Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Использование биодеградируемых материалов на основе альгината и пектинов в профилактике спайкообразования


https://doi.org/10.29235/1814-6023-2019-16-1-46-55

Полный текст:


Аннотация

Проблема лечения и профилактики спаек брюшины остается высокоактуальной и в настоящее время. Одним из способов предотвращения спайкообразования в брюшной полости является применение биодеградируемых гелей и мембран. Целью исследования являлись разработка и экспериментальная оценка новых биодеградируемых материалов на основе альгинатов и пектинов. Альгинатный гидрогель изготавливали с 4,0; 7,0 и 10,0 мас. % содержанием альгината натрия. Золи пектинов разной степени этерификации и амидирования синтезировали методом «зеленой химии». Для получения пленок и пористых матриц применяли методы полива (solution casting method) и криоструктурирования (freeze-drying technique). Изготовленные материалы изучали in vitro и in vivo в эксперименте, оценивая их физические свойства, биосовместимость, биодеградируемость, противоспаечное действие, возможность использования в качестве матрикса для трансплантации мезенхимальных стволовых клеток (МСК). Применение 7,0 мас. % альгинатного гидрогеля не вызвало послеоперационных осложнений и привело к образованию спаек только в 10 % случаев (в группе сравнения – в 85,7 %). Полученные методом полива пектиновые пленки деформировались в физиологическом растворе и питательной среде. In vivo биодеградации пленок не было, отмечены абсцессы и инфильтраты в брюшной полости. Кроме того, МСК к поверхности таких пленок не прикреплялись. Пористые пектиновые матрицы, полученные путем freeze-drying technique, частично разлагались уже в физиологическом растворе. В эксперименте их биодеградация отмечалась у половины животных с образованием в 25 % невыраженных спаек. При дальнейшем изучении отмечено хорошее прикрепление МСК к их поверхности, в том числе и внутри пор, с сохранением жизнеспособности клеточной культуры. Высокая степень биодеградации, хорошая биосовместимость, противоспаечная способность разработанных на основе альгинатного геля и пористых пектиновых матриксов материалов свидетельствует о возможности их применения в качестве носителей для клеточных трансплантаций при разработке новых методов лечения перитонеальных спаек


Об авторах

А. В. Жура
Белорусский государственный медицинский университет
Беларусь

Жура Александр Владимирович – кандидат медицинских наук, доцент

пр. Дзержинского, 83, 220116, г. Минск



В. И. Куликовская
Институт химии новых материалов НАН Беларуси
Беларусь

Куликовская Виктория Игоревна – кандидат химических наук, доцент, заведующий лабораторией

ул. Ф. Скорины, 36, 220141, г. Минск



К. С. Гилевская
Институт химии новых материалов НАН Беларуси
Беларусь

Гилевская Ксения Сергеевна – кандидат химических наук, старший научный сотрудник

ул. Ф. Скорины, 36, 220141, г. Минск



А. Н. Красковский
Институт химии новых материалов НАН Беларуси
Беларусь

Красковский Александр Николаевич – младший научный сотрудник

ул. Ф. Скорины, 36, 220141, г. Минск



С. И. Третьяк
Белорусский государственный медицинский университет
Беларусь

Третьяк Станислав Иванович – член-корреспондент, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой

пр. Дзержинского, 83, 220116, г. Минск



В. Е. Агабеков
Институт химии новых материалов НАН Беларуси
Беларусь

Агабеков Владимир Енокович – академик, доктор химических наук, профессор, директор

ул. Ф. Скорины, 36, 220141, г. Минск



Список литературы

1. Peritoneal adhesions: etiology, pathophysiology, and clinical signifcance. Recent advances in prevention and management / T. Liakakos [et al.] // Dig. Surg. – 2001. – Vol. 18, N 4. – P. 260–273. https://doi.org/10.1159/000050149

2. Barbul, A. In brief [Abdominal adhesions] / A. Barbul // Curr. Probl. Surg. – 2015. – Vol. 52, N 7. – P. 266–269. https://doi.org/10.1067/j.cpsurg.2015.05.003

3. Intra-abdominal adhesions: defnition, origin, signifcance in surgical practice, and treatment options / D. Brüggmann [et al.] // Dtsch. Arztebl. Int. – 2010. – Vol. 107, N 44. – P. 769–775. https://doi.org/10.3238/arztebl.2010.0769

4. Спаечная болезнь брюшной полости / А. А. Андреев [и др.] // Вестн. эксперим. и клин. хирургии. – 2017. – Т. 10, № 4. – С. 320–326.

5. Кондратович, Л. М. Основы понимания формирования спаечного процесса в брюшной полости. интраоперационная профилактика противоспаечными барьерными препаратами (обзор литературы) / Л. М. Кондратович // Вестн. новых мед. технологий. – 2014. – Т. 21, № 3. – С. 169–173.

6. Benefts and harms of adhesion barriers for abdominal surgery: a systematic review and meta-analysis / R. P. Broek [et al.] // Lancet. – 2014. – Vol. 383, N 9911. – P. 48–59. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(13)61687-6

7. Preparation of stable sols of silver nanoparticles in aqueous pectin solutions and properties of the sols / M. K. A. AlMuhanna [et al.] // Colloid. J. – 2015. – Vol. 77, N 6. – P. 677–684. https://doi.org/10.1134/s1061933x15060022

8. Экспериментальная модель перитонеальных спаек / А. В. Жура [и др.] // Новости хирургии. – 2017. – № 4. – С. 333–339.

9. Клинические возможности применения аутогенных мультипотентных мезенхимных стромальных клеток жировой ткани при лечении пациентов с трофическими язвами нижних конечностей / Е. В. Баранов [и др.] // Гены и клетки. – 2008. – Т. 8, № 2. – С. 79–84.

10. Kassem, М. Mesenchymal stem cells: cell biology and potential use in therapy / М. Kassem, M. Kristiansen, B. M. Abdallah // Basic Clin. Pharmacol. Toxicol. – 2004. – Vol. 95, N 5. – P. 209–2014. https://doi.org/10.1111/j.1742-7843.2004.pto950502.x

11. Herrick, S. E. Mesothelial progenitor cells and their potential in tissue engineering / S. E. Herrick, S. E. Mutsaers // Int. J. Biochem. Cell Biol. – 2004. – Vol. 36, N 4. – P. 621–642. https://doi.org/10.1016/j.biocel.2003.11.002

12. Lucas, P. A. Stem cells for mesothelial repair: an understudied modality / P. A. Lucas // Int. J. Artif. Organs. – 2007. – Vol. 30, N 6. – P. 550–556. https://doi.org/10.1177/039139880703000613

13. Effect of rat mesenchymal stem cells on development of abdominal adhesions after surgery / P. A. Lucas [et al.] // J. Surg. Res. – 1996. – Vol. 62, N 2. – P. 229–232. https://doi.org/10.1006/jsre.1996.0200

14. Клеточные технологии для регенеративной медицины : сб. материалов 2-й Всерос. шк.-конф. для молодых ученых, 17–21 окт. 2011 г. на базе Ин-та цитологии РАН / под ред. Г. П. Пинаева [и др.]. – СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2011. – 332 с.

15. 3D porous calcium-alginate scaffolds cell culture system improved human osteoblast cell clusters for cell therapy / C.-Y. Chen [et al.] // Theranostics. – 2015. – Vol. 5, N 6. – P. 643–655. https://doi.org/10.7150/thno.11372

16. Alginate-chitosan/hydroxyapatite polyelectrolyte complex porous scaffolds: preparation and characterization / J. Han [et al.] // Int. J. Biol. Macromol. – 2010. – Vol. 46, N 2. – P. 199–205. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2009.11.004

17. Shapiro, L. Novel alginate sponges for cell culture and transplantation / L. Shapiro, S. Cohen // Biomaterials. – 1997. – Vol. 18, N 8. – P. 583–590. https://doi.org/10.1016/s0142-9612(96)00181-0

18. Effcacy and safety of sepraflm for preventing postoperative abdominal adhesion: systematic rewiew and metaanalysis / Q. Zeng [et al.] // World J. Surg. – 2007. – Vol. 31, N 11. – P. 2125–2131. https://doi.org/10.1007/s00268-007-9242-9

19. Biofunctionalized pectin hydrogels as 3D cellular microenvironments / S. Neves [et al.] // J. Mat. Chem. B. – 2015. – Vol. 3, N 10. – P. 2096–2108. https://doi.org/10.1039/c4tb00885e

20. Layer by layer buildup of polysaccharide-containing flms: physi-co-chemical properties and mesenchymal stem cells adhesion / V. Kulikouskaya [et al.] // J. Biomed. Mat. Res. Pt. A. – 2018. – Vol. 106, N 8. – P. 2093–2104. https://doi.org/10.1002/jbm.a.36408

21. Получение гидрогеля на основе нанокомпозита пектин-Ag, обладающего собственной антимикробной активностью / К. С. Гилевская [и др.] // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2018. – T. 62, № 4. – C. 432–438.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Жура А.В., Куликовская В.И., Гилевская К.С., Красковский А.Н., Третьяк С.И., Агабеков В.Е. Использование биодеградируемых материалов на основе альгината и пектинов в профилактике спайкообразования. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наук. 2019;16(1):46-55. https://doi.org/10.29235/1814-6023-2019-16-1-46-55

For citation: Zhura A.V., Kulikouskaya V.I., Hileuskaya K.S., Kraskouski A.N., Tretyak S.I., Agabekov V.E. Application of bioderadable materials based on alginate and pectin to prevent the formation of peritoneal adhesions. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Medical series. 2019;16(1):46-55. (In Russ.) https://doi.org/10.29235/1814-6023-2019-16-1-46-55

Просмотров: 106

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1814-6023 (Print)
ISSN 2524-2350 (Online)