Evaluation of the Use of a Modified Hydrogel in the Treatment of Local Radiation-Induced Skin Injures of Laboratory Animals

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

Introduction: Improving existing and developing new methods for treating local radiation injuries (LRI) of the skin is very important. One of the promising areas in this area is the development of preparations – hydrogels (H) with high regenerative potential, obtained from lyophilisates of decellularized biological tissues (LDT). Due to the multicomponent composition and the presence of such connective tissue components as collagen, laminin, fibronectin, elastin, as well as growth factors, such hydrogels stimulate cellular migration and adhesion, and also maintain their viability and functional activity in the wound bed. To improve the ease of use (improving the mechanical properties of the drug), as well as slowing down the biodegradation process, H-LDT preparations are modified, in particular, by the method of chemical cross-linking with genipin (GNP).

Objective: To evaluate the effectiveness of using a modified hydrogel preparation in the treatment of local radiation skin lesions in laboratory animals.

Material and methods: Local radiation injuries were modeled in 15 laboratory animals (male Wistar rats, average weight 225.0±25.0 g) using an LNK-268-PS X-ray machine. MLP treatment was performed with a hydrogel from lyophilisate of decellularized human tissues (H-LDT), obtained by a modified method of dry-cleaning cross-linking with genipin (GNP: 0.2 mM) on days 28–32, 35, 42 after irradiation. The animals were divided into 3 groups (5 animals in each) depending on the type of therapy: control group without therapy; H-LDT group; H-LDT+GNP group. Observation of laboratory animals was carried out up to 119 days with planimetric and histological examination (hematoxylin and eosin staining) of the course of the wound process of MLP.

Results: Planimetric studies have shown that the area (S) of the open wound surface (OWS) decreased by 30 % of the total S lesion in the experimental groups of animals (Н-LDH and H-LDH+GNP) on day 56 compared to the control group – on day 70. On day 119 of observation, healing of the LRI and the absence of OWS were noted in 40 % of animals in the H-LDT group. In the H-LDH+ GNP group, from day 28 to day 119 of observation, a decrease in S OWS by 6.15 times was noted compared to the control group of animals – by 3.49 times. In the H-LDT group, the results of histological studies demonstrated weak inflammatory infiltration, healing of the LRI and the absence of inflammatory infiltration and necrosis zone, the presence of single hair follicles.

Conclusion: Thus, the present study showed that hydrogel preparations from lyophilisate of decellularized human tissues and hydrogel modified with genipin have a positive effect on the dynamics of the course of the wound process of LRI in laboratory animals, no irritating effect on the skin was detected.

Sobre autores

M. Merkulov

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: t_astrelina@mail.ru
Moscow

T. Astrelina

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: t_astrelina@mail.ru
Moscow

D. Usupzhanova

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: t_astrelina@mail.ru
Moscow

V. Brunchukov

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: t_astrelina@mail.ru
Moscow

I. Kobzeva

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: t_astrelina@mail.ru
Moscow

Yu. Suchkova

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: t_astrelina@mail.ru
Moscow

N. Iashin

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: t_astrelina@mail.ru
Moscow

O. Mikhadarkina

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: t_astrelina@mail.ru
Moscow

V. Nikitina

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: t_astrelina@mail.ru
Moscow

T. Malivanova

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: t_astrelina@mail.ru
Moscow

E. Dubova

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: t_astrelina@mail.ru
Moscow

S. Lishchuk

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: t_astrelina@mail.ru
Moscow

K. Pavlov

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: t_astrelina@mail.ru
Moscow

O. Serova

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: t_astrelina@mail.ru
Moscow

Bibliografia

  1. Borrelli MR, Shen AH, Lee GK, Momeni A, Longaker MT, Wan DC. Radiation-Induced Skin Fibrosis: Pathogenesis, Current Treatment Options, and Emerging Therapeutics. Ann Plast Surg. 2019;83(4S Suppl 1):S59-S64. doi: 10.1097/SAP.0000000000 СПИСОК ИСТОЧНИКОВ 002098
  2. Ильин, Л. А. Радиационная гигиена / Л.А. Ильин, И.П. Коренков, Б.Я. Наркевич - Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2017. – 416 с.
  3. Alex K. Bryant, Matthew P. Banegas, Maria Elena Martinez, Loren K. Mell, James D. Murphy; Trends in Radiation Therapy among Cancer Survivors in the United States, 2000–2030. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 1 June 2017; 26 (6): 963–970. https://doi.org/10.1158/1055-9965.EPI-16-1023
  4. Wang Y, Chen S, Bao S, et al. Deciphering the fibrotic process: mechanism of chronic radiation skin injury fibrosis. Front Immunol. 2024;15:1338922. Published 2024 Feb 15. doi: 10.3389/fimmu.2024.1338922
  5. Cox J. D., Ang K. K. Radiation oncology E-book: rationale, technique, results. – Elsevier Health Sciences, 2009.
  6. Hickok J. T. et al. Occurrence, severity, and longitudinal course of twelve common symptoms in 1129 consecutive patients during radiotherapy for cancer //Journal of pain and symptom management. – 2005. – Т. 30. – №. 5. – С. 433-442.
  7. Huang C, Dong L, Zhao B, et al. Anti-inflammatory hydrogel dressings and skin wound healing. Clin Transl Med. 2022;12(11):e1094. doi: 10.1002/ctm2.1094
  8. Qiao S, Peijie T, Nan J. Crosslinking strategies of decellularized extracellular matrix in tissue regeneration. J Biomed Mater Res A. 2024;112(5):640-671. doi: 10.1002/jbm.a.37650
  9. Davidov T, Efraim Y, Hayam R, Oieni J, Baruch L, Machluf M. Extracellular Matrix Hydrogels Originated from Different Organs Mediate Tissue-Specific Properties and Function. Int J Mol Sci. 2021;22(21):11624. Published 2021 Oct 27. doi: 10.3390/ijms222111624
  10. Das A, Abas M, Biswas N, et al. A Modified Collagen Dressing Induces Transition of Inflammatory to Reparative Phenotype of Wound Macrophages. Sci Rep. 2019;9(1):14293. Published 2019 Oct 4. doi: 10.1038/s41598-019-49435-z
  11. Brown M, Li J, Moraes C, Tabrizian M, Li-Jessen NYK. Decellularized extracellular matrix: New promising and challenging biomaterials for regenerative medicine. Biomaterials. 2022;289:121786. doi: 10.1016/j.biomaterials.2022.121786
  12. Zhang M., Zhao X. Alginate hydrogel dressings for advanced wound management //International Journal of Biological Macromolecules. – 2020. – Т. 162. – С. 1414-1428.
  13. Almadani Y. H. et al. Wound healing: a comprehensive review //Seminars in plastic surgery. – Thieme Medical Publishers, Inc., 2021. – Т. 35. – №. 03. – С. 141-144.
  14. Chem. Heterocycl. Compd. 2017, 53(1), 21–35 [Химия гетероцикл. соединений 2017, 53(1), 21–35]

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».