БИОДЕГРАДИРУЕМЫЕ ПРОТИВОСПАЕЧНЫЕ МЕМБРАНЫ С АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ХИРУРГИИ

Основные положения

Образование спаек – классическое осложнение любого оперативного вмешательства, снижающее качество жизни пациентов и несущее риск летальных осложнений при повторных операциях. Также существует проблема инфицирования послеоперационной раны. В арсенале хирургов отсутствуют эффективные противоспаечные средства, обладающие собственной антибактериальной активностью.

Цель. Обоснование и разработка биодеградируемых противоспаечных мембран, обладающих собственной антибактериальной активностью.

Материалы и методы. Мембраны изготовлены методом электроспиннинга из композиции биодеградируемых полимеров: сополимер полилактид-со-гликолид (50:50) Мм 20–30 КДа и ε-капролактонон. Для придания мембране антибактериальных свойств в раствор полимеров добавляли антибиотик тигацил. Оценку структуры поверхности мембран проводили при помощи сканирующего электронного микроскопа. Изучали физико-механические и гемосовместимые свойства. Оценивали антибактериальную активность мембран после этапа изготовления, стерилизации и хранения в течение 24 мес.

Результаты. Включение тигацила в состав мембраны способствовало снижению толщины волокна почти в 4 раза, при этом упаковка волокон стало более плотной, что сказалось на увеличении прочности модифицированных мембран. Образцы мембран до и после включения тигацила не оказывали негативного влияния на эритроциты. Полученные результаты подтверждают антибактериальную активность мембран в отношении Staphylococcus aureus и Klebsiella pneumoniae, а также сохранность данных свойств после этапа стерилизации и в течение двух лет хранения.

Заключение. Включение тигацила в состав полимерной композиции позволяет создать биодеградируемую противоспаечную мембрану с собственной антибактериальной активностью, которая сохраняется на протяжении двух лет с момента ее изготовления. Включение тигацила в состав полимерного волокна не оказывает негативного влияния на исходные свойства мембраны.

1. Бокерия Л.А., Сивцев В.С. Послеоперационный спаечный перикардит: факторы риска, патогенез и методы профилактики. Анналы хирургии.2014;6:7-15.

2. Луцевич О.Э., Акимов В.П., Ширинский В.Г., Бичев А.А. Спаечная болезнь брюшины: современный взгляд на патогенез и лечение. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2017;(10):100 108. doi:10.17116/hirurgia201710100-108

3. Шишкова Д.К., Насонова М.В., Кудрявцева Ю.А. Этиология, патогенез и профилактика спаечного процесса. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2017; 6: 143-149. doi:10.17802/2306-1278-2017-6-3-143-149

4. Андреев А.А., Остроушко А.П., Кирьянова Д.В., Сотникова Е.С., Бритиков В.Н. Спаечная болезнь брюшной полости. Вестник экспериментальной и клинической хирургии. 2017; 1(4):320-326. doi: 10.18499/2070-478X-2017-10-4-320-326

5. Ten Broek R.P., Bakkum E.A., Laarhoven C.J., van Goor H. Epidemiology and prevention of postsurgical adhesions revisited. Ann Surg. 2016;263(1):12–19. doi: 10.1097/SLA.0000000000001286

6. Маркосьян С.А., Лысяков Н.М. Этиология, патогенез и профилактика спайкообразования в абдоминальной хирургии. Новости хирургии. 2018;26 (6): 735–744. doi: 10.18484/2305-0047.2018.6.735

7. Cannata A., Petrella D., Russo C.F., Bruschi G., Fratto P., Gambacorta M., Martinelli L. Postsurgical intrapericardial adhesions: mechanisms of formation and prevention. Ann Thorac Surg. 2013;95(5):1818-26. doi: 10.1016/j.athoracsur.2012.11.020.

8. Hill M.A., Walkowiak O.A., Head W.T., Kwon J.H., Kavarana M.N., Rajab T.K. A review of animal models for post-operative pericardial adhesions. Front Surg. 2022;9:966410. doi: 10.3389/fsurg.2022.966410.

9. Park C.B., Suri R.M., Burkhart H.M., Greason K.L., Dearani J.A., Schaff H.V., Sundt T.M. 3rd. Identifying patients at particular risk of injury during repeat sternotomy: analysis of 2555 cardiac reoperations. J Thorac Cardiovasc Surg. 2010;140(5):1028-35. doi: 10.1016/j.jtcvs.2010.07.086.

10. Рыбаков К.Д.,. Седнев Г.С, Морозов А.М., Рыжова Т.С., Минакова Ю.Е. Профилактика формирования спаечного процесса брюшной полости (обзор литературы). Вестник новых медицинских технологий. 2022; 29(1):22–28. doi: 10.24412/1609-2163-2022-1-22-28.

11. Brochhausen C., Schmitt V.H., Planck C.N., Rajab T.K., Hollemann D., Tapprich C., Krämer B., Wallwiener C., Hierlemann H., Zehbe R., Planck H., Kirkpatrick C.J. Current strategies and future perspectives for intraperitoneal adhesion prevention. J Gastrointest Surg 2012; 16(6): 1256–1274. doi: 10.1007/s11605-011-1819-9

12. Bilsel Y., Abci I. The search for ideal hernia repair; mesh materials and types. Int J Surg 2012; 10(6): 317–321. doi: 10.1016/j.ijsu.2012.05.002

13. Konertz W.F., Kostelka M., Mohr F.W., Hetzer R., Hübler M., Ritter J., Liu J., Koch C., Block J.E. Reducing the incidence and severity of pericardial adhesions with a sprayable polymeric matrix. Ann Thorac Surg. 2003;76(4):1270-4; discussion 1274. doi: 10.1016/s0003-4975(03)00733-1.

14. Schreiber C., Boening A., Kostolny M., Pines E., Cremer J., Lange R., Scheewe J. European clinical experience with REPEL-CV. Expert Rev Med Devices. 2007;4(3):291-5. doi: 10.1586/17434440.4.3.291.

15. Экспериментальное обоснование использования противоспаечного барьера на основе коллагена в комбинации с биоцидами в условиях абдоминальной хирургической инфекции М.В. Кузнецова, М.П. Кузнецова, Е.В. Афанасьевская, В.А. Самарцев. Современные технологии в медицине. 2018; 10(2): 66–75. doi:10.17691/stm2018.10.2.07

16. Fujita M., Policastro G.M., Burdick A., Lam H.T., Ungerleider J.L., Braden R.L., Huang D., Osborn K.G., Omens J.H., Madani M.M., Christman K.L. Preventing post-surgical cardiac adhesions with a catechol-functionalized oxime hydrogel. Nat Commun. 2021;12(1):3764. doi: 10.1038/s41467-021-24104-w.

17. Head W.T., Paladugu N., Kwon J.H., Gerry B., Hill M.A., Brennan E.A., Kavarana M.N., Rajab T.K. Adhesion barriers in cardiac surgery: A systematic review of efficacy. J Card Surg. 2022;37(1):176-185. doi: 10.1111/jocs.16062.

18. Salminen J. T., Mattila I. P., Puntila J. T., Sairanen, H. I. Prevention of postoperative pericardial adhesions in children with hypoplastic left heart syndrome. Interact. CardioVasc. Thorac. Surg. (2011).12, 270–272. doi: 10.1510/icvts.2010.241448.

19. Шурыгин М.Г., Шурыгина И.А. Перспективы профилактики спаечного процесса при оперативных вмешательствах на сердце. Acta biomedica scientifica. 2021; 6(6-2): 125-132. doi: 10.29413/ABS.2021-6.6-2.13

20. Чернявский А.М., Таркова А.Р., Рузматов Т.М., Морозов С.В., Григорьев И.А. Инфекции в кардиохирургии. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2016;(5):64 68. doi:10.17116/hirurgia2016564-6810

21. Диагностика и лечение гнойного медиастенита – особая глава в истории хирургии. М.М. Абакумов. Хирургия. Журнал хирургии им. Н.И. Пирогова. 2019. №3, 105-110. doi:10.17116/hirurgia2019031105

22. Профилактика инфекций области хирургического вмешательства. Клинические рекомендации. Н. Новгород: Изд-во «Ремедиум Приволжье»; 2018.

23. Kolasiński W. Surgical site infections - review of current knowledge, methods of prevention. Pol Przegl Chir. 2018;91(4):41-47. doi: 10.5604/01.3001.0012.7253.

24. Pieracci F.M., Barie Ph.S. Intra-abdominal infections.Current Opinion in Critical Care. 2007;13(4): 440-449. doi: 10.1097/MCC.0b013e32825a6720

25. Сборник методических рекомендаций по оценке биосовместимых свойств искусственных материалов, контактирующих с кровью. Под ред. Н.Б. Добровой, Т.И. Носковой, С.П. Новиковой, В.И. Севастьянова. М:;1991.70 с.