КОМПОЗИЦІЇ НА ОСНОВІ КОЛАГЕНУ З ГІДРОБІОНТІВ ЯК ПОТЕНЦІЙНІ РАНОЗАГОЮВАЛЬНІ ЗАСОБИ
DOI: 10.17721/1728.2748.2023.97.46-51
Ключові слова:
колаген, вирізані площинні рани, загоєння.Анотація
Вступ. Робота присвячена дослідженню композицій на основі колагену з гідробіонтів як потенційних ранозагоювальних засобів. Як сировину для одержання колагену було використано луску риб Антарктичного регіону Champsocephalus gunnari, Nototheniidae та біомасу медуз виду Diplulmaris antarctica.
Методи. Процедура одержання колагену включала етапи висолювання неколагенових білків з використанням 10 % NaCl, демінералізації сировини 0,4 M HClO4 та екстракції колагену 0,5 M оцтовою кислотою з подальшим переосадженням отриманого колагену та його ліофілізацією.
Результати. Було одержано колаген І типу, що підтверджується результатами електрофоретичного аналізу, зокрема, молекулярною масою α-ланцюгів колагену (117 та 110 кДа) та їхнім співвідношенням (2:1). Ранозагоювальний ефект композицій на основі 5% колагену досліджували на моделі вирізаних площинних ран у щурів. Основою для приготування композицій слугував 0,5 % розчин карбополу. Нанесення композицій починали на третій день після моделювання площинної рани, рани обробляли через день і до повного загоєння.
Висновки. Встановлено певний ранозагоювальний ефект колагену, який виявляється у пришвидшенні процесу загоєння ран. Так, при нанесенні на поверхню рани композицій на основі колагену з луски та колагену, екстрагованого з медуз, повна епітелізація ран спостерігалася на 18 добу у порівнянні з результатом у групі тварин, де рани гоїлись природним чином і для яких повне загоєння мало місце на 22 добу. Незважаючи на те, що композиція на основі колагену з луски риб, була більш ефективною у перший тиждень дослідження, оцінка площі ран на момент повного загоєння свідчить про дещо кращий ранозагоювальний ефект композиції на основі колагену з D. antarctica.
Посилання
Almadani, Y. H., Vorstenbosch, J, Davison P. G., & Murphy, A. M. (2021). Wound Healing: A Comprehensive Review. Semin Plast Surg, 35(3), 141-144. doi: 10.1055/s-0041-1731791.
Boyko, T. V, Longaker, M. T, & Yang, G. P. (2018). Review of the current management of pressure ulcers. Adv Wound Care, 7(2), 57‐67.
Bretschneider, H., Quade, M., Lode, A., Gelinsky, M., Rammelt, S., & Vater, C. (2021). Chemotactic and Angiogenic Potential of Mineralized Collagen Scaffolds Functionalized with Naturally Occurring Bioactive Factor Mixtures to Stimulate Bone Regeneration. Int J Mol Sci, 22(11), 5836. doi:10.3390/ijms22115836
Boraschi-Diaz, I., Wang, J., Mort, J. S., & Komarova, S. V. (2017). Collagen Type I as a Ligand for Receptor-Mediated Signaling. Front. Phys. Sec. Medical Physics and Imaging, 5(12). https://doi.org/10.3389/fphy.2017.00012
Cruz, M. A., Araujo, T. A., Avanzi, I. R., Parisi, J. R., de Andrade, A. L. M., & Rennó, A. C. M. (2021). Collagen from marine sources and skin wound healing in animal experimental studies: A Systematic Review. Mar. Biotechnol, 23, 1-11.
Fu, H. L., Valiathan, R. R., Arkwright, R., Sohail, A., Mihai, C., & Kumarasiri, M. (2013). Discoidin domain receptors: unique receptor tyrosine kinases in collagen-mediated signaling. J Biol Chem, 288, 7430-7437. doi: 10.1074/jbc.R112.444158
Geahchan, S., Baharlouei, P., & Rahman, A. (2022). Marine Collagen: A Promising Biomaterial for Wound Healing, Skin Anti-Aging, and Bone Regeneration. Mar Drugs, 20(1), 61. doi: 10.3390/md20010061
Kisling, A., Lust, R. M., & Katwa, L. C. (2019). What is the role of peptide fragments of collagen I and IV in health and disease? Life Sci. 228, 30-34. doi: 10.1016/j.lfs.2019.04.042.
Mathew-Steiner, S. S., Roy, S, & Sen, C. K. (2021). Collagen in Wound Healing. Bioengineering (Basel). 8(5), 63. doi: 10.3390/bioengineering8050063.
Naomi, R., & Fauzi, M. B. (2020). Cellulose/Collagen Dressings for Diabetic Foot Ulcer: A Review. Pharmaceutics, 12, 881. doi:10.3390/pharmaceutics12090881.
Okhmat, O. A., Plavan, V. P., Mokrousova, O. P., & Danilkovich, A. G. (2006). Chemical analysis and physical and mechanical tests of skin and fur: methodological instructions for laboratory work on the discipline "Analytical control in fur and leather production''. KNUTD. Kiev, 60-4.
Shenoy, M., Abdul, N. S., Qamar, Z., Al Bahri, B. M., Al Ghalayini, K. Z. K., & Kakti, A. (2022). Collagen structure, synthesis, and its applications: a systematic review. Cureus, 14(5), e24856.
Singh, D., Rai, V. & Agrawal, D. K. (2023). Regulation of Collagen I and Collagen III in Tissue Injury and Regeneration. Cardiol Cardiovasc Med, 7(1), 5-16.
Song, E., Kim, S.Y., Chun, T., Byun, H. J., & Lee, Y.M. (2006). Collagen scaffolds derived from a marine source and their biocompatibility. Biomaterials, 27, 2951–2961. doi: 10.1016/j.biomaterials.2006.01.015.
Wilkinson, H. N., & Hardman, M. J. (2020). Wound healing: cellular mechanisms and pathological outcomes. Open Biol, 10(9), 200223. doi: 10.1098/rsob.200223.
Yamada, S., Yamamoto, K,. Ikeda, T., Yanagiguchi, K., & Hayashi, Y. (2014). Potency of fish collagen as a scaffold for regenerative medicine. BioMed Res Int, 302932.
Zhang, F., Wang, A., Li, Z., He, S., & Shao, L. (2011). Preparation and characterisation of collagen from freshwater fish scales. Food Nutr Scie, 2, 818-23.
Zeng, S., Yin, J., Yang, S., Zhang, C., Yang, P., & Wu, W. (2012). Structure and characteristics of acid and pepsin-solubilized collagens from the skin of cobia (Rachycentron canadum). Food Chem, 135(3), 1975-84.