Подготовленный каркас DOX-CL удовлетворил предпосылки идеальной DW-повязки по механической прочности, пористости, водопоглощению, скорости деградации, замедленному высвобождению, антибактериальной, биосовместимости и противовоспалительным свойствам, которые считаются необходимыми для восстановления поврежденных тканей у ДВ.
Одним из основных осложнений сахарного диабета являются диабетические раны (DW). Длительная фаза воспаления при диабете препятствует дальнейшим стадиям травмы, что приводит к задержке заживления ран. Мы выбрали доксициклин (DOX) в качестве потенциального препарата выбора из-за его антибактериальных свойств наряду с его противовоспалительными свойствами. Текущее исследование направлено на формулирование doX-нагруженных коллаген-хитозаном несшитых (NCL) и сшитых (CL) каркасов и оценку их заживляющей способности в диабетических состояниях. Результат характеристик каркасов показывает, что каркас DOX-CL обладает идеальной пористостью, низкой скоростью набухания и деградации и устойчивым высвобождением DOX по сравнению с каркасом DOX-NCL. Исследования in vitro показывают, что каркас DOX-CL был биосовместимым и усиливал рост клеток по сравнению с клетками, обработанными КАРКАСОМ CL, и контрольными группами. Антибактериальные исследования показали, что каркас DOX-CL был более эффективным, чем каркас CL против наиболее распространенных бактерий, обнаруженных в DW. Используя стрептозотоцин и модель DW с высоким содержанием жиров, наблюдалась значительно (p≤0,05) более высокая скорость сокращения раны в группе, обработанной каркасом DOX-CL, по сравнению с группами, обработанными каркасами CL, и контрольными группами. Использование каркаса DOX-CL может оказаться перспективным подходом для местного лечения ДМ.
Сахарный диабет (СД) – это состояние, при котором неспособность организма доставлять инсулин или реагировать на его результаты при аномальном переваривании простых сахаров приводит к всплеску уровня глюкозы в крови 1. Наиболее последовательным и сокрушимающим запутыванием СД является диабетическая рана (DW). Примерно 25% пациентов с СД имеют возможность создать DW в течение своей жизни 1. Затрудненное заживление DW относится к триопатии СД: иммунопатии, васкулопатии и нейропатии. Всякий раз, когда DW не лечат, это может привести к развитию гангрены, что приводит к удалению соответствующего органа 2.
Множество методов лечения, таких как инструктаж пациентов (ежедневно осматривать рану, очищать рану, избегать действий, которые создают давление на рану, периодический мониторинг глюкозы в крови и т. Д.), Контроль уровня глюкозы в крови, санация ран, разгрузка давления, медицинская процедура, гипербарическая кислородная терапия и передовые методы лечения находятся в практике 3,4. Большинство из этих препаратов не учитывают все предпосылки, жизненно важные для ухода dw в свете многофакторных патофизиологических условий и непредвиденных расходов, связанных с этими лекарствами 5. Несмотря на то, что патогенез DW является многофакторным, стойкое воспаление с ненадлежащим управлением тканями считается фактической причиной задержки заживления в DW 5,6.
Увеличение уровня воспалительных и провоспалительных медиаторов в DW приводит к уменьшению факторов роста, ответственных за задержку заживления ран 2,6. Неправильное образование внеклеточного матрикса (ECM) в ДВ относится к повышенным уровням матричных металлопротеиназ (MMP), ответственным за быструю деградацию сформированных ECM. В MMP MMP-9 сообщается как основной посредник, ответственный за длительное воспаление и быструю деградацию ECM 7. Утверждается, что местное лечение противовоспалительным препаратом, снижающим повышенный уровень ММП-9, восстанавливает кожный гомеостаз, каркасное расположение и побуждает к лучшему заживлению ДМО 8,9.
Доксициклин (DOX), ингибитор MMP-9, был выбран для подавления повышенных уровней MMP-9, основного медиатора воспаления, ответственного за стойкое воспаление в DWs 10,11,12. Кроме того, DOX обладают антиоксидантными (продуцируют свободные гидрокси и феноксирадики, способные связываться с активными формами кислорода) 13 и антиапоптотическими (ингибируют экспрессию каспазы и стабилизацию митохондрий) 14 активностями, которые необходимы для лечения DW. Было выбрано расположение фреймворков, содержащих DOX, коллаген (COL) и хитозан (CS). Выбор COL зависит от того, каким образом он помогает в обеспечении необходимых рамок, отвечающих за механическую прочность и регенерацию тканей 15. С другой стороны, CS структурно гомологичны гликозаминогликану, связанным с несколькими фазами заживления ран. Также сообщается, что КС обладает значительным антибактериальным свойством 15. Следовательно, каркас COL / CS DOX разработан для подавления длительного воспаления с последующей поддержкой формирования матрицы для успешного заживления ран в условиях СД.
Основной целью этого исследования было определение влияния нагруженного DOX каркаса COL-CS на заживление DW у крыс. CL и NCL были подготовлены и оценены с точки зрения морфологии, индекса набухания, кинетики высвобождения in vitro и биосовместимости.
Характеристика скафолдов NC…
The authors have nothing to disclose.
Авторы благодарят доктора Ашиша Д. Вадхвани. (Доцент и заведующий кафедрой фармацевтической биотехнологии, Фармацевтический колледж JSS, Ути, Индия) за помощь в исследованиях жизнеспособности клеток in vitro.
Авторы хотели бы поблагодарить Департамент науки и технологий – Фонд совершенствования научно-технической инфраструктуры в университетах и высших учебных заведениях (DST-FIST), Нью-Дели, за поддержку нашего отдела.
Авторы также хотели бы поблагодарить г-на Санджу. С. и г-н Шрирам. Нарукулла М. Фарм студентам за поддержку в видеосъеме.
Это исследование было поддержано JSS Academy of Higher Education & Research (JSSAHER).
1-ethyl-(3-3-dimethyl aminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC) | Merck Millipore, Mumbai, India | E7750 | |
2-(N-morpholino) ethane sulfonic acid (MES) | Merck Millipore, Mumbai, India | 137074 | |
3-(4, 5 dimethyl thiazole-2 yl) -2, 5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) | Thermo Fisher, Mumbai, India | M6494 | |
Deep freezer verticle | Labline Instruments, Kochi, India | ||
Dialysis sack | Merck Millipore, Mumbai, India | D6191-Avg. flat width 25 mm (1.0 in.), MWCO 12,000 Da | |
Doxycycline | Sigma chemicals Co. Ltd, Mumbai, India | D9891 | |
Elisa kit | R&D Systems | RMP900 | |
Escherichia coli (E. coli) | National Collection of Industrial Microorganisms, Pune, India | NCIM 2567 | |
Ethanol | Merck Millipore, Mumbai, India | 100983 | |
Lyophilizer-SZ042 | Sub-Zero lab instruments, Chennai, India | ||
Mechanical Stirrer-RQ-122/D | Remi laboratory instruments, Mumbai, India | ||
Medium molecular weight Chitosan | Sisco Research Laboratories Pvt. Ltd., Mumbai, India | 18824 | |
Microtome-RM2135 | Leica, U.K | ||
Mouse embryonic fibroblast cells (3T3-L1) | National Centre for Cell Sciences, Pune, India | ||
Multiple plate reader -Inifinte M200 Pro | Tecan Instruments, Switzerland | ||
N-hydroxy succinimide (NHS) | Sigma chemicals Co. Ltd, Mumbai, India | 130672 | |
Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) | National Collection of Industrial Microorganisms, Pune, India | NCIM 2036 | |
Scanning Electron Microscopy (SEM)-S-4800 | Hitachi, India | ||
Sodium hydroxide (NaOH) pellets | Qualigen fine chemicals, Mumbai, India | Q27815 | |
Staphylococcus aureus (S. aureus) | National Collection of Industrial Microorganisms, Pune, India | NCIM 5022 | |
Staphylococcus epidermis (S. epidermis) | National Collection of Industrial Microorganisms, Pune, India | NCIM 5270 | |
Streptozotocin (STZ) | Sisco Research Laboratories Pvt. Ltd., Mumbai, India | 14653 | |
Type-1 rat Collagen | Sigma chemicals Co. Ltd, Mumbai, India | C7661 | |
Ultraviolet–visible spectroscopy-1700 | Shimadzu |