Мікробіологічне обґрунтування використання ксенотрансплантантів, насичених нанокристалами срібла, для лікування опікових ран
Ключові слова:
опікові рани, ксенотрансплантант, нанокристали срібла, антимікробні властивості.Анотація
Вступ. Одним із головних факторів, що визначає прогноз перебігу опікової хвороби, є мікробна контамінація рани. Колонізація мікроорганізмами ранової поверхні уповільнює процеси загоєння ран, призводить до їх поглиблення опікових, а також є джерелом генералізації інфекції. Доведено, що застосування препаратів срібла підвищує загоєння ран, зокрема опікових, через зменшення запальних процесів у рані, попередженню її інфікування. Ці дані лягли в основу нового терапевтичного напряму лікування ран у клінічній практиці. Мета дослідження – вивчити антимікробну eфективність насичених нанокристалами срібла ксенотрансплантантів, які використовуватимуться у лікуванні опікових ран. Матеріали та методи. Протимікробну ефективність ксенотрансплантантів, насичених нанокристалами срібла, досліджували in vitro методом дифузії в агар, у рідкому поживному середовищі та вивчаючи адгезивну активність за допомогою тест-культур: Staphylococcus aureus АТСС 6538, Escherichia coli АТСС 25922, Pseudomonas aeruginosa АТСС 9027 та Candida albicans АТСС 885-653. Результати досліджень та їх обговорення. Протимікробні властивості срібла, яким були насичені клапті кріоліофілізованої ксеношкіри, не поступалися за ступенем ефективності сучасним перев’язувальним матеріалам, які використовували як позитивний контроль (пов’язки Mepilex Transfer Ag та Atrauman Ag) у дослідженнях. Наносрібло знижує показники адгезивного потенціалу мікроорганізмів, що важливо для попередження контамінації опікових ран. Висновки. Отримані результати дозволяють розглядати можливість використання ксенотрансплантантів, насичених нанокристалами срібла для місцевого лікування опікових ран з метою профілактики гнійно-запальних ускладнень, що можуть виникати.
Посилання
Alekseyev A.A., Krutikov M.G., Bobrovnikov A.E. Sepsis u obozhzhennykh: voprosy diagnostiki profilaktiki i lecheniya // Inf. i antimikrob. ter. 2001. № 3. S. 74-76. [In Russian].
Monafo WW. Supportive therapy in burn care. An overview of infection control. J Trauma. 1979;19:879– 880. [PubMed] [Google Scholar]. 3. Chernyakova H. M. Zastosuvannya sorbtsiynykh tekhnolohiy dlya likuvannya infikovanykh opikovykh ran v eksperymenti / Zaporozhskyy medytsynskyy zhurnal. 2017. T. 19. № 6(105). S. 793–797. [In Ukrainian].
Atoyebi OA, Sowemimo GO, Odugbemi T. Bacterial flora of burn wounds in Lagos, Nigeria: a prospective study. Burns. 1992;18:448–451. [PubMed] [Google Scholar].
Pandit DV, Gore MA, Saileshwar N, Deodhar LP. Laboratory data from the surveillance of a burns ward for the detection of hospital infection. Burns. 1993;19:52–55. [PubMed] [Google Scholar].
Bowler, P. G., Duerden, B. I., & Armstrong, D. G. (2001) Wound microbiology and associated approaches to wound management. Clinical Microbiology Reviews, 14(2), 244–269. DOI: 10.1128/CMR.14.2.244-269.2001
Current development of silver nanoparticle preparation, investigation, and application in the field of medicine / M. Murphy et al. Journal of Nanomaterials. 2015. Vol. 2015. P. 5.
Chakravarthi V. P., Balaji S. N. Applications of Nanotechnology in Veterinary Medicine. Veterinary World. 2010. Vol. 3, № 10. P. 477–480. 457
Eid KA, Azzazy HM. Sustained broad-spectrum antibacterial effects of nanoliposomes loaded with silver nanoparticles. Nanomedicine (Lond). 2014;9(9):1301-1310. doi:10.2217/nnm.13.89.
Lara et al.: Silver nanoparticles are broad-spectrum bactericidal and virucidal compounds. Journal of Nanobiotechnology 2011 9:30 doi:10.1186/1477-3155-9-30.
Chen X., Schluesener J. Nanosilver: a nanoproduct in medical application. Toxicol. Lett. 2008. Vol. 176, № 1. P. 1–12.
Kim JS, Kuk E, Yu KN, Kim JH, Park SJ, Lee HJ, Kim SH, Park YK, Park YH, Hwang CY, Kim YK, Lee YS, Jeong DH, Cho MH: Antimicrobial effects of silver nanoparticles. Nanomedicine 2007, 3:95-101.
Interaction of silver nanoparticles with serum proteins affects their antimicrobial activity in vivo / D. P. Gnanadhas et al. Antimicrobial agents and chemotherapy. 2013. № 57(10). Р. 4945–4955.
Ramalingam B, Parandhaman T, Das SK. Antibacterial Effects of Biosynthesized Silver Nanoparticles on Surface Ultrastructure and Nanomechanical Properties of Gram-Negative Bacteria viz. Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa. ACS Appl Mater Interfaces. 2016 Feb;8(7):4963-76. doi: 10.1021/acsami.6b00161. Epub 2016 Feb 12. PMID: 26829373.
Chung YC, Chen IH, Chen CJ: The surface modification of silver nanoparticles by phosphoryl disulfides for improved biocompatibility and intracellular uptake. Biomaterials 2008, 29:1807-1816.
Bhabra, G. Nanoparticles can cause DNA damage across a cellular barrier / G. Bhabra, A. Sood, B. Fisher, L. Cartwright, M. Saunders et al. // Nature Nanotechnology. – 2009. – № 4. – Р. 876-883.
Silver nanoparticles are broad-spectrum bactericidal and virucidal compounds / H. H. Lara, E. N. Garza- Treviño, L. [et al.] // J. Nanobiotechnology. – 2011. – V. 9. – 30 [Electronic resource]. – Regimen of access; http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3199605/ doi:10.1186/1477-3155-9-30
Lara HH, Ayala-Nuñez NV, Ixtepan-Turrent L, Rodriguez-Padilla C: Bactericidal effect of silver nanoparticles against multidrug-resistant bacteria. World Journal of Microbiology and Biotechnology 2010, 26:615-621.
Ravishankar Rai V, Jamuna Bai A. Nanoparticles and their potential application as antimicrobials. FORMATEX. 2011. Р. 197-209.
Li WR, Xie XB, Shi QS, Zeng HY, Ou-Yang YS, Chen YB: Antibacterial activity and mechanism of silver nanoparticles on Escherichia coli. Appl Microbiol Biotechnol. 2010. 85:1115-1122.
Revina A. A., Baranova Ye. K., Mulyukin A. L., & Sorokin V. V. (2005). Nekotoryye osobennosti vozdeystviya klasternogo serebra na drozhzhevyye kletki Candida utilis. Issledovano v Rossii, 8, 1403-1409. [In Russian]. https://cyberleninka.ru/article/n/nekotorye-osobennosti-vozdeystviya-klasternogo-serebra-nadrozhzhevye- kletki-candida-utilis
Andreychyn M. A. Tayemnycha khvoroba Morheloniv / M. A. Andreychyn, V. V. Bihunyak, V. V. Demʺyanenko // Klinichna imunolohiya. Alerholohiya. Infektolohiya. – 2010. – № 5–6. – S. 5–10. [In Ukrainian].
Vazhnycha O. M., Bobrova N. O., Hancho O. V., Lobanʹ H. A. Nanochastynky sribla: antybakterialʹni ta antyfunhalʹni vlastyvosti Farmakolohiya ta likarsʹka toksykolohiya №2(38)/2014. [In Ukrainian]. http://ru.ift.org.ua/node/224
Chekman I.S., Movchan B.A., Zagorodnyy M.I., Gaponov Yu.V., Kurapov Yu.A., Krushinskaya L.A., Kardash M.V. Nanoserebro: tekhnologii polucheniya, farmakologicheskiye svoystva, pokazaniya k primeneniyu. Preparati i tekhnologíí̈ . 2008. № 5 (51). https://www.health-medix.com/articles/misteztvo/2008-06-15/32-34.pdf
M.A. Ansari, H.M. Khan, A.A. Khan, et al. Evaluation of antibacterial activity of silver nanoparticles against MSSA and MRSA on isolates from skin infections. Biol & Med, 3 (2) (2011), pp. 141-146
Tian J, Wong KK, Ho CM, Lok CN, Yu WY, Che CM, Chiu JF, Tam PK: Topical delivery of silver nanoparticles promotes wound healing. ChemMedChem 2007, 2:129-136.
Bishara S. Atiyeh, Michel Costagliola, Shady N. Hayek, Saad A. Dibo, Effect of silver on burn wound infection control and healing: Review of the literature, Burns, Volume 33, Issue 2, 2007, Pages 139-148, https://doi.org/10.1016/j.burns.2006.06.010.
Chinnasamy, G., Chandrasekharan, S., Koh, T. W., & Bhatnagar, S. (2021). Synthesis, Characterization, Antibacterial and Wound Healing Efficacy of Silver Nanoparticles From Azadirachta indica. Frontiers in microbiology, 12, 611560. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.611560 29. Thirumurugan Gunasekaran, Tadele Nigusse, Magharla Dasaratha Dhanaraju. 2011. Silver Nanoparticles as Real Topical Bullets for Wound Healing. Journal of the American College of Clinical Wound Specialists, Volume 3, Issue 4. 82-96. https://doi.org/10.1016/j.jcws.2012.05.001.
Derzhavna farmakopeya Ukrayiny / Derzh. sluzhba Ukrayiny z likar. zasobiv, Ukr. nauk. farm. tsentr yakosti likar. zasobiv. – 1-e vyd. – Kharkiv, 2011 – Dopov. 4: vved. v diyu z 1 trav. 2011 r. Nakazom MOZ Ukrayiny vid 23 berez. 2011 r. № 162. – 538 s.
Brilis VI, Brilene TA, Lentsner HP, Lentsner AA. Metodika izucheniya adgezivnogo protsessa mikroorganizmov [Method of studying the adhesive process of microorganisms. Laboratornoe delo. 1986; 4:210-2. (Russian).
Mikrobiologiya i immunologiya dlya stomatologov / R. Dzh. Lamont, M. S. Lantts, G. A. Berne, D. Dzh. LeBlank / [pod red. V. K. Leont’yeva]; per. s angl. Smirnova I. V. – M.: Prakticheskaya meditsina, 2010. 504 s.
I. Sondi, B. Salopek-Sondi Silver nanoparticles as antimicrobial agent: a case study on E. coli as a model for Gram-negative bacteria. J. Colloid Interface Sc. 2004. V. 275. № 1. P. 177–182.
G. Gahlawat et al. Microbial glycolipoprotein–capped silver nanoparticles as emerging antibacterial agents. Microb Cell Fact. 2016. Vol. 15. P. 1-14.
