Динамика заживления и изменение бактериальной обсемененности инфицированной раны при применении пептида GHK и его структурных аналогов
- Авторы: Рахметова К.К.1, Бобынцев И.И.1, Жиляева Л.В.1, Бежин А.И.1, Ворвуль А.О.1
-
Учреждения:
- Курский государственный медицинский университет
- Выпуск: Том 32, № 4 (2024)
- Страницы: 539-548
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://journals.rcsi.science/pavlovj/article/view/279484
- DOI: https://doi.org/10.17816/PAVLOVJ471212
- ID: 279484
Цитировать
Аннотация
Введение. В настоящее время перспективным направлением представляется использование для ускорения раневого процесса трипептида NH2-Gly-L-His-L-Lys-COOH (GHK), который действует на процессы регенерации ткани, обладает антиоксидантными, иммунотропными и противовоспалительными эффектами. При этом недостатком всех пептидов является их быстрая деградация протеолитическими ферментами. Одним из способов повышения устойчивости пептидных молекул является включение в их структуру D-изомеров аминокислот. Ранее нами было установлено, что GHK-D-Ala оказывал более выраженное влияние на регенеративные процессы в ране, способствовал увеличению в ране количества клеток фибробластического ряда, макрофагов на фоне уменьшения числа гранулоцитов и лимфоцитов, представлено существенное влияние D-Ala-GHK и GHK-D-Ala на показатели врожденного иммунитета и перекисного окисления липидов.
Цель. Оценить динамику заживления и бактериальной обсемененности инфицированной раны при применении пептида глицил-гистидил-лизин и его структурных модификаций с D-аланином (D-Ala).
Материалы и методы. Эксперименты выполнены на крысах линии Wistar. В работе использовали пептид GHK и его структурные аналоги D-Ala-GHK и GHK-D-Ala; вводили внутрикожно вокруг раны в дозах 0,5 мкг/кг и 1,5 мкг/кг каждые 24 ч. на протяжении 3, 7 или 10 сут. Оценивали площадь раны с расчетом коэффициента относительного ранозаживления (КОР), скорость заживления, сроки исчезновения перифокального отека, очищения раны, появления грануляций и начала краевой эпителизации. Бактериальную обсемененность определяли путем подсчета колоний на питательных средах после посева на них материала из биоптата раны.
Результаты. На 3 сут. КОР увеличился в 3,2–5,3 раза (p < 0,05–0,01) после использования пептидов D-Alа-GHK и GHK-D-Ala в обеих дозах при отсутствии эффекта после введения GHK. На 7 сут. уменьшение площади раны достигло статистически значимых различий во всех подопытных группах. К 10 сут. также во всех группах использование пептидов вызвало уменьшение площади раны при наибольшей выраженности после введения пептида GHK-D-Ala (93%, p < 0,001). На 7–10 сут. GHK-D-Ala увеличил скорость заживления в 4,7–5,3 раза (p < 0,05–0,01) при отсутствии существенных изменений после введения GHK и D-Alа-GHK. Также GHK-D-Ala в обеих дозах способствовал наиболее раннему исчезновению перифокального отека, очищению раны, появлению грануляций и началу краевой эпителизации. Значимое снижение бактериальной обсемененности наблюдалось после введения всех пептидов на 7 и 10 сут. при наибольшей выраженности после применения GHK-D-Ala.
Заключение. В условиях инфицированной кожной раны применение пептида GHK и его структурных аналогов D-Alа-GHK и GHK-D-Ala ускоряет ее заживление на фоне снижения бактериальной обсемененности. При этом наиболее выраженные изменения данных показателей отмечались после введения пептида GHK-D-Ala, что указывает на важное значение защиты молекулы GHK от действия карбоксипептидаз. Перспективным продолжением исследований в данном направлении может являться разработка местного средства с антибактериальным действием для стимуляции процессов регенерации в ране.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Камила Камильджановна Рахметова
Курский государственный медицинский университет
Email: muminovak@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5511-5962
SPIN-код: 5852-8840
Россия, Курск
Игорь Иванович Бобынцев
Курский государственный медицинский университет
Email: bobig@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7745-2599
SPIN-код: 3947-0114
д.м.н., профессор
Россия, КурскЛюдмила Владимировна Жиляева
Курский государственный медицинский университет
Email: zhiljaevalv@kursksmu.net
ORCID iD: 0000-0003-0390-4155
SPIN-код: 1726-8119
к.м.н.
Россия, КурскАлександр Иванович Бежин
Курский государственный медицинский университет
Email: bezhinai@kursksmu.net
ORCID iD: 0000-0003-3776-9449
SPIN-код: 1250-5549
д.м.н. профессор
Россия, КурскАнтон Олегович Ворвуль
Курский государственный медицинский университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: vorvul1996@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1529-6014
SPIN-код: 8398-9376
к.м.н.
Россия, КурскСписок литературы
- Власова Т.И., Арсентьева Е.В., Спирина М.А., и др. Сигнальные пути и молекулярные маркеры эпидермальных стволовых клеток в процессе регенерации кожи // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2022. Т. 66, № 2. С. 91–101. doi: 10.25557/0031-2991.2022.02.91-101
- Wynn T.A., Vannella K.M. Macrophages in Tissue Repair, Regeneration, and Fibrosis // Immunity. 2016. Vol. 44, No. 3. P. 450–462. doi: 10.1016/j.immuni.2016.02.015
- Башкина О.А., Самотруева М.А., Ажикова А.К., и др. Нейроиммуноэндокринная регуляция физиологических и патофизиологических процессов в коже // Медицинская иммунология. 2019. Т. 21, № 5. С. 807–820. doi: 10.15789/1563-0625-2019-5-807-820
- Макаревич П.И., Ефименко А.Ю., Ткачук В.А. Биохимическая регуляция регенеративных процессов факторами роста и цитокинами: основные механизмы и значимость для регенеративной медицины // Биохимия. 2020. Т. 85, № 1. С. 15–33. doi: 10.31857/S0320972520010029
- Хавинсон В.Х. Лекарственные пептидные препараты: прошлое, настоящее, будущее // Клиническая медицина. 2020. Т. 98, № 3. С. 165–177. doi: 10.30629/0023-2149-2020-98-3-165-177
- Pickart L., Margolina A. Regenerative and Protective Actions of the GHK-Cu Peptide in the Light of the New Gene Data // Int. J. Mol. Sci. 2018. Vol. 19, No. 7. P. 1987. doi: 10.3390/ijms19071987
- Pickart L., Vasquez–Soltero J.M., Margolina A. GHK Peptide as a Natural Modulator of Multiple Cellular Pathways in Skin Regeneration // Biomed. Res. Int. 2015. Vol. 2015. P. 648108. doi: 10.1155/2015/648108
- Pickart L., Vasquez–Soltero J.M., Margolina A. The human tripeptide GHK-Cu in prevention of oxidative stress and degenerative conditions of aging: implications for cognitive health // Oxid. Med. Cell. Longev. 2012. Vol. 2012. P. 324832. doi: 10.1155/2012/324832
- Рахметова К.К., Мишина Е.С., Ворвуль А.О., и др. Регенеративные эффекты пептидов Gly-His-Lys и Gly-His-Lys-D-Ala при кожной инфицированной ране // Вестник РГМУ. 2022. № 2. С. 62–68. doi: 10.24075/vrgmu.2022.014
- Рахметова К.К., Бобынцев И.И., Бежин А.И., и др. Эффекты пептида GHK и его структурных аналогов D-Ala-GHK и GHK-D-Ala на состояние врожденного иммунитета и перекисного окисления липидов в условиях кожной раны // Человек и его здоровье. 2023. Т. 26, № 1. С. 33–44. doi: 10.21626/vestnik/2023-1/05
- Рисман Б.В., Зубарев П.Н. Современные методики оценки течения раневого процесса // Известия Российской Военно-медицинской академии. 2020. Т. 39, № 3. С. 74–81. doi: 10.17816/rmmar64988
- R Core Team. R: A language and environment for statistical computing [Интернет]. Доступно по: https://www.R-project.org/. Ссылка активна на 31.05.2023.
- Wang X., Liu B., Xu Q., et al. GHK-Cu-liposomes accelerate scald wound healing in mice by promoting cell proliferation and angiogenesis // Wound Repair Regen. 2017. Vol. 25, No. 2. P. 270–278. doi: 10.1111/wrr.12520
- Gruchlik A., Chodurek E., Dzierzewicz Z. Effect of GLY-HIS-LYS and its copper complex on TGF-β secretion in normal human dermal fibroblasts // Acta Pol. Pharm. 2014. Vol. 71, No. 6. P. 954–958.
- Pickart L., Vasquez–Soltero J.M., Margolina A. GHK-Cu may Prevent Oxidative Stress in Skin by Regulating Copper and Modifying Expression of Numerous Antioxidant Genes // Cosmetics. 2015. Vol. 2, No. 3. P. 236–247. doi: 10.3390/cosmetics2030236
- Sun L., Li A., Hu Y., et al. Self-Assembled Fluorescent and Antibacterial GHK-Cu Nanoparticles for Wound Healing Applications // Particle & Particle Systems Characterization. 2019. Vol. 36, No. 4. P. 1800420. doi: 10.1002/ppsc.201800420
- Iwata Y., Nakade Y., Kitajima S., et al. Protective effect of d-alanine against acute kidney injury // Am. J. Physiol. Renal Physiol. 2022. Vol. 322, No. 6. P. F667–F679. doi: 10.1152/ajprenal.00198.2021
- Shi Y., Hussain Z., Zhao Y. Promising Application of D-Amino Acids toward Clinical Therapy // Int. J. Mol. Sci. 2022. Vol. 23, No. 18. P. 10794. doi: 10.3390/ijms231810794
- Lee C.J., Qiu T.A., Sweedler J.V. D-Alanine: Distribution, origin, physiological relevance, and implications in disease // Biochim. Biophys. Acta Proteins Proteom. 2020. Vol. 1868, No. 11. P. 140482. doi: 10.1016/j.bbapap.2020.140482
Дополнительные файлы
