Ekaterina V. Silina

1 Departamentul de Patologie Umană, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Universitatea Sechenov), Str Trubetskaya, 8, 119991 Moscova, Rusia

nanodrog

Natalia E. Manturova

2 Departamentul de Chirurgie Plastică și Reconstructivă, Cosmetologie și Tehnologii Celulare, N.I. Pirogov Russian National Research Medical University (RNRMU), str. Ostrovityanova, 1, 117997 Moscova, Rusia; ur.xednay@ilatanavorutnam

Vitaliy I. Vasin

3 Departamentul de chirurgie spitalicească №1, N.I. Pirogov Russian National Research Medical University (RNRMU), str. Ostrovityanova, 1, 117997 Moscova, Rusia; ur.liam@0102vkilativ (V.I.V.); ur.kb@rotcivts (V.A.S.)

Elena B. Artyushkova

4 Institutul de Cercetări de Medicină Experimentală, Universitatea de Stat din Medicină Kursk, strada Karl Marx, 3, 305041 Kursk, Rusia; ur.liam@avokhsuytrae (E.B.A.); [email protected] (N.V.K.)

Nikolay V. Khokhlov

4 Institutul de Cercetări de Medicină Experimentală, Universitatea de Stat din Medicină Kursk, strada Karl Marx, 3, 305041 Kursk, Rusia; ur.liam@avokhsuytrae (E.B.A.); [email protected] (N.V.K.)

Alexandru V. Ivanov

5 Departamentul de histologie, embriologie, citologie, Universitatea de Medicină de Stat Kursk, strada Karl Marx, 3, 305041 Kursk, Rusia; ur.liam@ymotana

Victor A. Stupin

3 Departamentul de chirurgie spitalicească №1, N.I. Pirogov Russian National Research Medical University (RNRMU), str. Ostrovityanova, 1, 117997 Moscova, Rusia; ur.liam@0102vkilativ (V.I.V.); ur.kb@rotcivts (V.A.S.)

Abstract

1. Introducere

Nanoparticulele de oxid de ceriu (CeO2) sunt cunoscute de mult timp și sunt utilizate pe scară largă în soluții tehnice pentru industria combustibilului, a semiconductorilor și a industriei chimice [1]. Efectul antioxidant al CeO2, descoperit și dovedit de mulți cercetători, a permis dezvoltarea de medicamente pentru utilizare în medicină și medicina veterinară [2]. Un număr deosebit de mare de lucrări dedicate studiului efectului utilizării agenților cu CeO2 au apărut în ultimii ani. Potrivit PubMed, în ultimii 10 ani, numărul lucrărilor dedicate dioxidului de ceriu a crescut de 3,4 ori de la 46 de publicații în 2009 la 156 de publicații în 2019. Acest lucru se explică prin faptul că stresul oxidativ joacă un rol principal în dezvoltare și progresie a multor boli și stări patologice, inclusiv boli cardiovasculare și cerebrovasculare, diabet și răni cronice [2,3,4,5,6].

Problemele de vindecare a rănilor vor rămâne relevante mult timp [7,8,9]. Acest lucru se datorează creșterii numărului de intervenții chirurgicale în lume, precum și a rănilor la domiciliu și la locul de muncă și a rănilor de luptă [10,11,12,13,14]. În plus, creșterea speranței de viață este însoțită de o creștere a prevalenței ulcerelor trofice cronice de diferite origini, a căror vindecare este o problemă clinică [15,16,17,18]. Problema vindecării rănilor este deosebit de importantă în cazurile în care pacienții nu pot fi monitorizați continuu de către medici și în cazurile în care există cerințe speciale pentru cicatricea chirurgicală, de exemplu, în chirurgia estetică [19]. Astfel, această problemă extrem de relevantă rămâne nerezolvată în ciuda apariției constante a medicamentelor utilizate pentru tratamentul rănilor.

În scopul rezolvării acestei probleme, autorii au creat un produs medical bazat pe polimeri naturali și sintetici care conțin nanoparticule. Am urmărit să evaluăm eficacitatea medicală a unui nou nanodrog polimeric inteligent (SPN) asupra ratei și mecanismului de vindecare a rănilor la animalele experimentale, împreună cu evaluarea potențialelor utilizări ulterioare ale SPN în practica clinică.

2. Materiale și metode

Zona inițială a rănilor testate în ziua intervenției chirurgicale, datorită standardizării mărimii, a fost statistic aceeași în grupurile de studiu și medie (valori mediane) 131,2 mm 2 în grupul de control și 135,6 mm 2 în grupul SPN 0,05 ).

Conform proiectului studiului, au fost identificate șase puncte de declanșare: modelarea plăgii - Ziua 0; modificări ale dimensiunilor și condițiilor rănilor în timp - Zilele 1, 3, 5, 7 și 14. Fragmente de țesut cutanat au fost colectate pentru examinare histologică în Zilele 3, 7 și 14 după eutanasierea șobolanilor (prin exsanguinare completă utilizând o puncție a ventriculului drept al unui animal anesteziat). La fiecare moment, șapte răni din fiecare grup au fost examinate cu inspecția a trei locații (centrul și două margini opuse) în fiecare rană. Restul animalelor (n = 7; doi șobolani au murit în ziua 1 a studiului, probabil din cauza anesteziei) nu au fost eutanasiați până la regenerarea completă și la dezvoltarea apendicelor pielii (inclusiv blana) pe cicatrice. Acest lucru ne-a permis să determinăm punctul final al vindecării rănilor cu evaluarea cicatricii din punct de vedere estetic.

Studiul a fost realizat în conformitate cu principiile etice de manipulare a animalelor de laborator „Convenția europeană pentru protecția animalelor vertebrale utilizate în scopuri experimentale și în alte scopuri științifice. CETS Nr. 123 ”. Studiul a fost aprobat în cadrul unei reuniuni a Comitetului regional de etică al instituției educaționale pentru învățământul superior de la bugetul federal de stat de la Universitatea medicală de stat Kursk din Ministerul Sănătății din Rusia (Protocolul nr. 5 din 2 noiembrie 2017).

De-a lungul întregii perioade de studiu, șobolanii au fost păstrați în condițiile standard ale vivariului. Înainte de experiment, animalelor li s-a permis să se adapteze în timpul unei perioade de aclimatare de două săptămâni (carantină). Animalele au fost ținute în cuști individuale cu un ciclu de lumină/întuneric 12:12 h și au avut acces la hrană și apă ad libitum. Șobolanii au primit o dietă echilibrată cu furaje pentru brichete pentru animalele de laborator (10 g de furaje la 100 g din greutatea corporală a șobolanului, dar nu mai mult de 50 g de furaje pe animal pe zi). Furajele au fost distribuite o dată pe zi în același timp simultan tuturor animalelor. Supapele de băut au fost înlocuite în același timp cu distribuția furajelor.

Studiul a fost realizat folosind metodele actuale de evaluare a acțiunii medicamentului (inspecție vizuală, investigații și teste de laborator) conform „Ghidului pentru studiul experimental (preclinic) al noilor substanțe farmacologice” elaborat de Centrul de cercetare al instituției federale de stat pentru evaluarea expertă a Produse medicale ”, Serviciul federal de supraveghere în domeniul sănătății și dezvoltării sociale.

Inspecția vizuală a animalelor a fost efectuată zilnic. Examinarea a inclus evaluarea stării generale a animalelor, a activității lor motorii, a răspunsului la stimulii standard și a stării pielii și a rănilor. Evaluarea parametrilor integrali și înregistrarea rezultatelor au fost efectuate după cântărirea șobolanilor. Animalele au fost cântărite înainte de a efectua orice manipulare. Încercând să evite provocarea de anxietate sau durere, un șobolan a fost îndepărtat cu atenție din cușcă pe o cântare de metal (Supra BSS-4095) și cântărit cu o precizie de 1 g.

În zilele 0, 1, 3, 5, 7 și 14 ale experimentului, fotografiile rănilor au fost făcute folosind un trepied Manfrotto 055 (Manfrotto, Via Valsugana, Cassola, Italia), un cap de trepied Manfrotto MHXPRO-BHQ6, Via Valsugana, Cassola, Italia) și o cameră digitală Canon EOS550D (Canon, Tokyo, Japonia) cu obiectiv Canon EF-S18-55 (Canon, Tokyo, Japonia) montat pe trepied (distanță focală de 50 mm, distanță de obiect = 30 ± 3 cm, diafragmă f = 11, format imagine digitală Jpeg). Iluminarea obiectului a fost furnizată folosind un reflector LED Эpa-50-6500K-M (Era, Moscova, Rusia) (putere = 50 W, flux luminos = 3500 Lm, temperatura culorii = 6500 K, distanță de obiect = 1 m) . În timpul împușcării, animalul a fost poziționat astfel încât rana fotografiată să se afle în planul focal din centrul cadrului. O riglă cu diviziuni milimetrice a fost poziționată lângă rană în cadrul câmpului folosind un suport rotativ (Figura 1).