Changes in the activity of the enzymatic component of antioxidant protection in the area of layer-by-layer wound defects in the skin of rats

Full Text

Введение. Травматизм в России является одной из ведущих проблем здравоохранения. В структуре травматизма на долю поверхностных повреждений и открытых ран приходится 18.4 % [1]. С учетом политической обстановки и возросшим количеством вооруженных конфликтов в 2023 году ожидается кратное увеличение как травматизма, в целом, так и открытых поверхностных повреждений, в частности.

Известно, что процесс заживления кожных ран включает в себя три последовательные фазы (стадии): фаза воспаления, фаза пролиферации (регенерации) и фаза ремоделирования [2]. Время течения каждой фазы зависят от действия множества факторов. Одним из таких факторов активность свободных радикалов, которые образуются на всем протяжении раневого процесса. С одной стороны они оказывают положительное влияние, оказывая бактерицидное действие в области раны, а так же стимулируя ангиогенез [3].  Но, с другой стороны, их избыточное образование приводит к запуску процессов перекисного окисления липидов и гибели клеток, что заметно замедляет заживление [4].

Образование активных форм кислорода прямо коррелирует с активностью естественных систем антиоксидантной защиты организма [5]. Ключевую роль в системах антиоксидантной защиты играют ферменты каталаза и супероксиддисмутаза [6, 7].

Целью работы явилось изучение активности ферментов каталазы и супероксиддисмутазы в области послойного раневого дефекта кожи крыс. Полученные данные могут быть использованы при разработке лекарственных средств при лечении кожных ран.

Материалы и методы исследования. Исследования проведены на 27 крысах самцах массой 180-220 гр.

Животных разделили на три группы: Первая группа – контрольная, включала 9 интактных животных. Вторая группа, включала в себя 9 крыс, которым выполнена модель острой эксцизионной кожной раны, забор крови у которых осуществлялся на 7 сутки исследования. В третью группу вошли крысы, которым выполнена модель острой эксцизионной кожной раны, забор крови у которых осуществлялся на 14 сутки исследования.

Все лабораторные животные содержались в условиях вивария в соответствии с СанПиНом 3.3686-21 «Санитарно-эпидемиологические требования по профилактике инфекционных болезней» вместе с ГОСТ 33215–2014 «Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила оборудования помещений и организации процедур» и «Методическими рекомендациями по содержанию лабораторных животных в вивариях научно-исследовательских институтов и учебных заведений» (РД-АПК 3.10.07.02-09).

Эксперименты над животными проводились в соответствии: с Директивой Европейского парламента и Совета Европейского Союза 2010/63/ЕС от 22 сентября 2010 г. о защите животных, использующихся для научных целей, с Федеральным законом от 27.12.2018 N 498-ФЗ (ред. от 27.12.2019) "Об ответственном обращении с животными и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации".

Проведение исследования одобрено локальным этическим комитетом Саратовского ГМУ им. В.И. Разумовского (протокол №12 от 30.06.2022 года).

Все хирургические манипуляции проводились под общей анестезией. С этой целью использовали внутримышечное введение раствора тилетамина и золазепама (Телазол 100 мг®, производитель «Zoetis Manufacturing & Research Spain, S.L.» Carretera Camprodon s/n – La Riba, 17813-Valle de Bianya, Gerona, Испания) из расчета 10 мг/кг (0,1 мл/кг) массы тела и ксилазина гидрохлорида (Ксиланит®, производитель ООО «Нита-Фарм», Россия) в дозе 1 мг/кг (0,05 мл/кг) массы тела.

Моделирование послойного кожного дефекта проводилось в условиях операционной вивария с соблюдений всех правил асептики и антисептики. Крыс фиксировали с помощью вязок в положении на животе. После депиляции путем ручного тримминга в межлопаточной области, кожу трёхкратно обрабатывали растворами антисептиков. При помощи квадратного трафарета 10 х 10 мм и 5% раствора йода наносилась разметка будущей раны. С использованием пинцета, ножниц и скальпеля проводилось иссечение всей толщины эпидермиса и дермы по разметке. Гемостаз осуществлялся путем аппликации сухим стерильным марлевым тампоном.

Забор крови у животных осуществлялся под общей анестезией. Для этого животное клали на стол брюшной стороной вверх, иглу вводили в проекции правых отделов сердца. Глубина введения иглы 1-2 см.

В полученной крови оценивались маркеры состояния прооксидантно-антиоксидантной систем, а именно: активность фермента супероксиддисмутазы (СОД), количественное определение активности каталазы. С этой целью использовали наборов реагентов CaymanChemicalCompany (США).

Для статистической обработки полученных результатов использовали программный пакет «Statistica 10» (StatSoft, США). Большинство данных не соответствовали закону нормального распределения, поэтому рассчитывали медиану, верхний и нижний квартили. Сравнение результатов проводилось попарно между группами с использованием непараметрических критериев Манна-Уитни для независимых выборок и Вилкоксона для сравнений внутри группы, на основании которых рассчитывали показатель достоверности р с критическим уровнем равным 0,05.

Результаты исследования. В ответ на повреждение ткани запускается ряд местных и общих защитно-приспособительных процессов, приводящих к образованию большого количества свободных радикалов. Прооксидантные эффекты активных форм кислорода стимулируют активность антиоксидантных систем.

Так к 7-му дню эксперимента в крови животных, которым выполнена модель острой эксцизионной кожной раны, происходит двукратное нарастание концентрации антиоксидантных ферментов СОД и каталазы по сравнению с группой контроля. Указанные изменения свидетельствуют об активации антиоксидантным систем в организме крыс (таблица).

Таблица

Параметры	СОД,  Ед/мл	Каталаза , нмоль/мин/мл
Группа№1 (контроль) (n=9)	1,1 (0,9; 1,2)	21,3 (16; 21,9)
Группа №2 (7-е сутки) (n=9)	2,5 (2; 2,8) р1 <0,001	40,7 (35,7; 51) р1 <0,001
Группа №3 (14-е сутки) (n=9)	2,1 (1,9; 2,4) р1 <0,001 р2 = 0,269	36,9 (31,7; 45,8) р1 <0,001 р2 = 0,757

 

Показатели звеньев антиоксидантной защиты  в области раневого дефекта кожи у крыс на 7-е и 14-е сутки.

Indicators of antioxidant defense units in the area of wound skin defect in rats on the 7th and 14th days.

Примечания:

1. Данные представлены в виде медианы, верхнего и нижнего квартилей.
2. p₁ – уровень значимости по сравнению с контролем.
3. р₂ – уровень значимости относительно 7-х суток.

Notes:

1. Data are presented as median, upper and lower quartiles.
2. p₁ – level of significance compared to control.
3. р₂ – level of significance relative to day 7

Активность каталазы и супероксиддисмутазы сохраняется высокой до 14-х суток.

Заключение. Таким образом, эксцизионное повреждение кожи приводит к активации ферментативного звена антиоксидантной защиты, что проявляется стойким увеличением активности СОД и каталазы в сыворотке крови.

About the authors

Maksim Alexeyevich Sahan

FSBEI of Higher Education V. I. Razumovsky Saratov State Medical University,
of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Email: maksimsahan425@gmail.com
ORCID iD: 0009-0004-3909-657X
SPIN-code: 1854-5476

Assistant of the Department of Normal Physiology named after I.A. Chuevsky

Russian Federation, 112 Bolshaya Kazachya str., 410012, Saratov

Alexei Nikolaevich Ivanov

Saratov State Medical University named after V.I. Razumovsky

Author for correspondence.
Email: meduniv@sgmu.ru
ORCID iD: 0000-0003-4061-5221
SPIN-code: 3397-1840
Russian Federation, 137 Bol’shaya Sadovaya street, 410054 Saratov, Russia

References

Supplementary files

There are no supplementary files to display.