Выпуск №6-20, 2021

Обзорная статья

https://doi.org/10.38025/2078-1962-2021-20-6-84-95

Разработка раневых покрытий для регенеративной медицины

Посмотреть статью (PDF файл для скачивания)



XML файл для скачивания

1 ORCIDКудряшова И.С., 1 ORCIDМарков П.А., 1 ORCIDКостромина Е.Ю., 1 ORCIDЕремин П.С., 1 ORCIDРачин А.П., 1 ORCIDГильмутдинова И.Р.

1 Национальный медицинский исследовательский центр реабилитации и курортологии Минздрава России, Москва, Россия


РЕЗЮМЕ

По мере развития науки углублялось понимание патофизиологических механизмов раневого процесса, создавалась техно-логическая база, позволяющая обслуживать клинические потребности тканевой репарации. Эти факторы в совокупности с растущими потребностями в заживлении инфицированных и хронических ран привели к расширению рынка перевязочных материалов. В связи с чем возникает потребность в обобщении и актуализации информации о протекании процессов репа-рации на клеточном и молекулярном уровне; о применении в лечении ран биоматериалов; о доступных на рынке раневых покрытиях.

В данном обзоре представлены современные данные о раневом процессе: клеточные и сигнальные механизмы репарации, особенности формирования микроклимата раневого ложа, морфофункциональные перестройки ткани в процессе заживления. На основе этих данных сформулированы требования, предъявляемые к современным раневым покрытиям. Проведена классификация существующих на рынке перевязочных материалов с точки зрения взаимодействия с тканями организма. Описаны биофункциональные особенности полимеров синтетического и природного происхождения, входящих в состав повязок, а именно их действие на течение регенеративных процессов. Дана классификация активных лекарственных компонентов, используемых при изготовлении раневых покрытий, рассмотрены особенности их применения на фоне патологического раневого процесса.


КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: раневые покрытия, раневой процесс, интерактивные раневые покрытия, биоактивные раневые покрытия, биоматериалы, лечение ран

Источник финансирования: Авторы заявляют об отсутствии финансирования при проведении исследования.

Конфликт интересов: Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи

Для цитирования: Кудряшова И.С., Марков П.А., Костромина Е.Ю., Еремин П.С., Рачин А.П., Гильмутдинова И.Р. Разработка раневых покрытий для регенеративной медицины. Вестник восстановительной медицины. 2021; 20 (6): 84-95. https://doi.org/10.38025/2078-1962-2021-20-6-84-95

Для корреспонденции: Кудряшова Ирина Сергеевна, e-mail: Irinzha@gmail.com



Список литературы:

  1. Lindholm C., Searle R. Wound management for the 21st century: combining effectiveness and efficiency. International Wound Journal. 2016; 13(2): 5-15. https://doi.org/10.1111/IWJ.12623 
  2. Bui U., Edwards H., Finlayson K. Identifying risk factors associated with infection in patients with chronic leg ulcers. International Wound Journal. 2018; 15(2): 283-290. https://doi.org/10.1111/IWJ.12867
  3. Еремин П.С., Хохлов И.В., Гильмутдинова И.Р. Эффективность стромальных сосудистых фракций жировой ткани. Вестник восстановительной медицины. 2019; 3(91): 73-75.
  4. Ghomi E.R., Khalili S., Khorasani S.N., Neisiany R.E., Ramakrishna S. Wound dressings: Current advances and future directions. Journal of Applied Polymer Science. 2019; 136(27): 47738 p. https://doi.org/10.1002/APP.47738
  5. Tottoli E.M., Dorati R., Genta I., Chiesa E., Pisani S., Conti B. Skin Wound Healing Process and New Emerging Technologies for Skin Wound Care and Re- generation. Pharmaceutics. 2020; 12(8): 1-30. https://doi.org/10.3390/PHARMACEUTICS12080735
  6. Ana Cristina de Oliveira Gonzalez, Tila Fortuna Costa, Zilton de Araújo Andrade, Alena Ribeiro Alves Peixoto Medrado. Wound healing – A literature review. Anais Brasileiros de Dermatologia. 2016; 91(5): 614-620. https://doi.org/10.1590/abd1806-4841.20164741
  7. Rodrigues M., Kosaric N., Bonham C.A., Gurtner G.C. Wound Healing: A Cellular Perspective. Physiological Reviews. 2018; 99(1): 665-706. https://doi.org/10.1152/PHYSREV.00067.2017
  8. Eisinger F., Patzelt J., Langer H.F. The Platelet Response to Tissue Injury. Frontiers in Medicine. 2018: 317 p. https://doi.org/10.3389/FMED.2018.00317 
  9. Cañedo-Dorantes L., Cañedo-Ayala M. Skin Acute Wound Healing: A Comprehensive Review. International Journal of Inflammation. 2019. https://doi.org/10.1155/2019/3706315
  10. Viola A., Munari F., Sánchez-Rodríguez R., Scolaro T., Castegna A. The Metabolic Signature of Macrophage Responses. Frontiers in Immunology. 2019: 1462 p. https://doi.org/10.3389/FIMMU.2019.01462
  11. Branchett W.J., Lloyd C.M. Regulatory cytokine function in the respiratory tract. Mucosal Immunology. 2019; 12(3): 589-600. https://doi.org/10.1038/s41385-019-0158-0
  12. Larouche J., Sheoran S., Maruyama K., Martino M.M. Immune Regulation of Skin Wound Healing: Mechanisms and Novel Therapeutic Targets. Advances in Wound Care. 2018; 7(7): 209 p. https://doi.org/10.1089/WOUND.2017.0761
  13. Jones E.M., Cochrane C.A., Percival S.L. The Effect of pH on the Extracellular Matrix and Biofilms. Advances in Wound Care. 2015; 4(7): 431 p. https://doi.org/10.1089/WOUND.2014.0538 
  14. Landén N. X., Li D., Ståhle M. Transition from inflammation to proliferation: a critical step during wound healing. Cellular and Molecular Life Sciences. 2016; 73(20): 3861 p. https://doi.org/10.1007/S00018-016-2268-0
  15. Ellis S., Lin E.J., Tartar D. Immunology of Wound Healing. Current Dermatology Reports. 2018; 7(4): 350 p. https://doi.org/10.1007/S13671-018-0234-9
  16. Theoret C. Physiology of Wound Healing. Equine Wound Management: Third Edition. 2016: 1-13. https://doi.org/10.1002/9781118999219.CH1
  17. Xue M., Jackson C.J. Extracellular Matrix Reorganization During Wound Healing and Its Impact on Abnormal Scarring. Advances in Wound Care. 2015; 4(3): 119 p. https://doi.org/10.1089/WOUND.2013.0485
  18. Frykberg R.G., Banks J. Challenges in the Treatment of Chronic Wounds. Advances in Wound Care. 2015; 4(9): 560-582. https://doi.org/10.1089/WOUND.2015.0635
  19. Зиновкин Р.А., Попова Е.Н., Плетюшкина О.Ю., Ильинская О.П., Писарев В.М., Черняк Б.В. Перспективы использования средств на основе митохондриально-направленного антиоксиданта SkQ1 в лечении труднозаживающих ран (обзор). Общая реаниматология. 2018; 14(2): 69-86. https://doi.org/10.15360/1813-9779-2018-2-69-86
  20. Zhao R., Liang H., Clarke E., Jackson C., Xue M. Inflammation in Chronic Wounds. International Journal of Molecular Sciences. 2016; 17(12). https://doi.org/10.3390/IJMS17122085
  21. Shi C., Wang C., Liu H. et al. Selection of Appropriate Wound Dressing for Various Wounds. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2020; (8). https://doi.org/10.3389/fbioe.2020.00182
  22. Negut I., Dorcioman G., Grumezescu V. Scaffolds for wound healing applications. Polymers. 2020; 12(9): 1-19. https://doi.org/10.3390/polym12092010
  23. Chen F.M., Liu X. Advancing biomaterials of human origin for tissue engineering. Progress in Polymer Science. 2016; (53): 86 p. https://doi.org/10.1016/J.PROGPOLYMSCI.2015.02.004
  24. Weller C.D., Team V., Sussman G. First-Line Interactive Wound Dressing Update: A Comprehensive Review of the Evidence. Frontiers in Pharmacology. 2020; (11). https://doi.org/10.3389/FPHAR.2020.00155
  25. Dhivya S., Padma V.V., Santhini E. Wound dressings – a review. BioMedicine. 2015; 5(4): 24-28. https://doi.org/10.7603/S40681-015-0022-9
  26. Stoica A.E., Chircov C., Grumezescu A.M. Nanomaterials for Wound Dressings: An Up-to-Date Overview. Molecules (Basel, Switzerland). 2020; 25(11). https://doi.org/10.3390/molecules25112699
  27. Wiegand C., Abel M., Hipler U.C., Elsner P. Effect of non-adhering dressings on promotion of fibroblast proliferation and wound healing in vitro. Scientific Reports. 2019; 9(1). https://doi.org/10.1038/S41598-019-40921-Y
  28. Dabiri G., Damstetter E., Phillips T. Choosing a Wound Dressing Based on Common Wound Characteristics. Advances in Wound Care. 2016; 5(1): 32 p. https://doi.org/10.1089/WOUND.2014.0586
  29. Barrett S., Callaghan R., Chadwick P. et al. An observational study of a superabsorbent polymer dressing evaluated by clinicians and patients. Journal of Wound Care. 2018; 27(2): 91-100. https://doi.org/10.12968/JOWC.2018.27.2.91
  30. Gabriela F.V., Benjamín L.M., Hugo E.S. Clinical Medical Reviews and Case Reports Advances in the Management of Skin Wounds with Synthetic Dress- ings. 2016. 
  31. Zhang Y., Holl E., Chun M., O’Brien M., Nguyen A., Sun L. Just a Flesh Wound? A Detailed Review of Modern Dressings. Health Science Journal. 2020; 14(4). https://doi.org/10.36648/1791-809X.14.4.730
  32. Vasile C., Pamfil D., Stoleru E., Baican M. New Developments in Medical Applications of Hybrid Hydrogels Containing Natural Polymers. Molecules. 2020; 25(7). https://doi.org/10.3390/MOLECULES25071539
  33. Гильмутдинова И.Р., Костромина Е.Ю., Якупова Р.Д., Еремин П.С. Разработка наноструктурированного биопластического материала для комбустиологии. Биотехнология. 2020; 36(4): 65-68. https://doi.org/10.21519/0234-2758-2020-36-4-65-68
  34. Konovalova M.V, Markov P.A., Popova G.Y., et al. Prevention of postoperative adhesions by biodegradable cryogels from pectin and chitosan polysaccharides. Journal of Bioactive and Compatible Polymers. 2017; 32(5): 487-502. https://doi.org/10.1177/0883911517690758
  35. Reddy M.S.B., Ponnamma D., Choudhary R., Sadasivuni K.K. A Comparative Review of Natural and Synthetic Biopolymer Composite Scaffolds. Polymers. 2021; 13(7): 1105 p. https://doi.org/10.3390/POLYM13071105
  36. Hajialyani M., Tewari D., Sobarzo-Sánchez E., Nabavi S.M., Farzaei M.H., Abdollahi M. Natural product-based nanomedicines for wound healing purpos- es: therapeutic targets and drug delivery systems. International Journal of Nanomedicine. 2018; (13): 5023-5043. https://doi.org/10.2147/IJN.S174072
  37. Joyce K., Fabra G.T., Bozkurt Y., Pandit A. Bioactive potential of natural biomaterials: identification, retention and assessment of biological properties. Signal Transduction and Targeted Therapy. 2021; 6(1): 1-28. https://doi.org/10.1038/s41392-021-00512-8
  38. Markov P.A., Khramova D.S., Shumikhin K.V. et al. Mechanical properties of the pectin hydrogels and inflammation response to their subcutaneous implantation. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 2019; 107(9): 2088-2098. https://doi.org/10.1002/JBM.A.36721
  39. Gilmutdinova I.R., Kostromina E., Yakupova R.D., Eremin P.S. Development of nanostructured bioplastic material for wound healing. European Journal of Translational Myology. 2021; 31(1). https://doi.org/10.4081/EJTM.2021.9388
  40. Aderibigbe B.A., Buyana B. Alginate in Wound Dressings. Pharmaceutics. 2018; 10(2). https://doi.org/10.3390/PHARMACEUTICS10020042
  41. Костромина Е.Ю., Кудряшова И.С., Марков П.А., Еремин П.С., Гильмутдинова И.Р., Рачин А.П. Разработка перевязочного биоматериала на базе компонентов экстрацеллюлярного матрикса. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2021; 98(3-2): 100-101. https://doi.org/10.17116/kurort20219803221
  42. Mathew-Steiner S.S., Roy S., Sen C.K. Collagen in Wound Healing. Bioengineering (Basel, Switzerland). 2021; 8(5). https://doi.org/10.3390/BIOENGINEERING8050063
  43. Huan Y., Kong Q., Mou H., Yi H. Antimicrobial Peptides: Classification, Design, Application and Research Progress in Multiple Fields. Frontiers in Microbi- ology. 2020: 2559 p. https://doi.org/10.3389/FMICB.2020.582779
  44. Klimek K., Ginalska G. Proteins and Peptides as Important Modifiers of the Polymer Scaffolds for Tissue Engineering Applications—A Review. Polymers. 2020; 12(4): 844 p. https://doi.org/10.3390/POLYM12040844
  45. Lin H., Zheng Z., Yuan J., Zhang C., Cao W., Qin X. Collagen Peptides Derived from Sipunculus nudus Accelerate Wound Healing. Molecules. 2021; 26(5): 1385 p. https://doi.org/10.3390/MOLECULES26051385
  46. Geanaliu-Nicolae R.E., Andronescu E. Blended Natural Support Materials—Collagen Based Hydrogels Used in Biomedicine. Materials. 2020; 13(24): 1-31. https://doi.org/10.3390/MA13245641
  47. Liu H., Wang C., Li C. et al. A functional chitosan-based hydrogel as a wound dressing and drug delivery system in the treatment of wound healing. RSC Advances. 2018; 8(14): 7533-7549. https://doi.org/10.1039/C7RA13510F
  48. Singh R., Shitiz K., Singh A. Chitin and chitosan: biopolymers for wound management. International Wound Journal. 2017; 14(6): 1276-1289. https://doi.org/10.1111/IWJ.12797
  49. Nourian Dehkordi A., Mirahmadi Babaheydari F., Chehelgerdi M., Raeisi Dehkordi S. Skin tissue engineering: wound healing based on stem-cell-based therapeutic strategies. Stem Cell Research & Therapy. 2019; 10(1): 1-20. https://doi.org/10.1186/S13287-019-1212-2
  50. Fang W., Bi D., Zheng R. et al. Identification and activation of TLR4-mediated signalling pathways by alginate-derived guluronate oligosaccharide in RAW264.7 macrophages. Scientific Reports. 2017; 7(1): 1-13. https://doi.org/10.1038/s41598-017-01868-0
  51. Zhang H., Cheng J., Ao Q. Preparation of Alginate-Based Biomaterials and Their Applications in Biomedicine. Marine Drugs. 2021; 19(5). https://doi.org/10.3390/MD19050264
  52. Abasalizadeh F., Moghaddam S.V., Alizadeh E. et al. Alginate-based hydrogels as drug delivery vehicles in cancer treatment and their applications in wound dressing and 3D bioprinting. Journal of Biological Engineering. 2020; 14(1): 1-22. https://doi.org/10.1186/S13036-020-0227-7
  53. Гильмутдинова И.Р., Воробьева И.Г., Еремин П.С. Панты марала как источник получения регенеративных клеток. Вестник восстановительной медицины. 2019; 6(94): 73-74. 
  54. Saghazadeh S., Rinoldi C., Schot M. et al. Drug Delivery Systems and Materials for Wound Healing Applications. Advanced Drug Delivery Reviews. 2018; (127): 138 p. https://doi.org/10.1016/J.ADDR.2018.04.008
  55. Sibbald R.G., Elliott J.A., Verma L., Brandon A., Persaud R., Ayello E.A. Update: Topical Antimicrobial Agents for Chronic Wounds. Advances in Skin & Wound Care. 2017; 30(10): 438-450. https://doi.org/10.1097/01.ASW.0000524471.28441.B9
  56. Свистушкин В.М., Никифорова Г.Н., Лобачева В.В. Принципы рациональной антибиотикотерапии больных острым бактериальным риносинуси- том. Доктор.Ру. 2020; 19(11): 42-45. https://doi.org/10.31550/1727-2378-2020-19-11-42-45
  57. Barreto R., Barrois B., Lambert J., Malhotra-Kumar S., Santos-Fernandes V., Monstrey S. Addressing the challenges in antisepsis: focus on povidone io- dine. International Journal of Antimicrobial Agents. 2020; 56(3). https://doi.org/10.1016/J.IJANTIMICAG.2020.106064
  58. Worsley A., Vassileva K., Tsui J., Song W., Good L. Polyhexamethylene Biguanide:Polyurethane Blend Nanofibrous Membranes for Wound Infection Con- trol. Polymers. 2019; 11(5). https://doi.org/10.3390/POLYM11050915
  59. Lee J.H., Parthiban P., Jin G.Z., Knowles J.C., Kim H.W. Materials roles for promoting angiogenesis in tissue regeneration. Progress in Materials Science. 2021; (117): 100732 p. https://doi.org/10.1016/J.PMATSCI.2020.100732
  60. Chen X., Zhang M., Chen S., et al. Peptide-Modified Chitosan Hydrogels Accelerate Skin Wound Healing by Promoting Fibroblast Proliferation, Migration, and Secretion. Cell Transplant. 2017; 26(8): 1331-1340. https://doi.org/10.1177/0963689717721216



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

©

Эта статья открытого доступа по лицензии CC BY 4.0. Издательство: ФГБУ «НМИЦ РК» Минздрава России.
This is an open article under the CC BY 4.0 license. Published by the National Medical Research Center for Rehabilitation and Balneology.


Aссоциация НАЭСКЛ