Особенности гистологического состояния кожи в условиях термического ожога после применения наночастиц цеолитов дальневосточных месторождений

Автор: Голохваст К.С., Рева И.В., Паничев А.М., Гульков А.Н., Никифоров П.А., Анисимова А.А., Памирский И.Э.

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Статья в выпуске: 5-2 т.11, 2009 года.

Бесплатный доступ

В последнее время, очень перспективным направлением в разработке новых перевязочных средств при ожогах, является создание биологически активных раневых покрытий, к которым можно отнести и сорбенты, созданные на основе цеолитов. Особенностью действия цеолитов при ожогах наряду со способностью сорбировать токсические вещества, является участие в регулировании электролитного гомеостаза, а также антиоксидантные свойства. В статье приводятся результаты исследования гистологического строения кожи у больных с ожогами II и IIIа степени после применения наночастиц цеолитов некоторых месторождений Дальнего Востока.

Наночастицы, цеолит, кожа, ожог, антиоксиданты, нанотоксикология

Короткий адрес: https://sciup.org/148198766

IDR: 148198766

Текст научной статьи Особенности гистологического состояния кожи в условиях термического ожога после применения наночастиц цеолитов дальневосточных месторождений

Рева Иван Владимирович, кандидат медицинских наук, старший исследователь

Паничев Александр Михайлович, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории экологии и охраны животных.

Гульков Александр Нефедович, доктор технических наук, профессор, директор

Никифоров Павел Александрович, кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры технологии металлов и металловедения.

Анисимова Анна Алимовна, кандидат биологических наук, доцент кафедры клеточной биологии

Памирский Игорь Эдуардович, ассистент кафедры биологической химии с курсом биоорганической химии исследуются медициной, есть интересная группа – цеолиты [5-7, 9, 12]. В литературе уже имеются данные об использовании цеолитов в качестве средства при перегревании и для лечения ожогов [1-4].

Целью нашего исследования было определить гистологическое состояние кожи после ожога II и IIIа степени и при коррекции этого состояния с помощью наночастиц цеолитов Вангинского, Куликовского и Лютог-ского месторождения Дальнего Востока.

Материалы и методы. Опытные воздействия проводились на людях-добровольцах с ожогами II и IIIа степени из Приморского ожогового центра (г. Владивосток). Все пациенты были полностью информированы о сути проводимых мероприятий, от них было получено письменное согласие на применение аппликаций цеолитов и взятие биоптатов. Все манипуляции на людях проводились в соответствии с Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации. Для проведения экспериментальных воздействий все добровольцы возрастом от 25 до 40 лет были разделены на 4 группы по 7 человек. «Контроль» – пациенты, получающие аппликации мазью «Левомеколь»; «В» – добровольцы, получавшие на раневую ожоговую поверхность аппликации из измельченных цеолитов Ван-гинского месторождения (Амурская область); «К» – добровольцы, получавшие на раневую ожоговую поверхность аппликации из измельченных цеолитов Куликовского месторождения (Амурская область); «Л» – добровольцы, получавшие на раневую ожоговую поверхность аппликации из измельченных цеолитов Лютогского месторождения (Сахалин). Для решения поставленной задачи цеолит подвергался дроблению (дробилка ВКМД6) и последующему ультразвуковому измельчению (гомогенизатор Bandelin Sonopulse 3400). В итоге размер частиц цеолита достигал размеров около 500 нм. Концентрация цеолита в туфах всех трех месторождений составляла около 60-70%. Аппликации из цеолитов (массой до 1 г) раневой поверхности проводились на протяжении одной недели один раз в день. После опытных мероприятий у пациентов бралась биопсия кожи. Для гистологического исследования материал фиксировали в 10% нейтральном растворе формалина, заливка осуществлялась в парафин. Парафиновые срезы окрашивали гематоксилином Бемера и эозином, ШИК-реакция по Мак-Манусу, орсеином по Унны-Тенцера; полутонкие срезы окрашены метиленовым синим и осмий-цинк йодидом по Акерт-Сандри. Для морфометрии мы использовали микроскоп Zeiss Axio Image A1 и программу "ВидеоТест-Морфология - 5.1". Изучались периметр, площадь, длина, ширина клетки и ядра. Статистическую обработку полученных значений производили с помощи программы Statistica 6.0.

Результаты и обсуждение. В контрольной группе в биопсийном материале мы наблюдали гиперемию сосудов, усиление экссудации, и в результате этого, отек дермы, что является проявлением первой фазы заживления. В грануляционной ткани выявлялось большое число нейтрофилов, по сравнению с нормой [8, 11]. В группе «В» мы наблюдали эффективное развитие грануляционной ткани. Фибробласты образовывали пласты и имели крупные размеры. Морфометрические показатели тканевых базофилов в группе «В» достоверно выше по сравнению с контрольной группой, получавшие стандартное лечение: периметр клеток повышается на 18,2%, площадь на 44% и длина на 25% (таб. 1). Также в группе В по сравнению с контрольной, достоверно повышались морфометрические показатели ядра и клетки кератиноцитов (площадь на 15%, длина на 16%), клеток Меркеля (площадь на 14%, площадь ядра на 13%) и Лангерганса (площадь на 21%, длина на 19%).

Таблица 1. Морфометрические данные тканевых базофилов кожи при ожоге и на фоне аппликации цеолитом

Показатели	Группы
Показатели	Контроль	В	К	Л
периметр, мкм	33,32±1,42*	39,38±1,89*	33,95±1,29**	37,88±1,82**
площадь, мкм²	56,24±2,02**	80,98±4,12*	57,22±1,96*	78,81±4,03*
длина, мкм	14,11±0,53**	17,63±0,95*	14,98±0,55**	16,55±0,79**
ширина, мкм	5,76±0,34*	5,68±0,32	5,85±0,33*	5,71±0,28*

* - достоверность р>0,05; ** - достоверность р>0,001.

Также у материале группы «В» по сравнению с контрольной группой, происходило уменьшение высоты сосочков кожи, разрых-ленности базальной мембраны, процента вакуолизации клеток и очаговых скоплений утолщенных коллагеновых и эластических волокон. Эти данные в целом совпадают с данными литературы [1, 2]. В группах «К» и «Л» в коже наблюдались повышение большинства показателей по сравнению с результатами контрольной группы, получавших «Левомо-коль». Процент вакуолизации в коже достоверно уменьшался по сравнению с контролем (на 10% и 22% в базальном, на 16% и 26% в шиповатом и в 1,6 и 3 раза в зернистом слое для группы «К» и «Л» соответственно). Морфометрические показатели клеток Лангерганса, Меркеля, кератиноцитов и тканевых базофилов в группе «Л» достоверно соответствовали показателям в группе «В» (табл. 2), а в группе «К» отмечено лишь незначительное эластических и коллагеновых волокон в груп-статистически незначимое повышение (до пах «В», «К» и «Л» по сравнению с группой 10%) этих показателей по сравнению с мате- «Контроль» заметно уменьшалось, они стано-риалом контрольной группы. Количество вились тонкими и более упорядоченными.

Таблица 2. Некоторые морфометрические данные клеток Лангерганса и Меркеля кожи при ожоге на фоне аппликации цеолитов

Показа тели	Ядро				Клетка
Показа тели	Контроль	^В	^К	^Л	Контроль	^В	^К	^Л
Клетка Лангерганса
периметр, мкм	40,22±1,51*	42,66±1,53**	40,05±2,16*	42,71±1,39	53,73±1,32	59,95±1,85* *	59,21±1,52* *	58,34±2,13
площадь, мкм²	47,42±3,57*	48,37±2,86**	48,18±2,58* *	50,76±2,78* *	130,14±5,5 4**	157,47±3,48 **	137,99±4,25 **	152,21±4,6 3**
длина, мкм	11,42±1,42	13,51±0,73*	11,75±0,67*	13,44±0,58*	15,92±0,62 **	18,95±1,61*	17,37±0,47*	18,87±1,57 **
ширина, мкм	5,81±0,45*	5,92±0,37*	6,02±0,34**	5,96±0,39**	14,89±1,53 *	16,58±0,73* *	15,35±0,69* *	16,32±1,24
Клетка Меркеля
периметр, мкм	45,57±2,22*	46,12±2,01*	46,35±3,65*	46,23±2,12*	60,23±1,33 *	69,68±1,48* *	59,77±1,24* *	68,43±1,54 **
площадь, мкм²	89,73±2,44* *	99,29±4,14**	95,11±3,12* *	98,93±4,07* *	174,82±6,7 7*	199,31±4,65 **	169,72±4,83 **	193,23±4,6 1**
длина, мкм	16,32±0,41* *	19,43±0,55*	17,22±0,44*	19,32±0,57*	18,62±0,73	18,93±1,33*	17,72±1,06	18,87±1,23 *
ширина, мкм	8,61±0,51*	9,02±0,71*	8,91±0,54	8,95±0,72	17,78±0,43 *	18,61±0,22* *	16,77±1,36*	18,43±0,42 **

* - достоверность р>0,05; ** - достоверность р>0,001.

Выводы: наночастицы цеолитов Ван-гинского, Куликовского и Лютогского месторождений Дальнего Востока уменьшают последствия ожоговой травмы в коже. Наименьшим положительным действием обладает цеолит Куликовского месторождения, что может быть обусловлено «игольчатым» строением кристаллической решетки. В целом состояние ожоговой раны после аппликации цеолитов свидетельствовало о большей зрелости грануляционной ткани и большей функциональной состоятельности фибробластов, чем у пациентов, получавших аппликации мази «Левомеколь». Механизм действия цеолитов, по данным литературы [8, 9], заключается в адсорбции раневых токсинов, выделении в рану микроэлементов и в нормализации гомеостаза в очаге поражения за счет каталитических свойств кристаллической решетки. Вопрос использования цеолитов в ожоговой хирургии требует дальнейшего изучения.

Работа выполнена при поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (программа У.М.Н.И.К.) и гранта РФФИ 09-04-90781-моб_ст.

Список литературы Особенности гистологического состояния кожи в условиях термического ожога после применения наночастиц цеолитов дальневосточных месторождений

Бгатова, Н.П. Структура эндотелиоцитов лимфатических капилляров кожи в условиях коррекции раневого процесса при термическом ожоге/Н.П. Бгатова, А.М. Паничев, В.П. Кокшарова и др.//Бюллетень СО РАМН. -2005. -Т. 115, №1. -С. 37-42.
Бородин, Ю.Н.Влияние природных цеолитов на лимфатический дренаж кожи и структуру печени в условиях термического ожога/Ю.И. Бородин, Н.П. Бгатова, А.М. Паничев и др.//Бюлл. НЦССХ им. А.Н. Бакулева. -2003. -Т. 4, №5. -С. 76.
Воробьева, Н.Ф. Реакция крови и подкожной рыхлой соединительной ткани белых крыс при общем перегревании организма и при перегревании на фоне введения природных цеолитов//Бюллетень СО РАМН. -2007. -Т. 123, №1. -С. 76-79.
Воробьева, Н.Ф. Особенности гистиоцитарной реакции после предварительного приема с пищей цеолитов в процессе онтогенеза при перегревании и сухоядении//Патол. физиология и экспер. терапия. -2008. -№1. -С. 23-25.
Гамидов, М.Г. Природные минеральные ресурсы и биологические основы их применения в сельском хозяйстве//Вестник ДальГАУ. -2007. -№2. -С. 55-60.
Герасев, А.Д. Влияние цеолитов на минеральный обмен организма/А.Д. Герасев, С.Н. Луканина, Г.А. Святаш и др.//Бюллетень СО РАМН. -2004. -Т. 114, №4. -С. 91-95.
Голохваст, К.С. Использование цеолитов в медицине и ветеринарии/К.С. Голохваст, А.М. Паничев, А.Н. Гульков//Вестник ДВО РАН. -2008. -№3. -С. 71-75.
Кушеев, Ч.Б. Влияние природного цеолита на течение патологических процессов в органах пищеварительной системы и коже: Эксперим. исслед.: Автореф. дис. д-ра вет. наук. -Улан-Удэ, 2002. -39 с.
Паничев, А.М. Применение цеолитов в медицине/А.М. Паничев, Ю.В. Кулаков, А.Н. Гульков//Тихоокеанский медицинский журнал. -2003. -№4. -С. 21-24.
Цеолиты в хирургии/А.М. Паничев, Н.И. Богомолов, Н.П. Бгатова и др. -Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2004. -117 с.
Усов, В.В. Современные аспекты активного хирургического лечения больных с термическими ожогами/В.В. Усов, И.В. Рева, Т.Н. Обыденникова. -Владивосток: Медицина-ДВ, 2005. -141 с.
Kralj, M. Medicine on a small scale/M. Kralj, K. Pavelic//EMBO reports. -2003. -Vol. 4, № 11. -P. 1008-1012.

Еще

Статья научная