АНТИБАКТЕРИАЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ БИОДЕГРАДИРУЕМЫХ МЕМБРАН, СОДЕРЖАЩИХ ТИГЕЦИКЛИН, В ЭКСПЕРИМЕНТЕ IN VIVO

Основные положения

Полостные операции осложняются инфекционным процессом, развитие которого существенно отягощает основное заболевание, удлиняет время пребывания пациента в стационаре, увеличивает стоимость лечения, служит причиной летальных исходов и негативно сказывается на сроках восстановления трудоспособности оперированных больных. С целью профилактики инфекции перспективно применять биодеградируемые мембраны, обладающие собственной антибактериальной активностью.

Цель. Изучить антибактериальную активность биодеградируемых мембран, содержащих тигециклин, при имплантации в инфицированную рану на модели лабораторных животных.

Материалы и методы. Для изготовления мембран использовали композицию биодеградируемых полимеров: сополимер полилактид-со-гликолид (50:50) Мм 20–30 КДа и полилактид-со-гликолид (85:15). Полимеры растворяли в 1,1,1,3,3,3-гексафторизопропаноле. Для придания антибактериальных свойств в состав мембран добавляли тигециклин и оценивали оптимальную концентрацию антибиотика. Мембраны изготавливали методом электроспиннинга. На животной модели (крысы) оценивали антибактериальную эффективность мембран при имплантации в рану, инфицированную Staphylococcus aureus.

Результаты. Максимальный антибактериальный эффект оказывали мембраны, содержащие тигециклин в концентрации 0,5 мг/мл раствора. При имплантации в инфицированную рану лабораторным животным мембраны с тигециклином эффективно подавляли инфекционный процесс. К 14-м сут наблюдения отмечено полное заживление раны, гистологически подтверждено отсутствие воспалительной реакции и активного инфекционного процесса.  

Заключение. Биодеградируемые полимерные мембраны, содержащие тигециклин в качестве антибактериального компонента, эффективно подавляют инфекционный процесс в эксперименте на животных. 

1. Weiser T.G., Haynes A. B., Molina G., Lipsitz S.R., Esquivel M.M., Uribe-Leitz T., Fu R., Azad T., Chao T.E., Berry W.R., Gawande A.A. Size and distribution of the global volume of surgery in 2012. Bull World Health Organ. 2016; 94(3): 201–209F. doi: 10.2471/BLT.15.159293

2. 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

3. 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

4. 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

5. Hassanabad A.F., Zarzycki A. N., Jeon K., Dundas J.A., Vasanthan V., Deniset J.F., Fedak P.W.M. Prevention of Post-Operative Adhesions: A Comprehensive Review of Present and Emerging Strategies. Biomolecules. 2021l; 11(7): 1027. doi: 10.3390/biom11071027

6. Mais V. Peritoneal adhesions after laparoscopic gastrointestinal surgery. World J Gastroenterol. 2014;20(17):4917-25. doi: 10.3748/wjg.v20.i17.4917

7. 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

8. 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.

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

10. Попов Д.А. Послеоперационные инфекционные осложнения в кардиохирургии . Анналы хирургии. 2013; 5:15–21.

11. 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/hirurgia2016564-68

12. Абакумов М.М. Диагностика и лечение гнойного медиастенита – особая глава в истории хирургии.. Хирургия. Журнал хирургии им. Н.И. Пирогова. 2019;(3):105 110. doi:10.17116/hirurgia2019031105

13. 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

14. Степин, А.В. Этиология инфекции области хирургического вмешательства после операций на открытом сердце: одноцентровое десятилетнее наблюдение. РМЖ. 2022;7:2–6.

15. Абдоминальная хирургическая инфекция: Российские национальные рекомендации / под. ред. акад. Б.Р. Гельфанда, акад. РАН А.И. Кириенко, проф. Н.Н. Хачатрян. 2-е изд., перераб. и доп. Мoscow: ООО «Медицинское информационное агентство», 2018. 168 с.

16. Aga E., Keinan-Boker L., Eithan A., Mais T., Rabinovich A., Nassar F. Surgical site infections after abdominal surgery: incidence and risk factors. A prospective cohort study. Infect Dis (Lond). 2015;47(11):761-767. doi:10.3109/23744235.2015.1055587

17. Хромова В. Н. Постгоспитальные послеоперационные осложнения в абдоминальной хирургии. Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. 2011;2(18):128-135.

18. 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.

19. 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

20. 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.

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

22. 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 postsurgical cardiac adhesions with a catechol-functionalized oxime hydrogel. Nat Commun. 2021;12(1):3764. doi: 10.1038/ s41467-021-24104-w.

23. Самарцев В.А., Кузнецова М.В., Гаврилов В.А. Кузнецова М.П., Паршаков А.А. Противоспаечные барьеры в абдоминальной хирургии: современное состояние проблемы. Пермский медицинский журнал.2017;ХХХIV(2):87-93.

24. Кудрявцева Ю.А., Каноныкина А.Ю., Шишкова Д.К., Ефремова Н.А., Онищенко П.С., Барбараш Л.С. Биодеградируемые противоспаечные мембраны с антибактериальными свойствами для применения в хирургии. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2023;12(4S): 80-89. doi: 10.17802/2306-1278-2023-12- 4S-80-89

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

26. Кудрявцева Ю. А., Каноныкина А. Ю., Ефремова Н. А., Кошелев В. А. Биосовместимость и особенности деградации полимерных противоспаечных мембран с антибактериальной активностью. Фундаментальная и клиническая медицина. 2023;8(4): 54-64. doi:10.23946/2500-0764-2023-8-4-54-64

27. Гуменюк С.Е., Гайворонская Т.В., Гуменюк А.С., Ушмаров Д.И., Исянова Д.Р. Моделирование раневого процесса в экспериментальной хирургии. Кубанский научный медицинский вестник. 2019;26(2):18-25. doi:10.25207/1608-6228-2019-26-2-18-25

28. Смоленцев Д.В., Лукина Ю.С., Бионышев-Абрамов Л.Л., Сережникова Н.Б., Васильев М.Г., Сенягин А.Н., Пхакадзе Т.Я. Модели создания гнойно-септического воспаления большеберцовой кости у крысы для оценки действия биорезорбируемых материалов с антимикробными препаратами. Гений ортопедии. 2023;29(2):190-203. doi:10.18019/1028-4427-2023-29-2-190-203.