rpmjResearch'n Practical Medicine JournalResearch and Practical Medicine Journal2410-1893"QUASAR", LLC10.17709/2409-2231-2021-8-1-3rpmj-671Research ArticleОригинальные статьи. Онкология, лучевая терапияOriginal Articles. ОncologyСравнительная характеристика ранозаживляющего эффекта ксерогеля на основе нейтрального гидрозоля диоксида титана для терапии ожоговых ранComparative characteristics of the well-healing xerogel effect based on the neutral hydrozol of titanium dioxide for burner therapyhttps://orcid.org/0000-0002-0629-6581ДудановИ. П.DudanovI. P.

Дуданов Иван Петрович – чл.-корр. РАН, д.м.н., профессор, заведующий кафедрой общей и факультетской хирургии; консультант

SPIN: 7617-9535, AuthorID: 107304

185910, г. Петрозаводск, пр. Ленина, д. 33

197101, г. Санкт-Петербург, Кронверкский просп., д. 49

Ivan P. Dudanov – corresponding member of the Russian Academy of Sciences, Dr. Sci. (Med.), professor, head of the department of general and faculty surgery; consultant

SPIN: 7617-9535, AuthorID: 107304

33 Lenin ave., Petrozavodsk 185910

49 Kronverksky ave., Saint Petersburg 197101

ipdudanov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-0541-7908ВиноградовВ. В.VinogradovV. V.

Виноградов Василий Валентинович – аспирант кафедры общей и факультетской хирургии

SPIN: 7965-2524, AuthorID: 1019640

185910, г. Петрозаводск, пр. Ленина, д. 33

197101, г. Санкт-Петербург, Кронверкский просп., д. 49

Vasiliy V. Vinogradov – postgraduate student of the department of general and faculty surgery

SPIN: 7965-2524, AuthorID: 1019640

33 Lenin ave., Petrozavodsk 185910

49 Kronverksky ave., Saint Petersburg 197101

https://orcid.org/0000-0002-9267-5800КриштопВ. В.СhrishtopV. V.

Криштоп Владимир Владимирович – к.м.н.

SPIN: 3734-5479, AuthorID: 110744,

Scopus AuthorID: 57207690596, ResearcherID: J-3456-2017

197101, г. Санкт-Петербург, Кронверкский просп., д. 49

Vladimir V. Сhrishtop – Cand. Sci. (Med.)

SPIN: 3734-5479, AuthorID: 110744,

Scopus AuthorID: 57207690596, ResearcherID: J-3456-2017

49 Kronverksky ave., Saint Petersburg 197101

https://orcid.org/0000-0001-9453-4262НиконороваВ. Г.NikonorovaV. G.

Никонорова Варвара Геннадьевна – младший научный сотрудник

SPIN: 2161-4838, AuthorID: 1009877,

Scopus AuthorID: 57217099371, ResearcherID: AAI-7758-2020

153012, г. Иваново, ул. Советская, д. 45

Varvara G. Nikonorova – junior researcher

SPIN: 2161-4838, AuthorID: 1009877,

Scopus AuthorID: 57217099371, ResearcherID: AAI-7758-2020

45 Sovetskaya str., Ivanovo 153012

ФГБОУ ВО «Петрозаводский государственный университет; ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет ИТМО»РоссияPetrozavodsk State University; ITMO UniversityRussian FederationФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет ИТМО»РоссияITMO UniversityRussian FederationФГБОУ ВО «Ивановская государственная сельскохозяйственная академия им. Д.К.Беляева»РоссияIvanovo State Agricultural Academy named after D.K.BelyaevRussian Federation202110032021813039Copyright © Дуданов И.П., Виноградов В.В., Криштоп В.В., Никонорова В.Г., 20212021Дуданов И.П., Виноградов В.В., Криштоп В.В., Никонорова В.Г.Dudanov I.P., Vinogradov V.V., Сhrishtop V.V., Nikonorova V.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rpmj.ru/rpmj/article/view/671

Цель исследования. Оценить морфофункциональное состояние раневого дефекта при использовании ксерогеля на основе нейтрального гидрозоля диоксида титана, в сравнении с аргосульфаном. Материалы и методы. После моделирования у 40 самцов крыс аутбредного стока Вистар раневого дефекта на кожном покрове межлопаточной области рана закрывалась повязкой. Животные были разделены на 4 группы: 1 – контрольная группа (10 крыс), в которой никакие препараты на поверхность ожога не наносили; 2 – группа препарата сравнения (10 самцов, которым после моделирования ожога на поверхность раны ежедневно наносился препарат сравнения аргосульфан); 3 – экспериментальная группа № 1 (10 самцов, которым после моделирования на поверхность раны ежедневно наносился ксерогель в дозе 0,1 мл/100г массы тела животного); 4 – экспериментальная группа № 2 (10 самцов, которым после моделирования патологии на поверхность раны ежедневно наносился ксерогель в дозе 0,2 мл/100г массы тела животного на протяжении трех недель после моделирования ожога). Результаты. Комплекс морфофункциональных изменений в экспериментальных группах включал в себя изменения в эпидермисе – восстановление более полноценного эпидермального слоя, более выраженное в экспериментальной группе № 2. Вероятно, это обеспечивается не только непосредственной стимуляцией пролиферации клеток базального и шиповатого слоев, но и иными механизмами, на что указывает ядерно‑цитоплазматическое соотношение. В соединительно‑тканной основе раневого эффекта экспериментальных групп отмечалось формирование визуально более разветвлённой сети сосудов гемомикроциркуляторного русла и снижение признаков венозной гиперемии. Заключение. Таким образом, эффективной дозой ксерогеля является 2 мл/кг. Выявленный комплекс локальных морфофункциональных перестроек в тонкой коже позволяет считать ксерогель перспективным средством для применения при заболеваниях и состояниях, характеризующихся нарушением целостности кожного покрова, в том числе и при ожоговом поражении.

Purpose of the study. In order to create the basis for prospective wound coatings the wound healing effect of xerogel based on neutral hydrosol of titanium dioxide was studied. Materials and methods. After modeling the Wistar outbred runoff in 40 male rats, the wound defect on the skin of the intertropatular region was closed with a bandage. The animals were divided into four groups: Four groups: a control group, (10 rats) in which no drugs were applied to the burn surface; 2 – the group of the comparison preparation, 10 males to whom after the modeling of the burn on the wound surface was applied daily the preparation of comparison argosulfan 3 – experimental group № 1, included 10 males to whom after the modeling of the burn on the wound surface was applied daily the xerogel, in a dose of 0.1 ml/100 g of animal body weight, 4 – experimental group № 2, included 10 males, who after modeling the pathology were daily copied on the wound surface, in a dose of 0.2 ml/100 g of animal body weight. Results. The complex of morphofunctional changes in experimental groups included changes in the epidermis – restoration of a more complete epidermal layer with skin appendages. Probably, it is provided not only by direct stimulation of cell proliferation of basal and studded layers, but also by other mechanisms, as indicated by the nuclear cytoplasmic ratio. In the connective tissue base of the wound effect of experimental groups it was noted the formation of a more extensive network of blood vessels of the hemomicrocirculatory channel and a decrease in the signs of venous hyperemia. Conclusions. Thus, the effective dose of xerogel is 2 ml/kg. The revealed complex of local morphofunctional rearrangements allows the xerogel to be used in diseases and conditions characterized by the disturbance of the skin integrity, including a burn lesion.

ожог 3Бгистология раныоксид титанаксерогельместное лечениеэксперимент3B burnwound histologytitanium oxidexerogellocal treatmentexperimentReferencesJames SL, Lucchesi LR, Bisignano C, Castle CD, Dingels ZV, Fox JT, et al. Epidemiology of injuries from fire, heat and hot substances: global, regional and national morbidity and mortality estimates from the Global Burden of Disease 2017 study. Inj Prev. 2020 Oct;26(Supp 1):i36–i45. https://doi.org/10.1136/injuryprev-2019-043299James SL, Lucchesi LR, Bisignano C, Castle CD, Dingels ZV, Fox JT, et al. Epidemiology of injuries from fire, heat and hot substances: global, regional and national morbidity and mortality estimates from the Global Burden of Disease 2017 study. Inj Prev. 2020 Oct;26(Supp 1):i36–i45. https://doi.org/10.1136/injuryprev-2019-043299Здравоохранение в России 2019. Статистический сборник. Росстат. М.;З-46; 2019, 170 с. Доступно по: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/Zdravoohran-2019.pdfHealthcare in Russia 2019. Statistical collection. Rosstat. M.; Z-46; 2019, 170 p. (In Russian). Available at: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/Zdravoohran-2019.pdfVan Lieshout EM, Van Yperen DT, Van Baar ME, Polinder S, Boersma D, Cardon AY, et al. Epidemiology of injuries, treatment (costs) and outcome in burn patients admitted to a hospital with or without dedicated burn centre (Burn-Pro): protocol for a multicentre prospective observational study. BMJ Open. 2018 Nov 15;8(11):e023709. https://doi.org/10.1136/bmjopen-2018-023709Van Lieshout EM, Van Yperen DT, Van Baar ME, Polinder S, Boersma D, Cardon AY, et al. Epidemiology of injuries, treatment (costs) and outcome in burn patients admitted to a hospital with or without dedicated burn centre (Burn-Pro): protocol for a multicentre prospective observational study. BMJ Open. 2018 Nov 15;8(11):e023709. https://doi.org/10.1136/bmjopen-2018-023709Pramanik R, Ganivada B, Ram F, Shanmuganathan K, Arockiarajan A. Influence of nanocellulose on mechanics and morphology of polyvinyl alcohol xerogels. J Mech Behav Biomed Mater. 2019 Feb;90:275–283. https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2018.10.024Pramanik R, Ganivada B, Ram F, Shanmuganathan K, Arockiarajan A. Influence of nanocellulose on mechanics and morphology of polyvinyl alcohol xerogels. J Mech Behav Biomed Mater. 2019 Feb;90:275–283. https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2018.10.024Jiang Q, Wu L, Zheng Y, Xia X, Zhang P, Lu T, et al. Biomimetic micellar mesoporous silica xerogel performs superior nitrendipine dissolution, systemic stability and cellular transmembrane transport. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2021 Jan;118:111372. https://doi.org/10.1016/j.msec.2020.111372Jiang Q, Wu L, Zheng Y, Xia X, Zhang P, Lu T, et al. Biomimetic micellar mesoporous silica xerogel performs superior nitrendipine dissolution, systemic stability and cellular transmembrane transport. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2021 Jan;118:111372. https://doi.org/10.1016/j.msec.2020.111372Patil G, Torris A, Suresha PR, Jadhav S, Badiger MV, Ghormade V. Design and synthesis of a new topical agent for halting blood loss rapidly: A multimodal chitosan-gelatin xerogel composite loaded with silica nanoparticles and calcium. Colloids Surf B Biointerfaces. 2020 Nov 6;111454. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2020.111454Patil G, Torris A, Suresha PR, Jadhav S, Badiger MV, Ghormade V. Design and synthesis of a new topical agent for halting blood loss rapidly: A multimodal chitosan-gelatin xerogel composite loaded with silica nanoparticles and calcium. Colloids Surf B Biointerfaces. 2020 Nov 6;111454. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2020.111454Привольнев В.В., Пасхалова Ю.С., Родин А.В. Местное лечение ран и раневой инфекции по результатам анонимного анкетирования хирургов России. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2016;18(2):152–158. 8. Tani H, Morris RJ, Kaur P. Enrichment for murine keratinocyte stem cells based on cell surface phenotype. Proc Natl Acad Sci U S A. 2000 Sep 26;97(20):10960–10965. https://doi.org/10.1073/pnas.97.20.10960Privolnev VV, Paskhalova YuS, Rodin AV. Topical treatment of wounds and wound infection: results of anonymous surgeons. Clinical Microbiology and Antimicrobial chemotherapy. 2016;18(2):152–158. (In Russian).Свирщевская Е.В., Матушевская Е.В. Роль липидов в барьерных свойствах кожи. Клиническая дерматология и венерология. 2019;18(3):360–365.Tani H, Morris RJ, Kaur P. Enrichment for murine keratinocyte stem cells based on cell surface phenotype. Proc Natl Acad Sci U S A. 2000 Sep 26;97(20):10960–10965. (In Russian). https://doi.org/10.1073/pnas.97.20.10960Watt FM, Lo Celso C, Silva-Vargas V. Epidermal stem cells: an update. Curr Opin Genet Dev. 2006 Oct;16(5):518–524. https://doi.org/10.1016/j.gde.2006.08.006Svirshchevskaya EV, Matushevskaya EV. Role of lipids in skin barrier properties. Clinical Dermatology and Venereology. 2019;18(3):360–365. (In Russian).Ito M, Cotsarelis G. Is the hair follicle necessary for normal wound healing? J Invest Dermatol. 2008 May;128(5):1059–1061. https://doi.org/10.1038/jid.2008.86Watt FM, Lo Celso C, Silva-Vargas V. Epidermal stem cells: an update. Curr Opin Genet Dev. 2006 Oct;16(5):518–524. https://doi.org/10.1016/j.gde.2006.08.006Langton AK, Herrick SE, Headon DJ. An extended epidermal response heals cutaneous wounds in the absence of a hair follicle stem cell contribution. J Invest Dermatol. 2008 May;128(5):1311–1318. https://doi.org/10.1038/sj.jid.5701178Ito M, Cotsarelis G. Is the hair follicle necessary for normal wound healing? J Invest Dermatol. 2008 May;128(5):1059–1061. https://doi.org/10.1038/jid.2008.86Lau K, Paus R, Tiede S, Day P, Bayat A. Exploring the role of stem cells in cutaneous wound healing. Exp Dermatol. 2009 Nov;18(11):921–933. https://doi.org/10.1111/j.1600-0625.2009.00942.xLangton AK, Herrick SE, Headon DJ. An extended epidermal response heals cutaneous wounds in the absence of a hair follicle stem cell contribution. J Invest Dermatol. 2008 May;128(5):1311–1318. https://doi.org/10.1038/sj.jid.5701178Криштоп В.В., Пахрова О.А., Стрельников А.И. Основы системной гемореологии. Иваново, 2015, 128 с.Lau K, Paus R, Tiede S, Day P, Bayat A. Exploring the role of stem cells in cutaneous wound healing. Exp Dermatol. 2009 Nov;18(11):921–933. https://doi.org/10.1111/j.1600-0625.2009.00942.xIglin VA, Sokolovskaya OA, Morozova SM, Kuchur OA, Nikonorova VG, Sharsheeva A, et al. Effect of Sol-Gel Alumina Biocomposite on the Viability and Morphology of Dermal Human Fibroblast Cells. ACS Biomater Sci Eng. 2020 Aug 10;6(8):4397–400. https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.0c00721Krishtop VV, Bagrova OA, Strelnikov IA. Bases system of hemorheology. Ivanovo, 2015, 128 p. (in Russian).Стрельников А.И., Томилова И.К., Сафронов Б.Г., Криштоп В.В., Алексахина Е.Л., Шпаковский Д.Б. и др. Сравнительная характеристика in vivo действия водорастворимой и липофильной форм дипиколиламина, содержащего фрагмент 2,6-ди- трет-бутилфенола, на окислительный статус тканей крыс. Известия Академии наук. Серия химическая. 2014;(5):1238.Iglin VA, Sokolovskaya OA, Morozova SM, Kuchur OA, Nikonorova VG, Sharsheeva A, et al. Effect of Sol-Gel Alumina Biocomposite on the Viability and Morphology of Dermal Human Fibroblast Cells. ACS Biomater Sci Eng. 2020 Aug 10;6(8):4397–400. https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.0c00721Huang B, Liu X, Tan L, Cui Z, Yang X, Jing D, et al. “Imitative” click chemistry to form a sticking xerogel for the portable therapy of bacteria-infected wounds. Biomater Sci. 2019 Dec 1;7(12):5383–5387. https://doi.org/10.1039/c9bm01417aStrelnikov AI, Tomilova IK, Safronov BG, Krishtop VV., Aleksakhina EL, Shpakovsky DB, et al. Comparative study of in vivo impact of water-soluble and lipophilic forms of dipicolylamine containing a 2,6-di-tert-butylphenol moiety on the oxidative status of rat tissues. News of the Academy of Sciences. It's a Chemical Series. 2014;(5):1238. (In Russian).Gp R, Mr R. Strontium ion cross-linked alginate-g-poly (PEGMA) xerogels for wound healing applications: in vitro studies. Carbohydr Polym. 2021 Jan 1;251:117119. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.117119Huang B, Liu X, Tan L, Cui Z, Yang X, Jing D, et al. “Imitative” click chemistry to form a sticking xerogel for the portable therapy of bacteria-infected wounds. Biomater Sci. 2019 Dec 1;7(12):5383–5387. https://doi.org/10.1039/c9bm01417aSeo SR, Lee MS, So BP, Kim J-C. In vivo pressure sore-healing efficacy of β-cyclodextrin/polyethyleneimine/silk fibroin xerogel. Int J Dermatol. 2012 Aug;51(8):987–995. https://doi.org/10.1111/j.1365-4632.2011.05389.xGp R, Mr R. Strontium ion cross-linked alginate-g-poly (PEGMA) xerogels for wound healing applications: in vitro studies. Carbohydr Polym. 2021 Jan 1;251:117119. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.117119Seo SR, Lee MS, So BP, Kim J-C. In vivo pressure sore-healing efficacy of β-cyclodextrin/polyethyleneimine/silk fibroin xerogel. Int J Dermatol. 2012 Aug;51(8):987–995. https://doi.org/10.1111/j.1365-4632.2011.05389.xSeo SR, Lee MS, So BP, Kim J-C. In vivo pressure sore-healing efficacy of β-cyclodextrin/polyethyleneimine/silk fibroin xerogel. Int J Dermatol. 2012 Aug;51(8):987–995. https://doi.org/10.1111/j.1365-4632.2011.05389.x

The authors declare that there are no conflicts of interest present.