические данные. Например, в контрольной группе регистрировали длительные временные границы очищения раны, клеточную инфильтрацию, наличие очагов вторичного детрита на фоне замедления процессов пролиферации. В контрольной группе отмечали выраженную дифференцировку эпителиального слоя кожи. В экспериментальной группе, где использовали раневое покрытие из бактериальной целлюлозы, репарация поврежденных тканевых структур происходила в более ранние сроки по сравнению с контрольной. В области раневого дефекта у животных опытной группы визуально наблюдали зрелые грануляции и краевую эпителизацию на 5,8 ± 0,3 сут, в то время как в контрольной подобные изменения зафиксированы на 16,7 ± 0,5 сут (рис. 4).

Рис. 4. Термический ожог III степени у кролика опытной группы на 28-е сут

В то же время в экспериментальной группе по краю рубцовой ткани обнаружены зачатки новообразованных сальных желез и волосяных фолликулов. Репаративные процессы в дерме и базальной мембране протекали быстрее за счет проникновения фибробластов и кератиноцитов в поры бактериальной целлюлозы, способствуя синтезу межклеточного вещества. Гистологическая картина у кроликов контрольной группы указывала на наличие участков менее зрелой соединительной ткани и отсутствие волосяных фолликулов.

Заключение

Проведенное исследование при местном лечении ожоговых ран позволило нам установить, что покрытие бактериальной целлюлозы за счет наноструктурных свойств необходимо применять в первой фазе раневого процесса, поскольку оно способно сорбировать и удалять экссудативную жидкость. Отметим, что при контакте с раневым отделяемым нанопокрытие плотно приклеивается к раневой поверхности; обеспечивает оптимальные условия для заживления ран, в частности, отсутствие перевязок и защиту от вторичной инфекции.

S.V. CHERNIGOVA, N.V. ZUBKOVA, E.S. DOCHILOVA

Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin, Omsk

Nanocoating in local treatment of burn wounds