Применение гидрогеля на основе дермы свиньи для экспериментального лечения поверхностных ран

Цель – изучение эффективности использования дермального гидрогеля при экспериментальном лечении поверхностных скарифицированных ран у крыс.

Материалы и методы. Гидрогель получали из свиной дермы химическим методом с применением щелочного гидролиза. В полученных образцах гидрогеля определяли содержание ДНК с помощью спектрофотометра Nano Drop ND-1000. Исследование проведено на 30 самцах крыс породы сфинкс. Крысам наносили скарифицированные раны, затем животные были разделены на две группы: группа 1 – без лечения, или контрольная группа (n = 15), группа 2 – лечение раны дермальным гидрогелем в течение 5 сут (n = 15). На 3-и, 7-е и 14-е сут эксплантировались образцы кожи из области раны, которые подвергались гистологическому исследованию.

Результаты. На 3-и сут эксперимента в образцах кожи животных группы 2 отмечалось умеренное воспаление с поверхностным отеком и дискомплексацией коллагеновых волокон, а контрольной группы – выраженное воспаление с гнойным экссудатом. На 7-е сут эксперимента у крыс контрольной группы наблюдали воспаление, однако отмечали очаги пролиферации многослойного эпителия. Гистологический анализ кожи животных группы 2 продемонстрировал более выраженное полнокровие сосудов, некротические изменения дермы и ее отек. Общая толщина эпидермиса и толщина его рогового слоя была больше, чем в образцах контрольной группы. На 14-е сут эксперимента различия между изучаемыми группами были минимальны, отмечали утолщение эпидермиса у животных группы 2 по сравнению с контрольной группой.

Заключение. В проведенном исследовании продемонстрировано, что при использовании гидрогеля на основе дермы свиньи для лечения скарифицированных ран крыс полное восстановление кожи в пораженной области наступало на 1,5–2 сут быстрее, чем в контрольной группе. Помимо этого было зарегистрировано увеличение количества фибробластов в дерме и утолщение эпидермиса относительно аналогичного показателя у крыс контрольной группы.

1. Koehler J., Brandi F.P., Goepferich A.M. Hydrogel wound dressings for bioactive treatment of acute and chronic wounds. Eur. Polym. J. 2018;100:1–11. DOI: 10.1016/j.eurpolymj.2017.12.046.

2. Zhong Y., Xiao H., Seidi F., Jin Y. Natural polymer-based antimicrobial hydrogels without synthetic antibiotics as wound dressings. Biomacromolecules. 2020;21(8):2983–3006. DOI: 10.1021/acs.biomac.0c00760.

3. Кудряшова И.С., Марков П.А., Костромина Е.Ю., Еремин П.С., Рачин А.П., Гильмутдинова И.Р. Разработка раневых покрытий для регенеративной медицины. Вестник восстановительной медицины. 2021;20(6):84–95. DOI: 10.38025/2078-1962-2021-20-6-84-95.

4. Ventura R.D., Padalhin A.R., Kim B., Park M., Lee B.T. Evaluation of bone regeneration potential of injectable extracellular matrix (ECM) from porcine dermis loaded with biphasic calcium phosphate (BCP) powder. Mater. Sci. Eng. C Mater. Biol. Appl. 2020;110:110663. DOI: 10.1016/j.msec.2020.110663.

5. Crapo P.M., Gilbert T.W., Badylak S.F. An overview of tissue and whole organ decellularization processes. Biomaterials. 2011;32(12):3233–3243. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2011.01.057.

6. Stan D., Tanase C., Avram M., Apetrei R., Mincu N.B., Mateescu A.L., Stan D. Wound healing applications of creams and «smart» hydrogels. Exp. Dermatol. 2021;30(9):1218–1232. DOI: 10.1111/exd.14396.

7. Mondal I.H. Polymers and polymeric composites: a reference series. Cham: Springer International Publishing AG, 2019:1859.

8. Stern D., Cui H. Crafting polymeric and peptidic hydrogels for improved wound healing. Adv. Healthc Mater. 2019;8(9):1900104. DOI: 10.1002/adhm.201900104.

9. Калмыкова Н.В., Демьяненко И.А., Шевлягина Н.В., Андреевская С.Г., Суслов А.П. Сравнительный анализ эффективности простого и многокомпонентного методов щелочной децеллюляризации на примере очистки волокнистого внеклеточного матрикса дермы. Морфологические ведомости. 2016;24(4):36–45. DOI: 10.20340/mv-mn.2016.24(4):36–45.

10. Rodrigues F.T., Martins V.C.A., Plepis A.M.G. Porcine skin as a source of biodegradable matrices: alkaline treatment and glutaraldehyde crosslinking. Polímeros. 2010;20(2):92–97. DOI: 10.1590/S0104-14282010005000013.

11. Tan Q.W., Tang S.L., Zhang Y., Yang J.Q., Wang Z.L., Xie H.Q. et al.. Hydrogel from acellular porcine adipose tissue accelerates wound healing by inducing intradermal adipocyte regeneration. J. Invest. Dermatol. 2019;139(2):455–463. DOI:10.1016/j.jid.2018.08.013.

12. Fujisaki H., Adachi E., Hattori S. Keratinocyte differentiation and proliferation are regulated by adhesion to the three-dimensional meshwork structure of type IV collagen. Connect. Tissue Res. 2008;49(6):426–436. DOI: 10.1080/03008200802324998.

13. Черданцева Т.М., Чернов И.П., Громова Т.М. Морфофункциональные особенности тучных клеток в ожоговой ране при применении коллагеновой матрицы. Наука молодых – Eruditio Juvenium. 2022;10(1):5–14. DOI: 10.23888/HMJ20221015-14.