Мелконян Карина Игоревна — кандидат медицинских наук, заведующая центральной научно-исследовательской лабораторией, доцент кафедры фундаментальной и клинической биохимии.
Ул. им. Митрофана Седина, д. 4, Краснодар, 350063
Karina I. Melkonyan — Cand. Sci. (Med.), Head of Central Research Laboratory, Assoc. Prof. of Department of Fundamental and Clinical Biochemistry.
Mitrofana Sedina str., 4, Krasnodar, 350063
Алексеенко Сергей Николаевич — доктор медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой профилактики заболеваний, здорового образа жизни и эпидемиологии.
Ул. им. Митрофана Седина, д. 4, Краснодар, 350063
Sergey N. Alekseenko — Dr. Sci. (Med.), Assoc. Prof., Head of the Department of Preventive Medicine, Healthy Lifestyle and Epidemiology.
Mitrofana Sedina str., 4, Krasnodar, 350063
Быков Илья Михайлович — доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой фундаментальной и клинической биохимии.
Ул. им. Митрофана Седина, д. 4, Краснодар, 350063
Ilya M. Bykov — Dr. Sci. (Med.), Prof., Head of the Department of Fundamental and Clinical Biochemistry.
Mitrofana Sedina str., 4, Krasnodar, 350063
Введение. Заживление ожоговых ран представляет собой сложный процесс, включающий синергетические взаимодействия между различными клетками, цитокинами и факторами роста, нарушение которых может привести к хронизации процесса. В связи с этим исследование механизмов действия природных раневых покрытий, способных оказывать влияние на процессы воспаления, ангиогенеза и ремоделирования кожи, достаточно актуально.
Цель исследования — провести сравнительную оценку эффективности репарации ожоговых ран при применении гидрогелевого материала на основе дермы по динамике содержания прои противовоспалительных факторов.
Методы. Для создания гидрогелевого материала были использованы образцы дермы поросенка породы Ландрас, которые подвергали частичному щелочному гидролизу. Для сравнительной оценки эффективности репарации ожоговых ран моделировали контактный термический ожог в трех группах крыс породы Сфинкс: группа 1 — крысы без лечения, или контрольная группа (n = 20), группа 2 — крысы с лечением мазью «Левомеколь», или группа сравнения (n = 20), и группа 3 — крысы с лечением гидрогелевым материалом, или опытная группа (n = 20). До и после нанесения ожоговой раны на 1, 3, 7, 14 сутки определяли в сыворотке содержание цитокинов интерлейкина-1β, интерлейкина-4, интерлейкина-6, интерлейкина-8, интерлейкина-10, фактора некроза опухолей-α методом методом иммуноферментного анализа. Через 3, 7 и 14 дней после начала эксперимента эксплантировались образцы из области раны для гистологического исследования. Статистическую обработку полученных результатов по содержанию ДНК в гидрогеле, содержанию цитокинов в сыворотке и морфометрических данных проводили с помощью компьютерных программ Graph Pad Prism version 6.04, Microsoft Excel 2016 (Microsoft, США).
Результаты. При определении динамики содержания неспецифических системных маркеров воспаления на первые сутки после нанесения гидрогеля был отмечен рост концентраций интерлейкина-1β и фактора некроза опухоли α, на третьи и седьмые — уровня интерлейкина-6, концентрации интерлейкина-8 значимо не изменялись на протяжении всего эксперимента, что говорит об участии компонентов дермы в ингибировании острофазных иммунных реакций. В отношении противовоспалительных факторов наблюдалось уменьшение концентрации интерлейкина-10 на первые и седьмые сутки, рост количества интерлейкина-4 на третьи сутки по сравнению с группой без лечения, что может говорить о выраженном противовоспалительном эффекте и пролонгированном действии гидрогелевого материала.
Заключение. В ходе сравнительного анализа уровней провоспалительных цитокинов (интерлейкина-1β, интерлейкина-8) были показаны выраженные противовоспалительные эффекты компонентов гидрогелевого материала на основе дермы. Внесение экзогенных биологических компонентов внеклеточного матрикса — коллагена и его гидролизатов — оказало значительное влияние на регуляцию синтеза противовоспалительных цитокинов, что, вероятно, способствовало оптимизации сроков успешной эпителизации и заживления раны.
Background. Burn wound healing is recognized as a complex process involving synergetic interactions between different cells, cytokines and growth factors. The adverse interactions can underlie chronicization of the process. Accordingly, the paper presents a relevant study into mechanisms of natural wound dressings, capable of influencing the processes of inflammation, angiogenesis, and skin resurfacing.
Objective. To carry out a comparative evaluation of efficiency of burn wound healing with derma-based hydrogel according to the dynamics of proand anti-inflammatory factors.
Methods. Development of a hydrogel material involved dermis samples of Landrace breed of pig, subjected to partial alkaline hydrolysis. In order to carry out a comparative evaluation of burn wound healing efficiency, the authors simulated direct thermal injury in three groups of sphinx (hairless) rats: group 1 (control group) — rats without treatment (n = 20), group 2 (comparison group) — rats treated with Levomekol ointment (n = 20), and group 3 (experimental group) — rats treated with hydrogel material (n = 20). Before and after injuring on days 1, 3, 7, 14, the content of cytokines interleukin-1β, interleukin-4, interleukin-6, interleukin-8, interleukin-10, tumor necrosis factor-α by enzyme immunoassay. The wound samples were explanted for histological examination on days 3, 7 and 14 after the beginning of the experiment. Statistical processing of the obtained results on DNA content in hydrogel, cytokine content in serum and morphometric data was performed using GraphPadPrism 6.04, Microsoft Excel 2016 (Microsoft, USA).
Results. When determining the content dynamics of nonspecific markers of inflammation, an increase in the concentrations of interleukin-1β and tumor necrosis factor-α on day 1 after the hydrogel application was recorded, as well as an increase in interleukin-6 on days 3 and 7, while the concentrations of interleukin-8 did not change significantly throughout the experiment. Thus, dermal components are indicated to participate in the inhibition of acute-phase immune reactions. With regard to anti-inflammatory factors, the study revealed a decrease in the concentration of interleukin-10 on days 1 and 7, an increase in interleukin-4 on day 3 as compared to the control group, thereby indicating a pronounced anti-inflammatory effect and prolonged action of the hydrogel.
Conclusion. Comparative analysis of the pro-inflammatory cytokines levels (interleukin-1β, interleukin-8) showed pronounced anti-inflammatory effects of the derma-based hydrogel material. Introduction of exogenous biological components of the extracellular matrix (collagen and its hydrolysates) had a significant influence on the regulation of anti-inflammatory cytokines synthesis, presumably contributing to faster successful epithelization and wound healing.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.