УДК 541.13; 616.5 - 002.3

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОГО

ДЕЙСТВИЯ АНОЛИТОВ АН, АНК И КАТОЛИТА ПРИ ЛЕЧЕНИИ

ГНОЙНО-ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ КОЖИ

В.В. Торопков, Э.Б. Альтшуль, О.И. Пересыпкин, Е.В. Торопкова

Санкт-Петербургский государственный университет (медицинский факультет),

Научно-технический центр технологий ЭХА, Санкт-Петербургская государственная медицинская академия, Санкт-Петербургская государственная медицинская педиатрическая академия.

Анолиты АН и АНК с эквивалентом содержания активного хлора 20 - 25 мг/л могут быть рекомендованы для клинического испытания в целях лечения и профилактики гнойно-воспалительных заболеваний кожи и подкожной клетчатки. Сочетанное воздействие последовательной обработки гнойно-воспалительных очагов сначала католитом, а затем анолитами приводит к усилению эффекта очищения ран и ускорению процесса их заживления. Католит с рН 12 при ОВП до (- 900 мВ, ХСЭ) разведенный в физиологическом растворе в соотношении 1/2 может быть рекомендован для лечения гнойно-воспалительных заболеваний кожи и подкожной клетчатки. Использование неразведенного анолита с рН 12 при ОВП до (- 900 мВ, ХСЭ) противопоказано.

Анолит, католит, гнойные заболевания кожи, гнойные раны, лечение, антибиотики, доклинические испытания

До настоящего времени для лечения и профилактики инфекционных заболеваний разной этиологии и локализации в качестве основного, этиотропного средства используются антимикробные препараты, в частности - антибиотики. Лечение антибиотиками связано с проявлением их побочных действий в виде сенсибилизации организма, токсического воздействия на органы и системы человека. В последние годы используются антибиотики широкого спектра действия, побочные неблагоприятные последствия их использования проявляются еще в большей степени. При этом имеют место в лечебно-профилактической практике случаи, когда использование антибиотиков вообще не возможно. В частности при их индивидуальной непереносимости отдельными лицами, в случаях сенсибилизации или аллергических заболеваний человека.

Актуальнейшей остается и проблема антибиотикоустойчивости микроорганизмов. Отдельные виды микроорганизмов - возбудителей гнойно-воспалительных процессов вообще не чувствительны к обычно используемым антибиотикам. К таким группам относятся дрожжеподобные грибы рода Кандида и некоторые виды патогенных плесеней.

В связи с изложенным, возникает потребность в препаратах и средствах, безвредных для больного и здорового человека, экологически безопасных, доступных, экономичных, альтернативных существующим.

Перспективно использование продуктов электрохимической активации растворов хлорида натрия, как хлорсодержащих веществ, в виде нейтральных анолитов АН, АНК и католита продуцируемых установками типа СТЭЛ, производимые в настоящее время и имеющие гигиенические сертификаты на их производственное использование.

Целью данного исследования явилось изучение возможности использования анолитов АН, АНК и католита в целях лечения и профилактики гнойно-воспалительных заболеваний кожи и подкожной клетчатки. Поскольку данные соединения ранее не испытывались в подобных целях, мы не исключали, что в результате исследований вообще определится возможно новый спектр областей и назначений их применения, а так же противопоказания к их применению.

Исследования и испытания анолитов АН, АНК и католита проводили в соответствии с требованиями и положениями "Правил доклинической оценки безопасности фармакологических средств", а так же с использованием методов и приемов исследований, обследований и наблюдений, связанных со спецификой изучаемых веществ. При этом использовались официальные регламентированные приемы и методы исследования.

Перед изучением действия изучаемых веществ на испытуемые микроорганизмы, нами изучена микрофлора ран и значение их рН.

Изучение спектра микроорганизмов и концентраций анолитов и католита, действующих в отношении микроорганизмов, проводили с использованием бактериологического метода. В качестве лабораторной коллекции микроорганизмов использовались эталонные, коллекционные культуры микроорганизмов и культуры, выделяемые с кожных покровов или воспалительных очагов кожи и подкожной клетчатки. Причем использовались и изучались как патогенные, так и условно-патогенные микроорганизмы - потенциальные возбудители гнойно-воспалительных процессов кожи и подкожной клетчатки. В коллекцию микроорганизмов, использованных для испытания анолитов и католита, входили следующие виды микроорганизмов: Staph. aureus (АТСС 25953), а так же патогенные стафилококки, выделенные из инфекционных очагов кожи или подкожной клетчатки больных (6 штаммов), Candida albicans (штамм СТС 885-653), E. coli (штамм М-17), Рs. аeruginosa (АТСС 27853), Str. faecalis,(v. zymogenes и v. liquefaciens ), Kl. pneumoniae, Pr. mirabilis, B. cereus. Для исключения штаммо - вариабельности поведения микроорганизмов, испытывалось по 3 - 6 штаммов микроорганизмов. Микроорганизмы культивировали на соответствующих им питательных средах.

Изучался характер изменения чувствительности микроорганизмов к антибиотикам после воздействия на них анолитов и католита. Для этой цели использовался стандартный метод дисков, пропитанных антибиотиками в постановке реакции радиальной диффузии на питательном агаре. Были использованы диски, включающие следующие антибиотики: цефоперразон, нафтазидим, офлоксацин, цефотаксим, ципрофлоксацин, тобрамицин, азлоциллин, (диски с антибиотиками для грамотрицательной микрофлоры); оксициллин, эритромицин, тетрациклин, пенициллин, линкомицин, (диски с антибиотиками для грамположительной флоры).

На кроликах были воспроизведены экспериментальные очаги воспаления с последующим изучением действия на гнойно-воспаленные раны анолитов и католита. Кроликам скальпелем наносили симметрично поперек спины, по обе стороны от позвоночного столба по три линейные раны одинакового размера, проникающие через кожу, подкожную клетчатку поверхностную фасцию и частично мышцы. Все раны затем были одинаково инфицированы стафилококковой взвесью (St. aureus), содержащей 10⁹ микробных тел в одном мл.

В связи с использованием анолитов и католита при изучении их воздействия на кожу оценивался местный иммунитет кожных покровов и слизистой рта. Определяли бактерицидную активность кожных покровов, поверхностную и глубокую микрофлору кожных покровов, определяли рН и Eh с помощью рН-метра - рН-150. Исследования проводились с помощью волонтеров, использовавших растворы анолитов АН, АНК и католита при воздействии их на кожные покровы. Исследования проводили на предплечьях рук, полностью погружаемых в испытуемые растворы. Проведены исследования по выживаемости тест-бактерий при нанесении их на кожные покровы в дозах, соответствующих раневым (10⁸ - 10⁹ КОЕ/мл).

Помимо оценки местного иммунитета оценивалось действие анолитов на буккальный эпителий полости рта, купающихся в бассейнах с дезинфекцией воды анолитами.

Для оценки воздействия анолитов и католита были приглашены волонтеры. Группа включала 45 человек (34 женщины и 11 мужчин) в возрасте от 21 года до 43 лет. После использования анолитов и католита давалась органолептическая их характеристика, собирался анамнез об ощущениях при проведении обследования. До и после проведения испытаний определялись бактерицидная активность кожных покровов по Клемпарской и характер поверхностной и глубокой микрофлоры.

На первом этапе исследования было изучено отношение эталонных культур микроорганизмов к действию антибиотиков после их обработки анолитами и католитами. Чистые культуры микроорганизмов в концентрации 10⁹ обрабатывали анолитами АН, АНК, католитом и следующими сочетаниями: первичная обработка католитом и последующая анолитом АН, и первичная обработка католитом и последующая обработка анолитом АНК. То есть были смоделированы возможные последовательные воздействия анолитов и католитов с действием антибиотиков. Католит использовали в дозе 50 % со значениями рН = 12,0 и Eh = - 86. Анолиты использовались в дозе 4 мг/дм³ активного хлора. При этом значения АН были следующие рН = 5,5, Eh = +345 мВ; значения АНК составил pH = 7,2; Eh = +284 мВ.

Чувствительность к антибиотикам определяли диффузиметрическим методом, путем наложения на газоны посевов стандартных дисков с антибиотиками для определения чувствительности грамположительной и грамотрицательной флоры. В связи с тем, что дрожжеподобный микроорганизм Candida albicans проявляет устойчивость как к антибактериальным антибиотикам против грамположительной флоры, так и грамотрицательным, - этот микроорганизм испытывался в отношении обеих групп антибиотиков. Исследования сопровождались постановками контролей в виде определения антибиотикограмм интактных культур.

Как показали наши исследования анолиты и католит потенциируют действие антибиотиков в опытах in vitro. Причем католит действует более выражено, чем анолиты АН и АНК. Примечательно, что действие антибиотиков наблюдается даже в тех случаях, когда культуры изначально были устойчивыми к их действию. Однако это касается отдельных, некоторых видов микроорганизмов и возможно объясняется их штаммовариабельностью. Сочетанное, последовательное воздействие на культуры католита и анолитов приводит к получению исходных (аналогичных контрольным) данным. Примечательно, что в данном случае фигурируют микроорганизмы семейства кишечных. Аналогичные закономерности получены и при анализе действия антибиотиков на обработанные культуры патогенного стафилококка (St.aureus). Чрезвычайно интересные данные получены при изучении поведения таких микроорганизмов как Candida albicans. Микроорганизм, вообще не чувствительный к антибактериальным антибиотикам, направленным против грамположительной флоры, после воздействия анолитов АН и АНК стал проявлять к этой группе антибиотиков чувствительность. В отношении действия антибиотиков, направленных против грамположительной флоры, такого феномена не наблюдалось. Примечательно и то, что микроорганизмы - стрептококки семейства энтерококков вообще не проявили чувствительности к антибиотикам, а воздействие анолитов, католита и их сочетаний так же не вызвало изменений в характере отношения этих микроорганизмов к антибиотикам. Возможно это связано со своеобразной природой этой группы микроорганизмов, описанной выше, а именно. Эти стрептококки характеризуются высокой устойчивостью во внешней среде ( в частности к действию высоких значений рН и высоких уровней ОВП. Эти их особенности определяются спецификой цитохром-оксидазных и антиоксидантных систем, способным противостоять неблагоприятным факторам внешней среды. Помимо этого стрептококки, относящиеся к энтерококкам, характеризуются ограниченной способностью к транспорту электронов. По совокупной оценке этих свойств энтерококков возможно объяснение отсутствия действия на них анолитов, католита и сочетаний этих веществ, обладающих столь выраженными значениями окислительно-восстановительного потенциала и рН.

При последовательном воздействии католит и анолитов на микроорганизмы не следует исключать и такого механизма их действия, как нейтрализация одного другим, что и проявляется в том, что культуры сохраняют практически исходный спектр своих антибиотикограмм.

Таким образом, анолиты АН и АНК и, особенно католит резко потенциируют in vitro действие антибиотиков. Безусловно, что в организме человека и теплокровных животных эта особенность испытуемых веществ проявится с большей активностью. Еще раз хочется подчеркнуть появление чувствительности к антибиотикам, направленным против грамположительной флоры, у дрожжеподобного гриба рода Кандида (Candida albicans). Это открывает перспективу разработки лечения заболеваний, вызываемых этим микроорганизмом. Заболеваний трудно поддающихся лечению, длительно протекающих и наносящих ущерб здоровью человека.

Действие анолитов АН, АНК и католита было проверено нами на волонтерах, которые использовали анолиты и католит при воздействии их на кожу предплечья руки. Группа волонтеров состояла из 25 человек студентов и преподавателей СПбГМА (14 человек женского пола и 11 человек мужского).

Изучалась бактерицидная активность кожи, рН и Eh кожи до и после воздействия испытуемых веществ.

Испытания проведенные на волонтерах заключались в изучении действия на кожу анолитов АН и АНК с концентрацией активного хлора 20 мг/дм³.

Значения бактерицидной активности кожи волонтеров до испытания составили 4,85± 0,9. После воздействия анолита в течение 30 минут бактерицидная активность, определенная сразу же составила 2,35± 0,58 (различие статистически достоверно при р < 0.01).Значение рН кожи перед воздействием анолитов оказалось 5,2± 0,34, после - 4.25± 0,29. Значение Eh кожи до опыта - +256,8± 9,8 после опыта анолита - +452± 10,6.

Таким образом испытания анолитов на кожных покровах волонтеров показало, что анолиты в концентрации 20-25 мг/дм³ не вызывают неблагоприятных последствий. При этом в результате воздействия анолитов на кожу отмечается увеличение ее бактерицидной активности снижение рН кожных покровов, достоверное увеличение Eh.

Исследование действия католита на кожные покровы волонтеров показало следующее. Значения бактерицидной активности кожи волонтеров до испытания составили 3,34± 0,7. После воздействия католита в течение 30 минут бактерицидная активность, определенная сразу же составила 7,28± 0,78 (различие статистически достоверно при р < 0.01).Значение рН кожи перед воздействием католита оказалось 4,9± 0,23, после - 6,15 ± 0,39. Значение Eh кожи до опыта - +227,5± 8,7, после опыта по действию католита - +196,8± 19,6.

На кроликах были воспроизведены экспериментальные очаги воспаления с последующим изучением действия на гнойно-воспаленные раны анолитов и католита. Все раны затем были одинаково инфицированы стафилококковой взвесью (St. aureus), содержащей 10⁹ микробных тел в одном мл. После развития гнойно-инфекционного процесса в ранах было начато их лечение анолитами в дозе 20 мг/дм³ и католитом 50% концентрации.

На основании экспериментальных данных мы приходим к выводам, что использование анолитов АН и АНК дает одинаковые результаты. Использование как анолитов, так и католита, а также их сочетаний резко улучшает клиническое течение воспалительного процесса. Однако использование католита более 4 суток для лечения ран приводит к обострению гнойно-воспалительного процесса и к обоснованной его отмене. Использование католита в сочетании с анолитами так же улучшает течение и заживление гнойно-воспалительных ран, однако, на 6 сутки так же происходит обострение процесса и обоснованная отмена данной схемы лечения.

В настоящее время для оценки любого химиотерапевтического препарата используется химиотерапевтический индекс, который является величине, частной от деления терапевтической дозы на максимально переносимую организмом дозу:

Если индекс меньше единицы, препарат может быть практически использован для дальнейшего испытания.

Максимально переносимая (не действующая в эксперименте) доза, и не вызывающая в острых, подострых токсикологических экспериментах неблагоприятных последствий и отдаленных изменений в организме составляет концентрацию по активному хлору для анолитов АН и АНК -50 мг/дм³. Минимальная терапевтическая доза анолитов АН и АНК определена в 20-25 мг/дм³.

Химиотерапевтический индекс для анолитов АН и АНК составляет величину 0,4 - 0,5 (или, в виде обратных значений индекса, величину 2 - 2,5). То есть химиотерапевтический индекс анолитов значительно ниже (или, по обратной величине - выше) требуемого значения.

На основании изложенного, анолиты АН и АНК могут быть рекомендованы для клинического испытания в целях лечения и профилактики гнойно-воспалительных заболеваний кожи и подкожной клетчатки.

Католит обладает высоким значением рН (до 12) и чрезвычайно низким Eh (до -900 мВ, ХСЭ). Его использование в чистом виде не допустимо, так как он вызывает коликвационный некроз.

Следует отметить, что это не стойкое вещество и его действие прекращается через сутки после получения в связи с изменением окислительно-восстановительного потенциала.

Однако, как показано в экспериментах, католит, разведенный физиологическим раствором до концентрации 50% не обладает кожно-резорбтивным, кожно-раздражающим и сенсибилизирующим действием. Его использование на первых этапах при экспериментальном лечении гнойно-воспалительных ран дает положительный эффект. Это связано с тем, что анолит вызывает коликвационный некроз, вызывает растворение белков очага воспаления. Обладая выраженным значением окислительно-восстановительного потенциала и сравнительно высоким рН он нормализует физико-химические процессы воспаленного очага, усиливает и осуществляет процесс очищения раны. Однако длительное его использование (не более 2 - 4 суток) не оправдано. Обладая перечисленными свойствами, он сам по себе может усилить процесс воспаления, в основе которого лежит повреждение в виде коликвационного некроза.

Католит вызывает, при воздействии на чистые культуры, усиление чувствительности грамотрицательной флоры ран к антибиотикам.

Сочетанное воздействие последовательной обработки гнойно-воспалительных очагов сначала католитом, а затем анолитами приводит к усилению эффекта очищения ран и ускорению процесса их заживления.

На основании изложенного католит в дозе 50% может быть рекомендован для лечения гнойно-воспалительных заболеваний кожи и подкожной клетчатки.