Альгинатный гидрогель для профилактики спайкообразования в эксперименте

Спаечная болезнь является проблемой современной хирургии. Ученые со всех уголков мира стремятся найти средство для предотвращения образования брюшных спаек. Сами спайки является ничем иным, как сращением органов брюшной полости между собой и брюшной стенкой вследствие повреждения мезотелия висцеральной брюшины при ее травме или воспалительном процессе. Операционная травма является самой частой причиной спайкообразования, при этом следует ожидать частоту образования спаек до 40–60 % при лапаротомии и до 10–15 % при лапароскопии. Около одной трети пациентов в течение 10 лет после перенесенной абдоминальной операции поступают в стационар в среднем 2 раза в год с проблемами, связанными со спайкообразованием. Чаще всего внутрибрюшные сращения не имеют клинических проявлений, однако в ряде случаев возникают тяжелые осложнения и симптоматика, ухудшающие качество жизни пациентов. К таким осложнениям, в первую очередь, относится развитие острой спаечной кишечной непроходимости, которая в настоящее время является самой частой причиной механической кишечной непроходимости неопухолевого генеза — до 93 %. Летальность при этом осложнении является одной из самых высоких при острой хирургической патологии и достигает 10 %. Кроме опасности развития острой кишечной непроходимости, у части пациентов возникает симптоматика, связанная со спайкообразованием — хронический абдоминальный болевой синдром и нарушение функции органов брюшной полости, вовлеченных в спаечный процесс. Это приводит к нарушению качества жизни, трудоспособности и социальной адаптации пациентов. Одним из применяемых в настоящее время методов профилактики образования спаек в брюшной полости являются противоспаечные мембраны и гели. Суть терапевтического эффекта заключается в физическом разграничении поверхностей органов на время достаточное для мезотелизации дефектов брюшины. По нашему мнению, одним из перспективнейших средств для решения данной проблемы может стать альгинатный гидрогель, который является смесью природных полисахаридов, состоящие из нерегулярно чередующихся остатков β-D-маннуроновой и α-L-гулуроновой кислот, связанных гликозидными связями.

Целью всего исследования было изучить альгинатный гидрогель по таким важным параметрам, как биосовместимость, биодеградируемость и возможное противоспаечное действие.

В эксперименте были задействованы 28 белых крыс линии Вистар. Исследование биосовместимости было проведено на двух крысах путем инъекционного введения в брюшную полость 2 мл 7 % альгинатного гидрогеля, что превышает объем, который планируется использовать в эксперименте в дальнейшем. В послеоперационном периоде токсического влияния на состояние животных выявлено не было. После выведение животных из эксперимента осложнений в брюшной полости выявлено не было.

С целью изучения биодеградируемости и противоспаечного действия альгинатного гидрогеля была разработана экспериментальная модель перитонеальных спаек, которая отличалась бы простотой в выполнении и эффективностью результата. В асептических условиях проводилась предоперационная подготовка крыс, при неполной общей анестезии животное обезболивалось 0,25 % раствором новокаина местно, далее делалась срединная лапаротомия, на одной из боковых стенок живота брюшина иссекалась ножницами для образования дефекта, на противоположной стороне проводили аналогичную манипуляцию. На одну из сторон с помощью специального шпателя на дефект брюшины наносился альгинатный гидрогель, вторая сторона оставалась чистой для контроля. Проводился контроль гемостаза, рану ушивали послойно. Рану обрабатывали антисептиком, крыса помещалась в клетку. Кормление начинали сразу после выхода крысы из наркоза, послеоперационную обработку раны не проводили, дополнительными лекарственными средствами не пользовались. Выведение животных из эксперимента проводили на 10–14 сутки. Следовало оценить состояние послеоперационной раны, наличие несостоятельности швов на коже и мышцах, гнойные осложнения. Затем выполняли срединную лапаротомию по старому рубцу. В брюшной полости оценивали: наличие сращений в зоне постановки эксперимента и их выраженность, наличие спаек в других зонах (послеоперационная рана, неповрежденные участки брюшной стенки), послеоперационные осложнения (кровотечение, несостоятельность швов, кишечная непроходимость, внутрибрюшные абсцессы), наличие следов альгинатного гидрогеля. Для визуальной оценки спаек применяли балльную систему оценки (Таблица 1).

Таблица 1

Градация спаек по степени их выраженности

С целью изучения биодеградации и противоспаечного действия альгинатного гидрогеля были сформированы группа А и Б. 6 лабораторным животным (группа А) проводилась аппликация 0,5мл 4 % гидрогеля с помощью шпателя на сформированный дефект брюшной стенки. Еще у 20 крыс (группа Б) использовали 7 % альгинат по аналогичной методике. От 4 % геля решено было отказаться, т. к. после выведения у 4 из 6 крыс произошло спайкообразование разной степени выраженности, а на этапе нанесения его на дефект брюшины возникли сложности в виде его текучести и преждевременного стекания с места аппликации.

При работе с 7 % альгинатным гидрогелем он обладал достаточной вязкостью для его удобного нанесения и предотвращения его преждевременной элиминации с места введения, что позволило предупредить образование спаечного процесса у 18 из 20 лабораторных крыс (90 %), что говорит о его выраженных противоспаечных свойствах. У всех выводимых животных послеоперационных осложнений со стороны брюшной полости отмечено не было, следов альгинатного гидрогеля не выявлено, что говорит о его хорошей биодеградации.

Экспериментально установлено, что альгинатный гидрогель обладает высокой биосовместимостью. 4 % гель неудобен в использовании вследствие высокой его текучести и не имеет противоспаечной активности. В дальнейшем от его применения отказались. 7 % альгинатный гидрогель характеризуется выраженным противоспаечным эффектом, высокой биодеградируемостью и удобством нанесения, в связи с чем он лучше всего подходит для будущих исследований.

1. Zuhlke, H. V. Pathophysiology and Classification of Adhesions / H. V. Zuhlke, Lorenz E. M., Straub E. M., Savvas V. — Langenbecks Arch Chir Suppl II Verh Dtsch Ges Chir, 1990. — P. 1009–1016.
2. Пикиреня И. И. Диагностика и лечебная тактика при спаечной болезни органов брюшной полости: автореф. дис.... канд. мед. наук / И. И. Пикиреня. — Минск, 2000. — 20с.
3. Barbul, A. Abdominal Adhesions / A. Barbul // Current Problems in Surgery. — 2015. — Vol.52. — P. 266–269.