В последние годы проблема защиты кожи от негативных эффектов ультрафиолетового излучения (солнечный ожог, фотодерматиты, канцерогенез, фотостарение, фотоаллергии, кератоконъюктивиты) становится все более актуальной [1, 3, 11]. Поэтому целесообразным является поиск и изучение новых фотозащитных средств. Ультрафиолетовое облучение (УФО) кожи сопровождается ответной реакцией в виде эритемы, которая представляет собой асептическое воспаление кожи альтеративно-экссудативного характера. Одним из важнейших медиаторов воспаления является оксид азота (NO), обладающий как провоспалительными, так и противовоспалительными свойствами [8], антимикробным действием [5]. NO также имеет значение в механизмах неспецифического иммунитета и тканевого повреждения через модуляцию воспалительного процесса и апоптоза [4].
Одним из перспективных направлений создания новых лекарственных средств является использование наноматериалов в составе лекарственных форм путем образования комплекса между известными лекарственными средствами и наночастицами, в частности, наночастицами серебра, обладающего противовоспалительным, противомикробным, иммуномодулирующим действием [10].
Харьковским национальным медицинским университетом предложена новая субстанция, содержащая тиотриазолин (обладает антиоксидантным, мембраностабилизирующим и иммуномодулирующим действием) и наночастицы серебра [12, 13]. Субстанция получена в Международном центре электронно-лучевых технологий Института электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины, возглавляемого академиком Б.Е. Патоном. Метод получения наночастиц серебра, предложенный академиком Б.А. Мовчаном [7], состоит в электронно-лучевом выпаривании и конденсации веществ в вакууме и отличается от других методов вакуумного выпаривания универсальностью, технологической гибкостью, производительностью и экономичностью. На основе субстанции совместно с ОАО «Химфармзавод «Красная звезда» изготовлена мазь тиотриазолина, которая содержит наночастицы серебра [12, 13].
Цель данной работы – изучение фотопротекторного действия мази, содержащей тиотриазолин с наночастицами серебра, при локальном ультрафиолетовом облучении кожи морских свинок.
Материалы и методы исследования
Исследования были выполнены на 24 морских свинках, разделенных на 4 группы (n = 6): 1 – интактные; 2 – УФО (контроль, без лечения); 3 – УФО + мазь тиотриазолина 2 % (ОАО «Химфармзавод «Красная звезда», Украина), 4 – УФО + мазь тиотриазолина, содержащая наночастицы серебра (0,00081 %). Данная концентрация получена в результате скрининговых исследований противовоспалительного действия мази с разной концентрацией наночастиц серебра [12, 13].
Фотопротекторную активность лекарственных средств изучали на модели острого экссудативного воспаления – УФ-эритемы [9]. Уровень повреждающего действия оценивали по интенсивности и длительности эритемной реакции. Эритему учитывали через 1, 2, 4 часа после облучения и ежедневно вплоть до ее исчезновения и оценивали в баллах для каждого пятна: 0 – отсутствие эритемы, 1 – слабая эритема, 2 – четко выраженная эритема. Суммировали интенсивность трех пятен [9]. Мази наносили на поврежденный участок кожи за 1 час до и через 2 часа после облучения, а затем ежедневно вплоть до исчезновения эритемы. Эксперименты на животных проведены в соответствии с требованиями Европейской конвенции о защите позвоночных животных, использующихся в экспериментальных и других научных целях, законом Украины «О защите животных от жестокого отношения».
В коже и сыворотке крови определяли содержание общих метаболитов NO, нитрит-аниона, нитратов спектрофотометрическим методом [6]. Все показатели изучали сразу после исчезновения эритемы. Полученные данные обрабатывались статистически методом вариационной статистики, при сравнении выборок – с помощью критерия Стьюдента [2].
Результаты исследования и их обсуждение
В группе контроля уже через 1 час после облучения развивалась эритема с интенсивностью 0,81 баллов, через 2 часа – 1,06 баллов. Через 4 часа после облучения суммарная интенсивность 3-х пятен нарастала, составляя 1,31 баллов, достигала максимума на 2 сутки – 1,65 баллов, начиная с третьих суток постепенно снижалась и исчезала на 10 сутки.
У животных с применением препарата сравнения «Мазь тиотриазолина 2 %» длительность эритемы уменьшалась до 7 суток, максимум эритемной реакции также отмечался на 2 сутки, но ее выраженность в этот срок была меньше на 23 %, чем в группе без лечения.
Исследуемая мазь тиотриазолина с наночастицами серебра более эффективно уменьшала интенсивность эритемы. Так, суммарная интенсивность эритемы через 1 час после облучения составляла 0,17 балла, что меньше на 79 % по сравнению с контролем и на 71 % по сравнению с животными при лечении мазью тиотриазолина. Через 2 и 4 часа выраженность эритемной реакции оставалась достоверно ниже, чем в группе без лечения (на 69 и 62 % соответственно), а также в сравнении с группой с применением мази тиотриазолина (на 58 и 47 % соответственно). На 2 сутки интенсивность эритемы была меньше по сравнению с контролем и группой, получавшей мазь тиотриазолина, на 56 и 43 % соответственно. Максимум эритемы регистрировался на 3 сутки в отличие от предыдущих групп и составлял 1,28 балла. Эритема исчезала на 6 сутки, сокращаясь практически в 2 раза по сравнению с животными, которым лечение не проводилось, и на 25 % по сравнению с группой препарата сравнения.
Биохимические исследования показали, что в группе контроля развитие эритемной реакции кожи сопровождалось повышением содержания в коже общих метаболитов NO на 33 %, нитрит-аниона на 27 % и нитратов на 34 % в сравнении с интактными животными (рис. 1).
Мазь тиотриазолина нормализовала только содержание нитрит-аниона в коже, уменьшая его уровень на 25 % относительно контроля. Уровень общих метаболитов NO и нитратов при ее применении снижался на 15 и 13 % в сравнении с группой без лечения, но был выше показателя интактных животных на 21 и 24 % соответственно (рис. 1).
Под влиянием мази, содержащей тиотриазолин с наночастицами серебра, уровень общих метаболитов NO в коже животных снижался на 30 %, нитрит-аниона – на 35 %, нитратов – 40 % по сравнению с контролем, достигая показателей интактных животных. При этом содержание всех метаболитов NO в коже при применении мази тиотриазолина с наносеребром также было достоверно ниже этих показателей у животных с применением мази тиотриазолина на 17, 13 и 32 % соответственно (рис. 1).
Направленность изменений концентрации метаболитов NO в крови сходна с наблюдаемой в коже. У облученных животных без лечения наблюдалось увеличение содержания всех метаболитов NO в крови в 1,6 раза относительно интактных животных (рис. 2).
Рис. 1. Влияние мази, содержащей тиотриазолин с наночастицами серебра, на уровень общих метаболитов оксида азота, нитрит-аниона и нитратов в коже морских свинок при локальном УФО. Примечание: 1. 1 – общие метаболиты NO; 2 – нитрит-анион; 3 – нитраты; 2. * – р < 0,05 – достоверность различий по сравнению с интактными животными; 3. # – р < 0,05 – достоверность различий по сравнению с группой без лечения; 4.^ – р < 0,05 – достоверность различий по сравнению с группой, получавшей мазь тиотриазолина
Рис. 2. Влияние мази, содержащей тиотриазолин с наночастицами серебра, на уровень общих метаболитов оксида азота, нитрит-аниона и нитратов в крови морских свинок при локальном УФО. Примечание: 1. 1 – общие метаболиты NO; 2 – нитрит-анион; 3 – нитраты; 2. * – р < 0,05 – достоверность различий по сравнению с интактными животными; 3. # – р < 0,05 – достоверность различий по сравнению с группой без лечения; 4. ^ – р < 0,05 – достоверность различий по сравнению с группой, получавшей мазь тиотриазолина
Лечебно-профилактическое применение препарата сравнения «Мазь тиотриазолина 2 %» снижало только концентрацию нитрит-аниона на 21 % в сравнении с группой контроля, не влияя на уровень общих метаболитов NO и нитратов (рис. 2).
При использовании мази, содержащей тиотриазолин с наночастицами серебра, уровень всех метаболитов NO в крови достигал физиологических значений (рис. 2). Концентрация общих метаболитов NO, нитрит-аниона и нитратов в крови была достоверно ниже по сравнению с таковыми показателями как относительно контроля (на 34, 32 и 35 % соответственно), так и животных с применением мази тиотриазолина (на 27, 14 и 29 % соответственно).
Таким образом, включение наночастиц серебра в субстанцию тиотриазолина усиливает фотопротекторное и противовоспалительное действие мази, что проявляется снижением интенсивности, длительности эритемной реакции и подтверждается нормализацией всех метаболитов NO в коже и крови.
Выводы
1. Мазь тиотриазолина, содержащая наночастицы серебра, обладает выраженным фотопротекторным действием, снижая интенсивность и сокращая длительность эритемы.
2. Одним из механизмов фотопротекторного действия мази тиотриазолина, содержащей наночастицы серебра, является нормализация уровня всех метаболитов оксида азота в коже и крови.
Рецензенты:
Киричек Л.Т., д.м.н., профессор кафедры фармакологии и медицинской рецептуры, Харьковский национальный медицинский университет МЗ Украины, г. Харьков;
Маслова Н.Ф., д.б.н., профессор, ученый секретарь, заведующая лабораторией биохимической фармакологии, Государственное предприятие «Государственный научный центр лекарственных средств и медицинской продукции», г. Харьков.
Работа поступила в редакцию 23.08.2013.