Рубрика

Перекись водорода что лечит: варикоз, простуду и грипп, инфекции, нормализует давление • Геннадий Кибардин, купить книгу по низкой цене, читать отзывы в Book24.ru • Эксмо • ISBN 978-5-699-91453-1

Содержание

«Перекись водорода лечит все болезни»: опровергнут очередной фейк

Иллюстративное фото: Natt Boonyatecha / Getty Images

Популярный в Казнете миф о лечении всех болезней путем приема перекиси водорода внутрь может стать причиной серьезных проблем со здоровьем, пишет портал StopFake.kz.

По данным портала, этот фейк периодически всплывает в информационном поле уже очень долгое время.

Первые упоминания о методе приема перекиси водорода внутрь появились еще в 80-х годах 20 века.

Автором «методики» стал Иван Неумывакин — один из людей, практикующих методы альтернативной медицины.

Согласно описанной им теории, если каждый день три раза принимать внутрь по 10 капель трехпроцентной перекиси водорода, то можно излечиться от рака и ряда других тяжелых болезней.

При этом, портал подчеркивает, что нет никаких данных о клинических исследованиях этого метода, которые показали бы, что так делать безопасно и эффективно.

С другой стороны, опасность чрезмерного использования перекиси водорода клинически доказана уже давно. Попадание вещества на слизистые оболочки может вызвать ожоги и другие изменения и разрушения тканей, похожие на таковые про ожоге щелочью, пишет портал.

При этом, употребление пероксида водорода внутрь может стать причиной летального исхода для человека. Смертельная доза 3%-ного раствора перекиси — всего 3 мл.

Если рассчитать дозу, которую советуют принимать на сайте Неумывакина, то получится 1,5 мл — половина смертельной дозы каждый день.

Современная медицина не рекомендует вообще принимать перекись водорода внутрь. Ее применяют для обеззараживания наружных ран, для наружной дезинфекции при стоматите, ангине и ряде гинекологических заболеваний.

Напомним, что ранее был опровергнут фейк о фальшивых купюрах номиналом 2000 тенге.

Кроме того, 2 ноября был опровергнут фейк о приеме отбеливателя внутрь для лечения от коронавируса.

Оригинал статьи: https://www.nur.kz/health/healthcare/1885068-perekis-vodoroda-lecit-vse-bolezni-oprovergnut-ocerednoj-fejk/

не лечит, а калечит» – Яндекс.Кью

По запросу «лечение перекисью водорода» Яндекс выдает десятки миллионов результатов. Из этого следует, что пузырящееся мракобесие расползлось по интернету не хуже соды, которая «лечит рак». Когда уже нет слов объяснять, надо пугать. Другого выхода нет, так что слушайте.

Что мы знаем о перекиси водорода? 3% раствор, продается в аптеках. Обработка царапин и ссадин с помощью этого универсального антисептика — привычное дело. Хотя в США такой способ дезинфекции давно считается сомнительным , поскольку перекись может не только убивать бактерии, но и повреждать здоровую ткань, замедляя заживление раны.

Некоторые граждане используют перекись для полосканий, когда болит горло. Это безопасно. Если не глотать. Ну, или если другой способ — безопасный и эффективный — не пришел в голову.

Так называемая пищевая перекись водорода — концентрированный вариант (12%, 17% и 35%). И вот ее интернет-шарлатаны предлагают разбавлять дистиллированной водой до 3% раствора и принимать при лечении всего, кроме родильной горячки: артрита, инфекций, рассеянного склероза, рака, ВИЧ… Эти сайты обычно используют термин «кислородная терапия». И если вы до сих пор не поняли, что все это полный бред, почитайте одну историю . Вкратце: мужчина спасал жену от рецидива рака яичников с помощью перекиси и, конечно, не спас. Она принимала прописанные препараты, т. е. лечилась традиционно, но при этом пила перекись. Ее муж считает, что она не справилась с болезнью, авторы статьи считают, что она не справилась с перекисью. И вот почему.

Почему перекись водорода опасно принимать внутрь

Если случайно выпить 3% перекись водорода (обычно это происходит с маленькими детьми, которых родители оставили без присмотра), максимум что грозит — временные тошнота и рвота (по данным Американской ассоциации токсикологических центров). А вот если выпить ее концентрированный раствор (более 10%), возникает риск серьезных повреждений внутренних органов и смерти. Это может произойти спонтанно: на сайтах, продающих пищевую перекись, рекомендуется хранить ее в холодильнике. И случаи непреднамеренного отравления связаны именно с этой рекомендацией. Точно так же получают отравление уксусом, или выпивают водку вместо воды, если она хранится в нетипичной таре.

В высоких концентрациях перекись водорода способна вызвать сильнейшие ожоги слизистой и разрушение тканей. Даже один глоток дает серьезную травму ЖКТ, что проявляется в виде сильных болей, вздутия живота, рвоты с кровью, язвенного поражения слизистой и перфорации. Несмотря на это, сторонников «подзакислить» организм, чтобы «вытравить из него нехорошие клетки», достаточно.

При попадании перекиси в желудок происходит ее взаимодействие с естественным ферментом каталазой, начинается экстремальное выделение кислорода. Избавиться от лишнего воздуха (извините, отрыгнуть) невозможно из-за объема. А «рвануть» эта бомба может где угодно. Из-за разрушения стенок кровеносных сосудов пузырьками кислорода резко снижается давление, может произойти инфаркт, инсульт, развиться тромбоэмболия легочной артерии . Если помощь не будет оказана вовремя, человек может умереть.

Иногда врач вообще не может определить, почему пациент демонстрирует тяжелые симптомы, угрожающие жизни, поскольку он не признается, что «лечился перекисью». Уходит драгоценное время, увеличивается риск внезапной смерти по неясной причине. Если повезло, пузырьки кислорода скапливаются в кровеносных сосудах, окружающих желудок или печень, а не мозг. Тут шансов восстановиться, получив правильное лечение, больше.

Что еще нужно знать о перекиси?

О рисках употребления перекиси водорода с целью профилактики и лечения заболеваний FDA предупреждает с начала 1980-х. В Америке распространение информации о таком способе «лечения» (и продажа концентрированного раствора перекиси с этими целями) преследуется по закону. В нашей стране до таких мер еще далеко, Минздраву и так есть чем заняться. Поэтому информированность  — единственное, что нам остается.

Пример рекламы шарлатанов

Топ-иллюстрация  ясно показывает, что перекись можно использовать для санобработки туалета и ванной. А также для очистки от любых загрязнений — пятен крови, вина, шоколада, травы, кофе, но только не для очистки собственного организма.

Иллюстрации — не реклама продукта!

Материал предоставлен medchannel.ru

Перекись водорода выступает в роли хемоаттрактанта для лейкоцитов

Поливая ранку перекисью водорода, мы, оказывается, стимулируем миграцию лейкоцитов в очаг воспаления. Правда, клетки эпителия могут справиться с этой задачей и без нас: уже через 3 минуты после ранения они начинают синтезировать пероксид самостоятельно.

Постоянно совершенствующиеся вирусы и бактерии не дают покоя нашим защитным системам. За миллионы лет эволюции В-лимфоциты позвоночных научились синтезировать антитела, Т-киллеры безошибочно распознают мишени, судьбе которых после этого не позавидуешь, а разнообразные клетки-хелперы и регуляторы по мере надобности усиливают или ослабляют иммунный ответ.

Эшелоны обороны

Иммунная система защищает организм от инфекции в несколько этапов, при этом с каждым этапом повышается специфичность защиты. Самая простая линия защиты представляет собой физические барьеры, которые предотвращают попадание инфекции –…

Но всё это лишь вторая часть универсальной реакции, и на её развитие требуется как минимум неделя. Начинается же противостояние с неспецифичных защитных редутов: слизистые отделения, задерживающие проникновение «врагов» в организм; ферменты, разрушающие бактериальные стенки; кислая или щелочная среда; плотные контакты между эпителиальными клетками, исключающие проход любых частиц. В том же случае если целостность покровов нарушается, за дело принимаются макрофаги, которые начинают пожирать всё и вся, и нейтрофилы, превращающие небольшую рану в настоящий «пожар» за счёт активных форм кислорода, «сжигающих» почти всё живое.

Филипп Нитхаммер из Медицинской школы Гарварда и его коллеги сумели доказать, что

перекись водорода, помимо своих окисляющих свойств, выступает ещё и в роли «приманки» для лейкоцитов, которые за 20 минут покрывают расстояние в сотни микрометров, двигаясь к центру воспаления.

Работа учёных принята к публикации в Nature.

Любое повреждение, будь то заноза, ожог, обморожение, ржавый гвоздь или асептический разрез скальпелем, приводит к развитию воспаления. Эта реакция настолько универсальна, что все её этапы изучены и расписаны буквально по часам.

А вот молекулы, заставляющие клетки мигрировать в очаг или, наоборот, покидать его, известны пока далеко не все. Поиск таких молекул затруднен из-за их, во-первых, небольшой концентрации, а во-вторых, кратковременности появления в очаге воспаления; да и прочего «мусора» там в этот момент настолько много, что выудить искомое соединение не так-то просто.

Принцип «знать, что искать» неплохо сработал для пептидов, связывающихся с характерными рецепторами на поверхности «вербуемых» клеток. Основная проблема в определении новых факторов — понять их природу.

Это стало самым трудным и в работе Нитхаммера: трудно поверить, что обычная перекись водорода может играть такую же роль, как и сложные пептиды.

Перекись, или пероксид водорода, H2O2

простейший представитель пероксидов. Бесцветная жидкость с «металлическим» вкусом, неограниченно растворимая в воде, спирте и эфире. Концентрированные водные растворы взрывоопасны. Пероксид водорода является хорошим растворителем. Из воды…

Точно так же, как в конце прошлого века ныне нобелевские лауреаты поверили в оксид азота, регулирующий тонус сосудов. Справедливости ради стоит отметить, что подобную гипотезу насчет пероксида высказывали и ранее, но частично подтвердить её удалось только in vitro.

Авторы нынешней работы пошли даже значительно дальше: они доказали новую роль перекиси на примере не отдельных тканей, а целого организма, ограничившись впрочем пока лишь личинкой рыбки данио. Ещё на одноклеточной стадии эмбрионального развития в геном рыбки встроили «пероксидный сенсор», сшитый с желтым флуоресцирующим белком. В результате по интенсивности и спектру флуоресценции можно было оценить концентрацию перекиси водорода в любой ткани рыбки.

Ученые предпочли работать с хвостом, делая на нем насечки и наблюдая за изменением яркости, а вместе с ним и за миграцией в очаг воспаления лейкоцитов. «Пожар» начинался уже через 3 минуты, достигая максимума через 20. Подобный взрыв собирал лейкоциты с участка диаметром 200 микрометров, что в десятки раз превышает размер самих иммунных клеток.

close

100%

Но и на этом открытия Нитхаммера не закончились: ученые продемонстрировали, что перекись в тканях в первые минуты после повреждения синтезируют не специализированные клетки крови, а сами эпителиальные клетки. Делают они это благодаря ферменту duox: в его отсутствие ни перекиси, ни лейкоцитов в ране практически не обнаруживалось.

Это очередное подтверждение тому, что сигнальные системы в нашем организме могут быть гораздо проще, чем кажется на первый взгляд.

Хотя возникновение этой системы осталось за рамками исследования, не исключено, что сигнальную роль перекись приобрела вторично. Сначала покровные клетки синтезировали её для защиты от бактерий, а с появлением специализированных защитных клеток эта же молекула стала для них сигналом. Привычные же нашим клеткам защитные пептиды появились миллионы лет спустя.

Исцеление по Неумывакину: Что лечит перекись водорода? | Здоровье

Перекись (пероксид) водорода — вещество, которое есть в каждом доме. Оно имеет широкий спектр применения, например, в бытовых целях, как наружное, дезинфицирующее и кровоостанавливающее средство. Профессор И. П. Неумывакин стал родоначальником внутреннего использования Н2О2. Пероксид водорода поможет излечить сосудистые патологии мозга, болезнь Альцгеймера, сердечно-сосудистые проблемы, стенокардию, астму, эмфизему, онкологию, СПИД и другие заболевания.

Всем известный пероксид водорода (Н2О2) — прозрачная жидкость, которая имеется в каждой домашней аптечке. Она имеет и другие названия: например, пергидроль, лаперол и проч. Пероксид водорода — мощный антисептик, пользуется популярностью именно как наружное, дезинфицирующее и кровоостанавливающее средство. Сколько раз мама мазала нам в детстве разбитые колени и царапины пероксидом водорода! Как можно применять внутренне это необычное вещество и какие заболевания оно поможет излечить? 

Перекись водорода поможет излечить многие заболевания

У пероксида водорода должно было быть большое будущее. Несколько десятилетий назад исследования американских специалистов доказали эффективность Н2О2 в терапии болезней головного мозга. 

Но это копеечное средство, которым в не таком уж далеком прошлом дамы обесцвечивали свои кудри, чтобы превратиться в блондинку, не завоевало прочного места на аптечном рынке. Более перспективное и доходное исследование и внедрение в производство антибиотиков оттеснило пероксид водорода на задворки аптечных прилавков.

Теория «оксигенации»

В 90-х гг. ХХ столетия ученые выяснили, что злокачественные опухоли стремительно разрастаются исключительно в анаэробных условиях (без доступа кислорода). Это значит, что ткани подвержены кислородному дефициту (иначе говоря, гипоксии). Немецкий биохимик О. Варбург был удостоен престижной награды — Нобелевской премии за свои научные изыскания связи кислорода (O2) и злокачественных новообразований. Он пришел к выводу, что рак прогрессирует в зонах организма, недостаточно снабжаемых кислородом, и что в вполне здоровые клетки становятся злокачественными по причине дефицита кислорода. Так появилась на свет дорогостоящая теория «оксигенации».

Что происходит дальше? Доктор Фарр (США) в 1998 г. сделал открытие: более эффективное насыщение O2 тканей осуществляется через введение в кровь перекиси водорода (Н2О2). Введение данного вещества внутривенно обеспечивает активацию обменных процессов в 2 — 3 раза.

Открытие целительных возможностей пероксида водорода

Родоначальником внутреннего использования Н2О2 в России является проф. И. П. Неумывакин. Он начал проводить соответствующие исследования перекиси водорода в 1966 г. На сегодняшний день опубликовано более шести тысяч статей о применении внутрь пероксида водорода. Какие именно недуги можно излечить, подключая Н2О2? Это сосудистые патологии мозга, болезнь Альцгеймера, сердечно-сосудистые проблемы, стенокардия, астма, эмфизема, онкология, СПИД и многие другие. Список довольно впечатляющий…

Подписывайтесь на Эконет в Pinterest!

Смысл открытия И. П.Неумывакина

Организм человека беспрерывно подвергается атакам со стороны вирусов и микробов. Противодействуют им антитела: окружая вредоносных «пришельцев», последние производят окислитель Н2О2 из воды и кислорода атмосферы. Н2О2 вступает в реакцию с ферментом нашей крови – каталазой и трансформируется в атомарный кислород, разрушающий окружающие ткани и уничтожающий все патологическое, чужеродное, нормализующий окислительно-восстановительные процессы, стимулирующий иммунную защиту.  

Если восстановить и должным образом укрепить транспортную систему организма (кровь и лимфа), защитную и опорную функции (имеется ввиду очистка от шлаков), становится возможным излечение в общем-то любого недуга.

Роль правильного дыхания

Задержки в процессе дыхания естественны. Такое глотательное дыхание имеет место при интенсивной физической активности, какой, например, выступает инструментальный труд– топором, молотком, пилой. Примером подобных нагрузок также могут быть подъем тяжелых предметов, подъем по лестнице, плавание, бег. Ручной труд в истории эволюции человечества преобладал многие тысячелетия. Научно-технический прогресс дал человеку возможность заменить физический труд автоматизированным, и мы всё больше избегаем задержек дыхания, полного дыхания, испытываем гиподинамию. Ключевой биоритм раскачки лёгких, предполагающий чередование тяжелого и легкого дыхания, исчезает. Сегодня гимнастика на глубокое дыхание, проработку мускулатуры дыхания присутствует в аэробике, фитнесе, бодибилдинге, практике йогов. Обратите внимание на логику своеобразной цепи: удобство — расслабление — недостаточное дыхание — атрофия лёгких – кислородное голодание – онкология.

Парадокс жителей горного Кавказа и других высокогорных районов 

В чем заключается своеобразный феномен легендарных людей, доживающих до ста и более лет в горах на абсолютной высоте до трех тысяч метров? В высокогорных районах воздух разрежён, поэтому сложнее дышать. Отчего тогда гипоксию, провоцирующую возникновение и развитие онкологических заболеваний, организм обычно переживает отнюдь не в горных областях, а в равнинных промышленных районах, крупных городах? Причиной является вареная, консервированная еда, где отсутствует кислород, и, чтобы её переработать организм вынужден интенсивнее транспортировать данный жизненно важный химический элемент через лёгкие, кожные покровы, обделяя кровь и ткани. Горцы же имеют в рационе обилие свежих, не переработанных продуктов, пьют абсолютно чистую воду из родников.

Здоровая жизнь невозможна без ритмики сгорания и окисления. Организм осуществляет постоянный механизм сжигания еды, отслуживших клеток, который не будет происходить без О2. Но большой процент кислорода тратится на пищеварение, и организму необходимо получать его с пищей и водой, чем посредством легких. А у горца имеется сильная дыхательная система и крепкая мускулатура. Делайте выводы сами.

Как употреблять пероксид водорода внутрь

Таким образом, пероксид водорода помогает в «подкачке» к атомарному кислороду, недостающему нашему организму. Это явление наглядно прослеживается при гиподинамии, проживании высотных домах, употреблении вареных продуктов питания и кипячении воды. Мы не обогащаем свою еду кислородом, а, наоборот, применяем всевозможные нагревательные способы, которые удаляют кислород из нашего питания.  

И. П. Неумывакин предлагает принимать 3%-ную Н2О2, начиная с 2-3 капель на ст. ложку воды на голодный желудок трижды в день. В целях привыкания вы можете каждый день вводить по 1 дополнительной вещества. Итак, на седьмой день у вас будет 10 капель на ложку воды. Интервал приема — 10 дней по 10 капель трижды в день, пауза 2-3 дня.

Противопоказаний к употреблению данного химического соединения не имеется. Естественно, что, как и в случае применения всех прочих медикаментозных средств, необходимо строго соблюдать рекомендуемую норму.

Сегодня все мы знаем, что болеть – это дорогое «удовольствие». В нашем сознании укоренился стереотип, что, чем больше денег мы заплатим за лекарство, тем более эффективным оно окажется. Фармацевтические концерны зарабатывают сумасшедшие деньги на дорогостоящих медикаментозных препаратах. А мы идем на прием к врачу, тот прописывает (согласно диагнозу) лекарство.

Далее наш путь лежит в ближайшую аптеку, где на сияющих витринах представлено изобилие всевозможных средств от всех болезней. Возникает вопрос: «Если современная фармацевтика настолько сильна и эффективна, почему же тогда люди болеют все больше и больше?» Причем, настолько серьезными заболеваниями, что оплатить их лечение зачастую не представляется возможным. В социальных сетях люди собирают средства всем миром на лечение детей и взрослых. Что же здесь не так?

Может, пришла пора изменить что-то в своем сознании и обратиться к доступным, но удивительно эффективным средствам? Таким как обычный пероксид водорода. Тем более, что их успешность в лечении и профилактике разных заболеваний получили научное подтверждение. Другое дело, что кому-то это не выгодно. Ведь фармацевтической индустрии интереснее, когда люди покупают дорогие лекарства. Выходит, что быть здоровыми мы можем, отчасти полагаясь на свой разум и ценные открытия ученых.опубликовано econet.ru.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

Источник: https://econet.ru/

*Статьи Эконет.ру предназначены только для ознакомительных и образовательных целей и не заменяет профессиональные медицинские консультации, диагностику или лечение. Всегда консультируйтесь со своим врачом по любым вопросам, которые могут у вас возникнуть о состоянии здоровья.

Как лечить стоматит?

При возникновении стоматита можно прибегнуть к целому ряду способов оперативного лечения в домашних условиях. Приведенные ниже рецепты помогут не только снять неприятные ощущения, уменьшив болезненность слизистой рта, но и будут способствовать скорейшему заживлению язвочек.

Для профилактики и лечения стоматита специалисты советуют:

  • Полоскать полость рта несколько раз в день чистой горячей водой, особенно после еды.
  • Для уменьшение болевого синдрома полоскать полость рта раствором перекиси водорода в пропорции 1 чайная ложка на 0,5 стакана воды.
  • Жевать листья алоэ, смазывать десны или полоскать рот свежим соком из листьев алоэ или каланхоэ.
  • В начальной стадии заболевания можно начинать лечение стоматита настойкой прополиса. Для этого больные места промыть перекисью водорода, просушить теплой струей воздуха (например, феном), затем закапать пипеткой несколько капель 50%-ной настойки прополиса и вновь подсушить до образования тонкой прополисной пленки.
  • Несколько больших зубчиков чеснока (2-3) растереть и соединить с 2 чайными ложечками йогурта или простокваши. Смесь слегка подогреть и держать во рту, стараясь языком распределять ее по всем пораженным местам. Не обращая внимания на неизбежное жжение, повторить процедуру несколько раз в течение нескольких дней.
  • К воспаленным деснам прикладывать сырой картофель, растертый в кашицу или нарезанный ломтиками.
  • Полоскать рот 3 раза в день свежеприготовленным морковным соком. Сок необходимо разбавить водой в соотношении 1:1.
  • Полоскать рот свежим капустным соком, разбавив его наполовину кипяченой водой.

Лечить стоматит также можно и при помощи некоторых лекарственных растений, продающихся в аптеках. Вот несколько несложных рецептов:

  • Приготовить настойку травы зверобоя на 40%-ном спирте или водке в соотношении 1:5. Применять как вяжущее и противовоспалительное средство для полоскания десен и полости рта: 30-40 капель на 0,5 стакана воды. Внутрь принимать по 40-50 капель.
  • Залить 1 столовую ложку травы синеголовника плосколистного 1 стаканом воды, кипятить 15 минут, настаивать 1 час, процедить. Получившимся настоем полоскать рот.
  • Залить 15-20 г цветков ромашки аптечной 1 стаканом воды, настоять. В настой рекомендуется добавить 4 г борной кислоты. Применять как противовоспалительное и антисептическое средство для полоскания полости рта.
  • Залить 1 столовую ложку соцветий календулы лекарственной 1 стаканом кипятка, варить 10 минут, процедить. Применять как противовоспалительное, бактерицидное, регенерирующее средство для полоскания полости рта.
  • Залить 1 чайную ложку измельченного корневища лапчатки прямостоячей 1 стаканом воды, настаивать 5 часов, прокипятить. Полоскать рот при стоматитах.

варикоз, простуду и грипп, инфекции, нормализует давление читать книгу онлайн бесплатно

Геннадий Кибардин

Перекись водорода лечит: варикоз, простуду и грипп, инфекции, нормализует давление

© Кибардин Г.М., 2016

© ООО «Издательство «Э», 2016

Для тех, кто впервые слышит о перекиси водорода как лечебном средстве, сообщаю, что эту прозрачную жидкость со слабым специфическим запахом можно приобрести в ближайшей аптеке. Она считается близкой родственницей воды – по своей химической формуле Н2О2 отличается одним дополнительным атомом кислорода. Однако именно это придает ей свойства очень сильного окислителя, что успешно используется в медицине уже около 200 лет.

В современной медицине в России 3 %-ный раствор перекиси водорода используется в основном для наружного применения. Например, для быстрой остановки капиллярного кровотечения при поверхностном повреждении тканей, носовых кровотечениях, для обработки слизистой оболочки при стоматитах, парадонтитах, ангинах, гинекологических заболеваниях, а также при гнойных ранах и ожогах.

При непосредственном контакте ее раствора с поврежденной кожей и слизистыми оболочками освобождается активный кислород, который способствует быстрому очищению раневой поверхности и потере активности органических веществ (протеин, кровь, гной) на этом участке. На месте применения также происходит явное уменьшение количества микроорганизмов. В момент обработки возможно ощущение жжения. В редких случаях при индивидуальной чувствительности возникают местные аллергические реакции.

Перекись помогает бороться не только с внешними ссадинами и ранами, но и с проблемными заболеваниями организма, такими как артериосклероз, заболевания суставов и даже онкология.

Напоминаю, что лечебное действие вызывается реакцией ее распада на воду и атомарный кислород под воздействием фермента каталазы. При внутреннем потреблении перекиси кислород в атомарном виде способствует образованию витаминов и минеральных солей, стимулирует метаболизм белков, углеводов и жиров, помогает транспортировке сахара из плазмы крови в ткани. Кроме того, она помогает работе поджелудочной железы, стимулируя производство тепла в организме («внутриклеточный» термогенез).

Роль перекиси водорода в биоорганических процессах организма уникальна. Она повышает иммунитет организма, участвует в образовании гамма-интерферона, увеличивает число моноцитов, стимулирует образование и деятельность клеток-хелперов, подавляет B-лимфоциты. У больных инсулинонезависимым диабетом повышает активность протекания жизненно важных процессов, связанных с обменом веществ: улучшает усвоение глюкозы и образование из нее гликогена, стимулирует метаболизм инсулина.

Перекись помогает бороться не только с внешними ссадинами и ранами, но и с проблемными заболеваниями организма, такими как артериосклероз, заболевания суставов и даже онкология.

Перекись водорода активно участвует в гормональной деятельности организма. Под ее воздействием усиливается образование прогестерона и тиронина, синтез простагландинов, подавляется синтез биологически активных аминов (дофамина, норадреналина, серотонина), стимулируется снабжение кальцием клеток головного мозга.

При многих заболеваниях организм живет на голодном кислородном пайке. Попавший туда атомарный кислород из перекиси активирует деятельность ферментов, отвечающих за окислительные процессы. В том числе за образование, накопление, транспортировку энергии и за распад глюкозы.

Перекись водорода помогает утилизации сахара, улучшению текучести крови, нормализации кислотно-щелочного баланса, что существенно облегчает нормальную жизнедеятельность всего организма.

Кроме этого, перекись является хорошим антиоксидантом: разрушает токсические вещества, подавляет любую инфекцию, будь то вирус, грибок, паразит или что-то подобное.

Если придете в аптеку и попросите перекись водорода, вам без лишних вопросов дадут флакон с 3 %-ным раствором. Это так называемая основная аптечная концентрация, которая используется в современной медицине. Для большей стабильности раствора в него добавляют бензоат натрия, соединение, безвредное для человека, поэтому его присутствие не должно смущать. При лечении перекисью она существенно разбавляется водой, что еще больше уменьшает долю балласта. Сегодня этот раствор имеется в домашней аптечке у многих россиян как надежный антисептик для обработки ран. Срок годности в стандартной упаковке составляет 2 года.

Читать дальше

Перекись водорода против прыщей: 6 правил

Рано или поздно наступает момент, когда прыщи безумно достали, а средства для борьбы с ними перепробованы уже все. Отчаяние и разочарование в этот момент становятся единственными спутниками, но не стоит им поддаваться. Ведь чудесное средство все-таки существует, и стоит оно сущие копейки. Интересно?

Тогда читайте далее. Эта статья расскажет о лечении перекисью водорода, которая поможет очистить кожу лица, а также вернуть ей здоровый цвет!

1 правило. Кожа лица должна быть чистой!

Аккуратно вымойте лицо мягким очищающим средством, которое удалит косметику, грязь и секрет сальных желез с поверхности эпидермиса. Отдавайте предпочтение продукции с мягким воздействием.

2 правило. Кожа должна быть сухой!

Осторожно промокните лицо мягким полотенцем. После этого подождите 5 минут, чтобы кожа полностью высохла. Применение любого средства на влажном эпидермисе, который подвержен акне, способствует образованию очагов раздражения. Еще один несомненный плюс сухой кожи — она сможет лучше абсорбировать перекись водорода.

3 правило. Обработка поврежденной кожи!
Возьмите карандаш ЛЕККЕР-ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА. Аккуратно протрите им лицо, концентрируясь на областях, подверженных акне. Применение перекиси гарантирует, что прорывы образовавшихся прыщей не произойдут в будущем.

4 правило. Оставьте кожу в покое на 5 минут!

Подождите несколько минут, чтобы завершились все химические реакции на коже.

5 правило. А теперь нужно все смыть!

На этом этапе не нужно использовать моющее средство. Помните, перекись водорода нельзя оставлять на коже, потому что она может нанести ей вред. Обязательно следите за тем, чтобы она была полностью смыта.

6 правило. Натуральное масло или увлажняющее косметическое средство!

На завершающем этапе на предварительно высушенную кожу необходимо нанести натуральное масло или крем с увлажняющим эффектом, так как перекись водорода оказывает подсушивающее действие.

Ежедневное использование перекиси водорода позволяет эффективно бороться с угревой сыпью, а также со шрамами и пигментными пятнами.

Советы по применению:
  1. Как и другие подобные средства, перекись является цитотоксичной, вот почему не рекомендуется обрабатывать проблемные зоны раствором с большей концентрацией. Но при соблюдении данного условия применение антисептика приносит лишь пользу, так как он ускоряет процесс восстановления повреждённых участков кожи.
  2. Излишне говорить, что этот антисептик нельзя наносить на область рядом с глазами. В некоторых случаях раствор может вызвать неприятное чувство жжения, а иногда даже слишком сильное. Также не рекомендуется применять перекись рядом с бровями и волосами, поскольку она обладает обесцвечивающим действием.
  3. Если во время обработки перекись может вызывать боль, раздражение или сильно сушит кожу, тогда лучше отказаться от её применения. Так как дальнейшее использование антисептика может поспособствовать развитию серьёзных осложнений.
  4. Для очищения эпидермиса перед протиранием проблемных зон перекисью водорода рекомендуется использовать специальное очищающее средство с мягким действием. Обычное мыло сушит (что предрасполагает к появлению раздражения на без того проблемной коже), а антисептик только усугубит ситуацию.
  5. После процедуры всегда наносите тонким слоем увлажняющий крем с фактором защиты от солнца. Таким образом, не придется использовать дополнительный продукт, который может сделать кожу излишне жирной. Как известно, жирный эпидермис подвержен образованию новых прыщей.
Перекись водорода — отличный вариант, если другие способы не смогли справиться с угревой сыпью. Она поможет очистить кожу лица, избавив ее от раздражения, покраснения, рубцов и пигментных пятен. При осторожном использовании средства, оно творит чудеса!

Перекись водорода: потенциальная терапевтическая цель для ран — FullText — Медицинские принципы и практика 2017, Vol. 26, №4

Аннотация

Перекись водорода (H 2 O 2 ) — это местный антисептик, используемый для очистки ран, который убивает патогены за счет окислительного выброса и местного производства кислорода. H 2 O 2 , как сообщается, представляет собой реактивную биохимическую молекулу, синтезируемую различными клетками, которая влияет на биологическое поведение посредством множества механизмов: изменения мембранного потенциала, образование новых молекул и изменение внутриклеточного окислительно-восстановительного баланса, что приводит к активации или инактивация различных путей передачи сигналов.Вопреки традиционной точке зрения, согласно которой H 2 O 2 , вероятно, повреждает ткани из-за своих высоких окислительных свойств, надлежащий уровень H 2 O 2 считается важным требованием для нормального заживления ран. Хотя настоящее клиническое использование H 2 O 2 по-прежнему ограничено устранением микробного загрязнения и иногда гемостазом, лучшее понимание стерилизационной способности и функции регуляции поведения клеток H 2 O 2 в ранах будет увеличивают потенциал экзогенного увеличения и управления заживлением.

© 2017 S. Karger AG, Базель


Значение исследования

• В настоящее время эффективное и практическое лечение хронических ран все еще остается клинической проблемой. Основное клиническое применение перекиси водорода (H 2 O 2 ) — очистка ран для дезинфекции в концентрации 3%. С развитием исследований сообщалось, что H 2 O 2 на уровне мкМ действует как сигнальная молекула, которая управляет чувствительными к окислительно-восстановлению сигнальными механизмами для улучшения заживления кожных ран.В этом обзоре обсуждалась роль H 2 O 2 в заживлении кожных ран и его будущее использование при лечении хронических ран.

Введение

Среди различных активных форм кислорода (АФК) перекись водорода (H 2 O 2 ) относительно слабо реактивна, что позволяет ей мигрировать дальше от места своего образования, чтобы служить сигнальной молекулой или второй. мессенджер [1]. Когда происходит кожное повреждение, концентрация H 2 O 2 в окружающих тканях немедленно повышается, а затем достигает пика и исчезает [2].Это динамическое изменение уровня H 2 O 2 сопровождает курс заживления раны, и концентрация H 2 O 2 в ткани раны в определенной степени влияет на исход.

Заживление ран — это жестко контролируемый процесс, в котором H 2 O 2 выполняет несколько функций. Помимо уничтожения микроорганизмов, H 2 O 2 также служит сигнальной молекулой или вторым мессенджером, который передает сообщение о повреждении и стимулирует эффекторные клетки к ответу [3].H 2 O 2 регулирует экспрессию генов несколькими способами: синтез большего количества факторов транскрипции; ингибирование комплекса лигазы убиквитин E3 или уменьшение связанных с ним факторов транскрипции для обеспечения стабильности фактора транскрипции; выявление / маскирование сигналов ядерной локализации; и модулирование сродства фактора транскрипции к дезоксирибонуклеиновой кислоте, коактиваторам или репрессорам [4]. Факторы транскрипции, которые получают модуляцию H 2 O 2 , разнообразны, включая Escherichia coli OxyR, NF-κB, протеин-активатор-1, индуцируемый гипоксией фактор-1 и т. Д.Эти разнообразные действия могут объяснить широкое влияние, оказанное H 2 O 2 [4].

Биологический эффект H 2 O 2 зависит от дозы во время процесса заживления ран. Например, в относительно высоких концентрациях H 2 O 2 проявляет свою сильную окислительную и провоспалительную способность дезинфицировать ткань раны; однако в сравнительно низких концентрациях H 2 O 2 помогает удалять остатки клеток и патогенов и способствует секреции цитокинов, которые способствуют регенерации тканей [5,6,7].Таким образом, в этом обзоре обсуждается роль H 2 O 2 в заживлении кожных ран и его потенциал в качестве средства для заживления хронических ран.

Производство эндогенной перекиси водорода после кожных повреждений

H 2 O 2 продуцируется в аэробных клетках как побочный продукт аэробного дыхания или результат ферментативных реакций в митохондриях, пероксисомах или других клеточных компартментах [8, 9]. Продукция H 2 O 2 поддерживается на низком уровне в основных условиях из-за его реакционной способности с внутриклеточными антиоксидантными системами, которые включают аскорбиновую кислоту, глутатион, каталазу и другие антиоксиданты [10].

Как только происходит кожная рана, на основе эксперимента, проведенного на рыбках данио путем механического повреждения их хвостового плавника, устойчивое повышение концентрации H 2 O 2 было обнаружено на краю раны сразу после того, как травма произошла [2]. Градиент H 2 O 2 рекрутировал лейкоциты в участок раны, пик которого достигал примерно через 20 минут после возникновения травмы, а затем постепенно снижался [2]. Следовательно, H 2 O 2 , образующийся после травмы, является хемотаксическим сигналом, а также инициатором воспаления.

Производство H 2 O 2 после повреждения в основном опосредуется никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФН) оксидазой, ферментом, который имеет не менее 7 изомеров (NOX 1 , NOX 2 , NOX 3 , NOX 4 , NOX 5 , DUOX 1 и DUOX 2 ) [3,11]. Он экспрессируется в основном на плазматической мембране и субклеточных мембранах, таких как мембрана митохондрий и эндоплазматического ретикулума [12,13]. Множественные факторы могут вызывать активацию НАДФН-оксидазы, такие как механическое повреждение, атака патогенов и воспалительные цитокины [11,14].После активации НАДФН-оксидаза превращает одну молекулу кислорода в супероксид-анион (O 2 ), который быстро превращается в H 2 O 2 под действием супероксиддисмутазы [9].

Регулирующая роль перекиси водорода в заживлении ран

Стадия гемостаза

В кожных ранах часто возникает разрушение сосудов, что приводит к потере крови и ускользанию от патогенов. Следовательно, гемостаз — это первый шаг к восстановлению объема крови и уменьшению инфекции.H 2 O 2 способствует гемостазу с помощью нескольких вероятных механизмов, которые включают активацию латентного тканевого фактора клеточной поверхности, агрегацию тромбоцитов, стимуляцию активации тромбоцитарного фактора роста и регулирование сократительной способности и барьерной функции эндотелиальных клеток [15].

Стадия воспалительной реакции

Воспаление дезинфицирует ткань раны, чтобы подготовить подходящую среду для пролиферации клеток. H 2 O 2 в ткани раны значительно увеличивается на стадии воспалительной реакции, чтобы действовать как мощный инициатор и промотор воспаления [16].

Самыми ранними иммунными клетками, попадающими в место раны, являются нейтрофилы и макрофаги. Они обладают мощной способностью поглощать уклоняющиеся микроорганизмы и убивать их с помощью протеаз и эластазы в гранулах [17]. И АФК, и протеаза важны для эффективности уничтожения фагоцитов [18]. Генерация АФК вызывает приток ионов калия (K + ) в фагоцитарную вакуоль с сопутствующим повышением pH до оптимального уровня для активности протеаз гранул [19].H 2 O 2 также индуцирует экспрессию мРНК макрофагального воспалительного белка-1α, макрофагального воспалительного белка-2 и макрофагального хемокинового белка-1, который действует как хемоаттрактант для рекрутирования фагоцитов [20,21,22]. Молекулы клеточной адгезии, такие как молекула межклеточной адгезии-1 и антиген-1, связанный с функцией лейкоцитов, могут способствовать адгезии лейкоцитов к эндотелию и способствовать лейкоцитопании. Их экспрессия также повышается в присутствии H 2 O 2 [23,24].Привлечение фагоцитов является важным шагом для инициирования воспаления, в то время как недостаточная сборка фагоцитов часто приводит к инфекции, которая препятствует процессу заживления ран [25].

H 2 O 2 помогает производить некоторые молекулы с более высоким окислительным потенциалом и более сильной бактерицидной способностью. Например, H 2 O 2 окисляет тиоцианат псевдогалогенида (SCN-) с образованием гипотиоцианита (HOSCN) под действием лактопероксидазы [26].Он также реагирует с ионами хлора с образованием хлорноватистой кислоты (HOCl) в присутствии миелопероксидазы [27]. И HOSCN, и HOCl довольно цитотоксичны. H 2 O 2 окисляет ион двухвалентного железа (Fe 2+ ) с образованием иона трехвалентного железа (Fe 3+ ), гидроксильного радикала и гидроксильного аниона в реакции Фентона [28]. Гидроксильные радикалы очень агрессивны и способны вызывать окисление клеточных макромолекул [29,30].

Внеклеточная ловушка нейтрофилов (NET) представляет собой эффективный бактерицидный механизм, первый шаг которого зависит от АФК, которые образуются в результате активации НАДФН-оксидазы [31,32].У мышей с мутацией цитозольного фактора 1 нейтрофилов (существенный компонент комплекса NOX 2 ) отсутствовало образование NET, когда у них развивался артрит [33]. Стадия прайминга доменов NACHT, LRR и PYD, содержащих протеин 3 (NLRP3), экспрессия инфламмасомы также требует ROS [34]. NETs и инфламмасома NLRP3 являются двумя эффективными механизмами защиты нейтрофилов-хозяина. Как наиболее распространенная ROS, H 2 O 2 может быть участником.

H 2 O 2 способен усиливать экспрессию генов, связанных с воспалением, и синтез провоспалительных цитокинов.Экспрессия мРНК TNF-α в эпителиальных клетках среднего уха человека была значительно увеличена при обработке H 2 O 2 в концентрациях более 100 мкМ [35]. Внутрижелудочное введение 5% H 2 O 2 значительно увеличивало экспрессию мРНК TNF-α, IL-1β и IL-5 [36]. Он также индуцирует секрецию провоспалительных молекул TNF-α, макрофагального хемокинового белка-1, IL-8 и IFN-α в эпителиальных клетках дозозависимым образом [37].

Пациенты с хронической гранулематозной болезнью гиперчувствительны к различным бактериальным и грибковым инфекциям из-за недостаточной активности НАДФН-оксидазы.Неспособность фагоцитов убивать проглоченные патогены или подвергаться апоптозу из-за отсутствия H 2 O 2 приводит к накоплению бактериальных фагоцитов и развитию гранулем [38,39]. Дефектное поколение H 2 O 2 способствует длительному воспалению и предполагает, что H 2 O 2 играет важную роль в регуляции воспаления.

Стадия пролиферации клеток

После удаления источников инфекции и фрагментов клеток восстановление отсутствующей ткани становится последующей задачей, состоящей в основном в двух формах: реэпителизации и формировании гранулирующей ткани.Для начала реэпителизации кератиноцитам необходимо изменить свою способность к адгезии и подвижности, чтобы мигрировать из окружающей ткани к месту раны, а затем размножаться. Модель царапин, созданная на основе культуры кератиноцитов, показала, что H 2 O 2 способствует подвижности кератиноцитов при низкой концентрации около 500 мкМ без какой-либо потери жизнеспособности клеток [40]. Кератиноциты, обработанные H 2 O 2 в низкой концентрации, имеют усиленную активацию рецептора эпидермального фактора роста и фосфорилирование ERK1 / 2, что объясняет его более высокий потенциал миграции [6,40].

Ангиогенез является ключевым этапом в формировании грануляционной ткани. При местном нанесении 10 мМ H 2 O 2 на эксцизионные раны крыс скорость закрытия ран была значительно увеличена за счет сильного стимулирования ангиогенеза и регенерации соединительной ткани [5]. Продукты, производные циклооксигеназы, особенно простагландин E 2 , играют важную роль в миграции эндотелиальных клеток [41,42], тогда как H 2 O 2 усиливают синтез белка циклооксигеназы-2 в эндотелиальных клетках человека [43].In vitro H 2 O 2 может стимулировать макрофаги [44], кератиноциты сетчатки [45] и гладкомышечные клетки сосудов [46] для высвобождения фактора роста эндотелия сосудов, который обладает сильной способностью стимулировать ангиогенез.

У рыбок данио, H 2 O 2 , полученный из раненых клеток кожи, усиливает вызванную повреждением регенерацию периферических сенсорных аксонов, что помогает иннервировать заживающую кожу [47]. Аналогичным образом, H 2 O 2 в концентрациях менее 500 мкМ усиливал высвобождение белка теплового шока (HSP70, HSP90) и фактора роста фибробластов из культивированных астроцитов крыс, что способствует выживанию нейронов, разрастанию нейритов и ангиогенезу [7 ].Следовательно, H 2 O 2 , вероятно, благоприятен как для структурного, так и для функционального восстановления кожной раны.

Фаза ремоделирования ткани

Кожа плода на ранних сроках беременности может подвергаться безрубцовому восстановлению из-за отсутствия фазы воспаления [48]. Следовательно, влияние, оказываемое H 2 O 2 на фазу воспаления, может иметь эффект переноса, влияя на ремоделирование ткани.

H 2 O 2 нарушает баланс между матриксными металлопротеиназами и тканевыми ингибиторами матриксных металлопротеиназ [49].Исследование с использованием модели заживления ран плода на мышах показало, что H 2 O 2 повышает экспрессию трансформирующего фактора роста (TGF) -1 и увеличивает пролиферацию фибробластов [50]. Было обнаружено, что NOX 2 участвует в дифференцировке дермальных фибробластов человека в миофибробласты в ответ на TGF-1 [51]. Сообщается также, что NOX 4 участвует в отложении коллагена из-за своего стимулирующего эффекта TGF-β 1 [52] (рис. 1).

Рис. 1

Роль перекиси водорода (H 2 O 2 ) в процессе заживления ран.ТФ, тканевой фактор; VEGF, фактор роста эндотелия сосудов; Цокс-2, циклооксигеназа-2; EFGR, рецептор эпидермального фактора роста; TGF-β 1 , трансформирующий фактор роста β 1 .

Текущее клиническое использование перекиси водорода

Для клинического орошения, H 2 O 2 обычно составляет 3% (975 мкМ), который одновременно окисляет белок, нуклеиновую кислоту, липиды нормальных здоровых клеток и микроорганизмы. [53]. Использование H 2 O 2 для дезинфекции ран продолжается и сегодня, но в литературе не было замечено положительного эффекта 3% H 2 O 2 , способствующего заживлению ран [16,54].Кроме того, убивающая способность H 2 O 2 в отношении патогенных бактерий, таких как Pseudomonas aeruginosa , сомнительна, поскольку, как сообщается, в их организме присутствуют каталазы [55]. H 2 O 2 также регулярно используется для подготовки костного ложа при цементированных артропластиках, а также для достижения гемостаза в нейрохирургии [56,57]. Он также является кровоостанавливающим средством к местному адреналину у пациентов с известной дисфункцией тромбоцитов после иссечения ожога [58]. Не менее важно, что ему присущ риск образования смертельной кислородной эмболии [59,60].

Были разработаны некоторые препараты, содержащие H 2 O 2 для лечения кожной инфекции. В формулу крема LHP®, 1% H 2 O 2 включен в стабилизированной форме, что обеспечивает медленное разложение и длительный эффект [61]. Крем H 2 O 2 (Crystacide; Mipharm, Милан, Италия) представляет собой еще одну формулировку H 2 O 2 1% в стабилизированном креме, который показал хороший антимикробный эффект и переносимость кожей [62].Проспективное клиническое испытание продемонстрировало, что очищение ран с использованием 2% H 2 O 2 на хронически колонизированных ожоговых ранах в течение 5 минут с последующим орошением физиологическим раствором и трансплантацией увеличивало вероятность успеха заживления трансплантата по сравнению с традиционным методом санации раны. и пересадка кожи [63].

Перекись водорода: значение для лечения хронических ран

Хронические раны характеризуются хроническим воспалением, которое также проявляется при многих хронических воспалительных заболеваниях, таких как сахарный диабет, ревматоидный артрит, пародонтоз, сердечно-сосудистые заболевания и воспалительные заболевания кишечника.Во избежание окислительных повреждений необходимо поддерживать правильный баланс между образованием H 2 O 2 и механизмом детоксикации. Считается, что дефектный апоптоз лейкоцитов и последующее удаление апоптотических клеток фагоцитами важны для инициации и распространения хронического воспаления. Роль производной НАДФН-оксидазы H 2 O 2 в индукции апоптоза фагоцитов и разрешении воспаления была описана на модели антиген-индуцированного артрита [65].Эту функцию H 2 O 2 можно использовать для регулирования патогенного воспаления в хронических ранах.

Изменение концентрации H 2 O 2 в ткани раны влияет на скорость заживления. В мышиной модели заживления ран местное применение 50 мМ H 2 O 2 способствовало закрытию раны, а 3% H 2 O 2 (980 мМ) замедляло заживление [16]. В модели эксцизионных ран на мышах 10 мМ H 2 O 2 способствовали закрытию раны, но 166 мМ замедляли его по сравнению с контрольными мышами [5].H 2 O 2 может проходить через плазматическую мембрану через специфический аквапорин, экспрессируемый на мембранах клеток [8]. Пентафторбензолсульфонил-флуоресцеин (HPF), селективный химический датчик H 2 O 2 показал повышенный внутриклеточный окислительно-восстановительный уровень после обработки экзогенным H 2 O 2 [66]. Путем обработки личинок рыбок данио дикого типа при отсутствии повреждений 3 мМ H 2 O 2 и последующего сравнения их мРНК с необработанной группой, было обнаружено, что 414 транскриптов были значительно усилены, а 256 — значительно подавлены [66].Следовательно, применение экзогенного H 2 O 2 может привести к изменению клеточного поведения. По-видимому, H 2 O 2 заживление ран может быть в основном основано на моделях острой травмы. Есть несколько статей [37,67] о поведении H 2 O 2 в хронических ранах. Аномальное воспаление, лежащее в основе хронической раны, может нарушить динамическое образование и клиренс H 2 O 2 в месте раны.

Гипоксия — ключевой признак многих хронических ран.Сообщается, что парциальное давление кислорода (PO 2 ) в неуточненных хронических ранах находится в диапазоне 5-20 мм рт. Ст., В то время как типичные значения в здоровых тканях составляют 30-50 мм рт. Ст. [68]. Производство ROS, опосредованное НАДФН-связанной оксигеназой, является сильно зависимым от кислорода процессом: половина максимальной скорости (км) для НАДФН-связанной оксигеназы с кислородом в качестве субстрата составляет значение PO 2 , равное 40-80 мм рт. ]. Уровень АФК очень важен для антибактериальной активности нейтрофилов, потому что он отвечает за респираторный взрыв нейтрофилов.Было показано, что in vitro нейтрофилы теряют свою способность убивать бактерии при уровне PO 2 ниже 40 мм рт. Ст. [67]. Эта потеря может быть связана с уменьшением ROS. Снижение антибактериальной активности нейтрофилов способствует инфицированию, и это может частично объяснить значительную бактериальную колонизацию в хронических гипоксических ранах. Следовательно, длительная гипоксия может привести к снижению АФК. Как наиболее распространенная АФК, снижение H 2 O 2 отрицательно влияет на заживление ран, например, при обострении инфекции, снижении секреции цитокинов и аномальном воспалении.

Некоторые виды лечения с низкой концентрацией H 2 O 2 в определенной степени ускоряют заживление ран. Нетепловая атмосферная плазма (NAP) использовалась в клинических условиях для ускорения заживления ран [69]. Некоторые изменения, вызванные NAP, были устранены каталазой, и реакция клеток на обработку NAP аналогична инкубации в H 2 O 2 в аналогичной концентрации [69,70], что подтверждается индуцированной плазмой глубокой внеклеточной ловушкой. образование (NET), которое может подавляться наличием каталазы.Однако добавление H 2 O 2 в эквивалентной концентрации не может вызвать NET [71]. Образование NET может включать другие составляющие, индуцированные плазмой, но H 2 O 2 является обязательным. В клинической практике применение NAP позволяет значительно снизить бактериальную нагрузку на хронические раны и успешно удалить биопленку [72,73]. Его стерилизующий эффект не зависит от вида патогена и может даже противостоять бактериям с множественной лекарственной устойчивостью [74].Некоторые сообщения указывают на то, что NAP может увеличивать скорость пролиферации базальных кератиноцитов и эндотелиальных клеток [75,76]. 350 подавленных и 400 положительных транскриптов кератиноцитов после обработки NAP подчеркнули его мощную способность влиять на экспрессию генов [77].

Современные лицензированные перевязочные материалы, содержащие мед медицинского качества, такие как Surgihoney® и Revamil®, вновь вызвали интерес к их клиническому потенциалу для традиционного ухода за ранами [78,79]. Лабораторные исследования показали, что при разбавлении в этих медах обычно образуются низкие концентрации H 2 O 2 .Глюкозооксидаза (фермент, секретируемый рабочими пчелами в мед) окисляет глюкозу до глюконовой кислоты с высвобождением H 2 O 2 [78]. Антимикробная способность меда частично обусловлена ​​H 2 O 2 . В исследовании, посвященном тестированию антимикробной активности и максимального выхода H 2 O 2 среди 3-х прототипов меда, между ними была выявлена ​​линейная зависимость. Чем больше H 2 O 2 производит мед, тем сильнее он обладает противомикробными свойствами [79].Сообщалось также, что некоторые биологически модифицированный мед стимулирует моноциты секретировать цитокины, такие как TNF-α, IL-1β и IL-6, и это может быть отнесено к H 2 O 2 [80].

Перекись водорода может быть мишенью для лечения ран

Одним из приоритетов лечения хронических ран является формирование благоприятной микросреды, восприимчивой к терапии. Терапия, корректирующая H 2 O 2 до соответствующего уровня, может помочь заживлению ран за счет улучшения окислительно-восстановительной среды раны.

Однако, чтобы подтвердить эту гипотезу, необходимы более фундаментальные эксперименты и клинические испытания. Во-первых, следует выяснить, есть ли отклонения в распределении и концентрации H 2 O 2 в хронических ранах. Во-вторых, новые методы более стабильного и точного регулирования H 2 O 2 требуют дальнейшего изучения, чтобы сделать лечение более стандартизированным.

Возможное использование в будущем

Неконтролируемое производство или разложение H 2 O 2 может привести к повреждению тканей и было связано с повышенной восприимчивостью к заболеваниям из-за несбалансированного окислительно-восстановительного гомеостаза.Дальнейшее изучение критической роли H 2 O 2 в инициации, развитии и разрешении воспаления может помочь в точном регулировании прогрессирования воспаления. Терапевтический эффект H 2 O 2 может не ограничиваться только хронической раной, но также применяться к другим заболеваниям, характеризующимся аномальным воспалением.

Заключение

Нормальное заживление ран — это тщательно контролируемый баланс деструктивных процессов, необходимых для удаления поврежденной ткани, и процессов восстановления, которые приводят к образованию новой ткани.Динамическое изменение H 2 O 2 в ткани раны помогает поддерживать баланс в процессе заживления ран. H 2 O 2 способствует окислительному стрессу, а также снимает воспаление, что делает его двунаправленным регулятором воспаления. Неконтролируемое образование H 2 O 2 приведет к хроническому воспалению, которое способствует замедленному заживлению ран. Путем дальнейших исследований его иммунорегулирующей функции могут быть изобретены некоторые методы лечения, принимающие в качестве мишени H 2 O 2 , для ускорения заживления хронических ран.

Благодарность

Мы хотели бы поблагодарить Фонд естественных наук Китая (81272111, 81671917) за их финансовую поддержку.

Заявление о раскрытии информации

Авторы сообщают об отсутствии конфликта интересов.

Список литературы

  1. Appenzeller-Herzog C, Bánhegyi G, Bogeski I, et al: Транзит H 2 O 2 через мембрану эндоплазматического ретикулума не является вялым.Free Radic Biol Med 2016; 94: 157-160.
  2. Niethammer P, Grabher C, Look AT и др.: Градиент перекиси водорода в масштабе ткани обеспечивает быстрое обнаружение ран у рыбок данио. Природа 2009; 459: 996-999.
  3. ван дер Влит А., Янссен-Хайнингер Ю. М.: Перекись водорода как сигнал повреждения при повреждении и воспалении тканей: убийца, посредник или посланник? J Cell Biochem 2014; 115: 427-435.
  4. Мариньо HS, Real C, Cyrne L и др.: Чувствительность к перекиси водорода, передача сигналов и регуляция факторов транскрипции. Редокс Биол 2014; 2: 535-562.
  5. Лоо А.Е., Вонг Ю.Т., Хо Р. и др.: Влияние перекиси водорода на заживление ран у мышей в связи с окислительным повреждением.PLoS One 2012; 7: e49215.
  6. Loo AE, Halliwell B: Эффекты перекиси водорода в модели совместного культивирования кератиноцитов и фибробластов при заживлении ран. Biochem Biophys Res Commun 2012; 423: 253-258.
  7. Ито Дж., Нагаясу Ю., Хошикава М. и др.: Повышение высвобождения FGF-1 вместе с цитозольными белками из астроцитов крыс с помощью перекиси водорода.Мозг Res 2013; 1522: 12-21.
  8. Bienert GP, Schjoerring JK, Jahn TP и др.: Мембранный перенос перекиси водорода. Biochim Biophys Acta 2006; 1758: 994-1003.
  9. Маршалл Р., Тудзинский П. Активные формы кислорода в процессах развития и инфекции.Semin Cell Dev Biol 2016; 57: 138-146.
  10. Espinosa-Diez C, Migue lV, Mennerich D, et al: Антиоксидантные реакции и клеточная адаптация к окислительному стрессу. Редокс Биол 2015; 6: 183-197.
  11. Panday A, Sahoo MK, Osorio D, et al: НАДФН-оксидазы: обзор от структуры до патологий, связанных с врожденным иммунитетом.Cell Mol Immunol 2015; 12: 5-23.
  12. Грэм К.А., Кулавец М., Оуэнс К.М. и др.: НАДФН-оксидаза 4 — это онкобелок, локализованный в митохондриях. Cancer Biol Ther 2010; 10: 223-231.
  13. Laurindo FR, Araujo TL, Abrahao TB и др.: NOx НАДФН-оксидазы и эндоплазматический ретикулум.Антиоксидный окислительно-восстановительный сигнал 2014; 20: 2755-2775.
  14. Эль-Бенна Дж., Данг П.М., Гугеро-Поцидало М.А.: Праймирование активации NADPH-оксидазы нейтрофилов: роль фосфорилирования p47phox и мобилизации NOX2 на плазматическую мембрану. Семин Иммунопатол 2008; 30: 279-289.
  15. Сен CK, Рой S: Редокс-сигналы при заживлении ран.Biochim Biophys Acta 2008; 1780: 1348-1361.
  16. Рой С., Ханна С., Наллу К. и др.: Заживление кожных ран подлежит окислительно-восстановительному контролю. Мол Тер 2006; 13: 211-220.
  17. Ким М.Х., Ким М.Х., Лю В. и др.: Динамика нейтрофильной инфильтрации во время заживления кожных ран и инфекции с использованием флуоресцентной визуализации.Дж. Инвест Дерматол 2008; 128: 1812-1820.
  18. Сегал А.В., Гейсов М., Гарсия Р. и др.: Дыхательный взрыв фагоцитарных клеток связан с повышением вакуолярного pH. Природа 1981; 290: 406-409.
  19. Ривз Е.П., Лу Х., Якоб Х.Л. и др.: Уничтожающая активность нейтрофилов опосредуется активацией протеаз потоком K + .Nature 2002; 416: 291-297.
  20. Ши М.М., Чонг И., Годлески Дж. Дж. И др.: Регулирование экспрессии гена воспалительного белка-2 макрофагами с помощью окислительного стресса в альвеолярных макрофагах крысы. Иммунология 1999; 97: 309-315.
  21. Ши М.М., Годлески Дж. Дж., Паулаускис Дж. Д. и др.: Регулирование мРНК макрофагального воспалительного белка-1альфа с помощью окислительного стресса.J Biol Chem 1996; 271: 5878-5883.
  22. Джарамилло М., Оливье М.: Перекись водорода индуцирует транскрипцию хемокинового гена макрофагов мышей посредством регулируемых внеклеточными сигналами киназных и циклических аденозин-5′-монофосфат (цАМФ) путей: участие NF-каппа B, активаторный белок 1 и элемент ответа цАМФ связывающий белок.J Immunol 2002; 169: 7026-7038.
  23. Fraticelli A, Serrano CV Jr, Bochner BS и др.: Пероксид и супероксид водорода модулируют экспрессию молекул адгезии лейкоцитов и адгезию эндотелия лейкоцитов. Biochim Biophys Acta 1996; 1310: 251-259.
  24. Лу Х., Юкер К., Баллантайн С. и др.: Перекись водорода индуцирует LFA-1-зависимую адгезию нейтрофилов к сердечным миоцитам.Am J Physiol Heart Circ Physiol 2000; 278: H835-H842.
  25. Мохд Насир Н., Ли Б.К., Яп С.С. и др.: Инактивация хронической раневой бактерии холодной плазмой. Arch Biochem Biophys 2016; 605: 76-85.
  26. Wijkstrom-Frei C, El-Chemaly S, Ali-Rachedi R, et al: Лактопероксидаза и защита хозяина дыхательных путей человека.Am J Respir Cell Mol Biol 2003; 29: 206-212.
  27. Шремл С., Ландталер М., Шеферлинг М. и др.: Новая звезда на H 2 O 2 ризоне заживления ран? Эксперимент Дерматол 2011; 20: 229-231.
  28. Товмасян А., Шенг Х, Вайтнер Т. и др.: Дизайн, механизм действия, биодоступность и терапевтические эффекты редокс-модуляторов на основе порфирина Mn.Med Princ Pract 2013; 22: 103-130.
  29. Канта Дж .: Роль перекиси водорода и других активных форм кислорода в заживлении ран. Acta Medica (Градец Кралове) 2011; 54: 97-101.
  30. Шафер М., Вернер С. Окислительный стресс при заживлении нормальной и поврежденной раны.Pharmacol Res 2008; 58: 165-171.
  31. Купер П.Р., Палмер Л.Дж., Чаппл И.Л.: Внеклеточные ловушки нейтрофилов как новая парадигма врожденного иммунитета: друг или враг? Периодонтол 2000 2013; 63: 165-197.
  32. Muñoz-Caro T, Lendner M, Daugschies A и др.: НАДФН-оксидаза, MPO, NE, ERK1 / 2, p38 MAPK и приток Ca 2+ важны для образования NET, индуцированного Cryptosporidium parvum .Dev Comp Immunol 2015; 52: 245-254.
  33. Holmdahl R, Sareila O, Olsson LM и др.: Полиморфизм Ncf1 показывает окислительную регуляцию аутоиммунного хронического воспаления. Immunol Rev 2016; 269: 228-247.
  34. Бауэрнфейнд Ф., Барток Э., Ригер А. и др.: Передовые технологии: ингибиторы активных форм кислорода блокируют прайминг, но не активацию инфламмасомы NLRP3.J Immunol 2011; 187: 613-617.
  35. Сонг Дж. Дж., Лим Х. В., Ким К. и др.: Эффект фенэтилового эфира кофейной кислоты (CAPE) на H 2 O 2 индуцировал окислительные и воспалительные реакции в эпителиальных клетках среднего уха человека. Int J Pediatr Otorhinolaryngol 2012; 76: 675-679.
  36. Цуй З, Инь Дж, Ван Л. и др.: Эффекты экспрессии провоспалительных цитокинов и антиоксидантов в тощей кишке мышей, индуцированные перекисью водорода. Инт Иммунофармакол 2016; 31: 9-14.
  37. Брайан Н., Ахсвин Х., Смарт Н. и др.: Реактивные формы кислорода (АФК) — семейство молекул, определяющих судьбу, которые играют ключевую роль в конструктивном воспалении и заживлении ран.Eur Cell Mater 2012; 24: 249-265.
  38. Роос Д. Хроническая гранулематозная болезнь. Br Med Bull 2016; 118: 50-63.
  39. Фридович I: Кислород: как мы это переносим? Med Princ Pract 2013; 22: 131-137.
  40. Loo AE, Ho R, Halliwell B: Механизм миграции кератиноцитов, вызванной перекисью водорода, в модели царапины. Free Radic Biol Med 2011; 51: 884-892.
  41. Kuwano T, Nakao S, Yamamoto H, et al: Циклооксигеназа 2 является ключевым ферментом для индуцированного воспалительными цитокинами ангиогенеза.FASEB J 2004; 18: 300-310.
  42. Рао Р., Редха Р., Масиас-Перес И. и др.: Рецептор простагландина E2-EP4 способствует миграции эндотелиальных клеток посредством активации ERK и ангиогенеза in vivo. J. Biol Chem. 2007; 282: 16959-16968.
  43. Элигини С., Ареназ I, Барбьери С.С. и др.: Циклооксигеназа-2 опосредует вызванное перекисью водорода заживление ран в эндотелиальных клетках человека.Free Radic Biol Med 2009; 46: 1428-1436.
  44. Чо М., Хант Т.К., Хуссейн М.З. и др.: Перекись водорода стимулирует высвобождение фактора роста эндотелия сосудов макрофагами. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2001; 280: h3357-h3363.
  45. Brauchle M, Funk JO, Kind P и др.: Ultraviolet B и H 2 O 2 являются мощными индукторами экспрессии фактора роста эндотелия сосудов в культивируемых кератиноцитах.J Biol Chem 1996; 271: 21793-21797.
  46. Рюф Дж, Ху З.Й., Инь Л.Й. и др.: Индукция фактора роста эндотелия сосудов в артериях павианов, поврежденных баллоном. Новая роль активных форм кислорода при атеросклерозе. Circ Res 1997; 81: 24-33.
  47. Rieger S, Sagasti A: Перекись водорода способствует вызванной травмой регенерации периферических сенсорных аксонов в коже рыбок данио.PLoS Biol 2011; 9: e1000621.
  48. Longaker MT, Whitby DJ, Adzick NS и др.: Исследования заживления ран плода, VI. Раны плода во втором и начале третьего триместра демонстрируют быстрое отложение коллагена без образования рубцов. J Pediatr Surg 1990; 25: 63-68; обсуждение 68-69.
  49. Hemmerlein B, Johanns U, Halbfass J и др.: Баланс между MMP-2 / -9 и TIMP-1 / -2 смещен в сторону MMP в почечно-клеточных карциномах и может быть дополнительно нарушен перекисью водорода.Инт Дж. Онкол 2004; 24: 1069-1076.
  50. Вилгус Т.А., Бергдалл В.К., Дипьетро Л.А. и др.: Перекись водорода нарушает заживление ран плода без рубцов. Восстановление заживления ран 2005; 13: 513-519.
  51. Zhang GY, Wu LC, Dai T. и др.: НАДФН-оксидаза-2 является ключевым регулятором дермальных фибробластов человека: потенциальная терапевтическая стратегия для лечения фиброза кожи.Exp Dermatol 2014; 23: 639-644.
  52. Chan EC, Peshavariya HM, Liu GS и др.: Nox4 модулирует выработку коллагена, стимулированную трансформацией фактора роста β 1 in vivo и in vitro. Biochem Biophys Res Commun 2013; 430: 918-925.
  53. Ямада Ю., Мокудай Т., Накамура К. и др.: Местное лечение ротовой полости и раненой кожи с помощью новой системы дезинфекции, использующей фотолиз перекиси водорода у крыс.J Toxicol Sci 2012; 37: 329-335.
  54. Spear M: Очищение ран: решения и методы. Пласт Сург Нурс 2011; 31: 29-31.
  55. Томас Г.В., Раэль Л.Т., Бар-Ор Р. и др.: Механизмы замедленного заживления ран с помощью широко используемых антисептиков.J Trauma 2009; 66: 82-90; обсуждение 90-81.
  56. Кольт Дж. Д., Робин Д. А., Карр А. М. и др.: Безопасность реинфузии аутологичной дренажной крови после тотального эндопротезирования коленного сустава с использованием перекиси водорода. Колено 2007; 14: 12-18.
  57. Ackland DC, Yap V, Ackland ML и др.: Чистка с пульсирующим лаважем и тампоном марли перекисью водорода для подготовки костного ложа при цементированном тотальном артропластике тазобедренного сустава: модель крупного рогатого скота.Дж. Ортоп Сург (Гонконг) 2009; 17: 296-300.
  58. Potyondy L, Lottenberg L, Anderson J и др.: Использование перекиси водорода для достижения гемостаза дермы после иссечения ожога у пациента с дисфункцией тромбоцитов. Журнал J Burn Care Res 2006; 27: 99-101.
  59. Битти С., Гарри Л. Э., Гамильтон С. А. и др.: Остановка сердца после орошения раны груди перекисью водорода.J Plast Reconstr Aesthet Surg 2010; 63: e253-e254.
  60. Mut M, Yemisci M, Gursoy-Ozdemir Y, et al: Инсульт, вызванный перекисью водорода: выяснение механизма in vivo. Журнал Neurosurg 2009; 110: 94-100.
  61. Toth T, Broström H, Båverud V и др.: Оценка крема LHP® (1% перекиси водорода) по сравнению с петролатумом и необработанным контролем в открытых ранах у здоровых лошадей: рандомизированное слепое контрольное исследование.Acta Vet Scand 2011; 53:45.
  62. Капицци Р., Ланди Ф., Милани М. и др.: Переносимость кожи и эффективность комбинированной терапии кремом, стабилизированным перекисью водорода, и гелем адапалена по сравнению с кремом с перекисью бензоила и гелем адапалена при распространенных акне. Рандомизированное контролируемое исследование, замаскированное исследователем.Br J Dermatol 2004; 151: 481-484.
  63. Мохаммади А.А., Сейед Джафари С.М., Киасат М. и др.: Эффективность хирургической обработки раны и очищения ран с помощью 2% перекиси водорода на трансплантате в хронически колонизированных ожоговых ранах; рандомизированное контролируемое клиническое исследование. Бернс 2013; 39: 1131-1136.
  64. Де Декен X, Corvilain B, Dumont JE и др.: Роль DUOX-опосредованной перекиси водорода в метаболизме, защите хозяина и передаче сигналов.Антиоксидный окислительно-восстановительный сигнал 2014; 20: 2776-2793.
  65. Лопес Ф., Коэльо Ф.М., Коста В.В. и др.: Разрешение нейтрофильного воспаления с помощью H 2 O 2 при антиген-индуцированном артрите. Arthritis Rheum 2011; 63: 2651-2660.
  66. Лиссе Т.С., Кинг Б.Л., Ригер С.: Сравнительное транскриптомное профилирование сигнальных сетей перекиси водорода в кератиноцитах рыбок данио и человека: последствия для сохранения, миграции и заживления ран.Научный журнал 2016; 6: 20328.
  67. Schreml S, Szeimies RM, Prantl L, et al: Кислород при заживлении острых и хронических ран. Br J Dermatol 2010; 163: 257-268.
  68. Kendall AC, Whatmore JL, Winyard PG и др.: Гипербарическое лечение кислородом снижает адгезию нейтрофилов к эндотелию при хронических состояниях раны за счет S-нитрозирования.Восстановление заживления ран 2013; 21: 860-868.
  69. Bekeschus S, Schmidt A, Weltmann K-D и др.: Плазменная струя kINPen — мощный инструмент для заживления ран. Clin Plasma Med 2016; 4: 19-28.
  70. Бекешус С., Колата Дж., Винтерборн С. и др.: Перекись водорода: центральный игрок в физическом окислительном стрессе, вызванном плазмой, в клетках крови человека.Free Radic Res 2014; 48: 542-549.
  71. Bekeschus S, Winterbourn CC, Kolata J, et al: Образование внеклеточной ловушки нейтрофилов вызывается в ответ на холодную физическую плазму. Журнал J Leukoc Biol 2016; 100: 791-799.
  72. Isbary G, Heinlin J, Shimizu T. и др.: Успешное и безопасное использование 2-минутной холодной атмосферной плазмы аргона в хронических ранах: результаты рандомизированного контролируемого исследования.Br J Dermatol 2012; 167: 404-410.
  73. Фрике К., Кобан И., Тресп Х и др.: Плазма атмосферного давления: высокоэффективный инструмент для эффективного удаления биопленок. PLoS One 2012; 7: e42539.
  74. Даешляйн Г., Шольц С., Ахмед Р. и др.: Обеззараживание кожи струей низкотемпературной плазмы при атмосферном давлении и плазмой диэлектрического барьерного разряда.J Hosp Infect 2012; 81: 177-183.
  75. Hasse S, Duong Tran T, Hahn O и др.: Индукция пролиферации базальных эпидермальных кератиноцитов холодной плазмой атмосферного давления. Clin Exp Dermatol 2016; 41: 202-209.
  76. Калгатги С., Фридман Г., Фридман А. и др.: Пролиферация эндотелиальных клеток усиливается низкой дозой нетепловой плазмы за счет высвобождения фактора роста фибробластов-2.Энн Биомед Энг 2010; 38: 748-757.
  77. Schmidt A, Dietrich S, Steuer A, et al: Нетепловая плазма активирует кератиноциты человека путем стимуляции антиоксидантных путей и путей фазы II. J Biol Chem 2015; 290: 6731-6750.
  78. Купер Р .: Мед как эффективное противомикробное средство для лечения хронических ран: есть ли ему место в современной медицине? Резолюция по лечению хронических ран, 2014; 1:15.
  79. Кук Дж., Драйден М., Паттон Т. и др.: Антимикробная активность прототипа модифицированного меда, который генерирует перекись водорода с химически активными формами кислорода (АФК). BMC Res Notes 2014; 8:20.
  80. Тонкс А.Дж., Купер Р.А., Джонс К.П. и др.: Мед стимулирует выработку воспалительных цитокинов моноцитами.Цитокин 2003; 21: 242-247.

Автор Контакты

Ивэнь Ню

Отделение ожогов и пластической хирургии

Больница Жуйцзинь, Медицинский факультет Шанхайского университета Цзяо Тонг

Шанхай (Китай)

Электронная почта [email protected]


Подробности статьи / публикации

Предварительный просмотр первой страницы

Поступила: 24 октября 2016 г.
Дата принятия: 5 апреля 2017 г.
Опубликована онлайн: 5 апреля 2017 г.
Дата выпуска: август 2017 г.

Количество страниц для печати: 8
Количество рисунков: 1
Количество столов: 0

ISSN: 1011-7571 (печатный)
eISSN: 1423-0151 (онлайн)

Для дополнительной информации: https: // www.karger.com/MPP


Лицензия открытого доступа / Дозировка лекарства / Заявление об ограничении ответственности

Open Access License: это статья в открытом доступе под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Unported (CC BY-NC) (www.karger.com/OA-license), применимой к онлайн-версии только статья. Распространение разрешено только в некоммерческих целях.
Дозировка лекарств: авторы и издатель приложили все усилия, чтобы гарантировать, что выбор и дозировка лекарств, указанные в этом тексте, соответствуют текущим рекомендациям и практике на момент публикации.Однако ввиду продолжающихся исследований, изменений в правительственных постановлениях и постоянного потока информации, касающейся лекарственной терапии и реакций на них, читателю настоятельно рекомендуется проверять листок-вкладыш для каждого препарата на предмет любых изменений показаний и дозировки, а также дополнительных предупреждений. и меры предосторожности. Это особенно важно, когда рекомендованным агентом является новый и / или редко применяемый препарат.
Отказ от ответственности: утверждения, мнения и данные, содержащиеся в этой публикации, принадлежат исключительно отдельным авторам и соавторам, а не издателям и редакторам.Появление в публикации рекламы и / или ссылок на продукты не является гарантией, одобрением или одобрением рекламируемых продуктов или услуг или их эффективности, качества или безопасности. Издатель и редактор (-ы) не несут ответственности за любой ущерб, причиненный людям или имуществу в результате любых идей, методов, инструкций или продуктов, упомянутых в контенте или рекламе.

Возможная терапевтическая цель раны?

Med Princ Pract.2017 Авг; 26 (4): 301–308.

Отделение ожогов и пластической хирургии, Госпиталь Жуйцзинь, Школа медицины Шанхайского университета Цзяо Тонг, Шанхай, Китай

* Ивен Ню, Отделение ожогов и пластической хирургии, Госпиталь Жуйцзинь, Школа медицины Шанхайского университета Цзяо Тонг, Шанхай (Китай) , E-Mail [email protected]

Поступила 24.10.2016; Принято 5 апреля 2017 г.

Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Перекись водорода (H 2 O 2 ) — это местный антисептик, используемый при очистке ран, который убивает патогены за счет окислительного взрыва и местного производства кислорода.H 2 O 2 , как сообщается, представляет собой реактивную биохимическую молекулу, синтезируемую различными клетками, которая влияет на биологическое поведение посредством множества механизмов: изменения мембранного потенциала, образование новых молекул и изменение внутриклеточного окислительно-восстановительного баланса, что приводит к активации или инактивация различных путей передачи сигналов. Вопреки традиционной точке зрения, согласно которой H 2 O 2 , вероятно, повреждает ткани из-за своих высоких окислительных свойств, надлежащий уровень H 2 O 2 считается важным требованием для нормального заживления ран.Хотя настоящее клиническое использование H 2 O 2 по-прежнему ограничено устранением микробного загрязнения и иногда гемостазом, лучшее понимание стерилизационной способности и функции регуляции поведения клеток H 2 O 2 в ранах будет увеличивают потенциал экзогенного увеличения и управления заживлением.

Ключевые слова: Перекись водорода, Заживление ран, Терапевтическая цель

Значение исследования

• В настоящее время эффективное и практическое лечение хронических ран все еще остается клинической проблемой.Основное клиническое применение перекиси водорода (H 2 O 2 ) — очистка ран для дезинфекции в концентрации 3%. С развитием исследований сообщалось, что H 2 O 2 на уровне мкМ действует как сигнальная молекула, которая управляет чувствительными к окислительно-восстановлению сигнальными механизмами для улучшения заживления кожных ран. В этом обзоре обсуждалась роль H 2 O 2 в заживлении кожных ран и его будущее использование при лечении хронических ран.

Введение

Среди различных активных форм кислорода (АФК) перекись водорода (H 2 O 2 ) относительно слабо реактивна, что позволяет ей мигрировать дальше от места своего образования, чтобы служить сигнальной молекулой или второй мессенджер [1].Когда происходит кожное повреждение, концентрация H 2 O 2 в окружающих тканях немедленно повышается, а затем достигает пика и исчезает [2]. Это динамическое изменение уровня H 2 O 2 сопровождает курс заживления раны, и концентрация H 2 O 2 в ткани раны в определенной степени влияет на исход.

Заживление ран — это жестко контролируемый процесс, в котором H 2 O 2 выполняет несколько функций.Помимо уничтожения микроорганизмов, H 2 O 2 также служит сигнальной молекулой или вторым мессенджером, который передает сообщение о повреждении и стимулирует эффекторные клетки к ответу [3]. H 2 O 2 регулирует экспрессию генов несколькими способами: синтез большего количества факторов транскрипции; ингибирование комплекса лигазы убиквитин E3 или уменьшение связанных с ним факторов транскрипции для обеспечения стабильности фактора транскрипции; выявление / маскирование сигналов ядерной локализации; и модулирование сродства фактора транскрипции к дезоксирибонуклеиновой кислоте, коактиваторам или репрессорам [4].Факторы транскрипции, которые получают модуляцию H 2 O 2 , разнообразны, включая Escherichia coli OxyR, NF-κB, протеин-активатор-1, фактор, индуцируемый гипоксией-1, и т. Д. широкое влияние принесла H 2 O 2 [4].

Биологический эффект H 2 O 2 зависит от дозы во время процесса заживления ран. Например, в относительно высоких концентрациях H 2 O 2 проявляет свою сильную окислительную и провоспалительную способность дезинфицировать ткань раны; однако в сравнительно низких концентрациях H 2 O 2 способствует удалению остатков клеток и патогенов и способствует секреции цитокинов, которые способствуют регенерации тканей [5, 6, 7].Таким образом, в этом обзоре обсуждается роль H 2 O 2 в заживлении кожных ран и его потенциал в качестве средства для заживления хронических ран.

Производство эндогенной перекиси водорода после кожных повреждений

H 2 O 2 производится в аэробных клетках как побочный продукт аэробного дыхания или результат ферментативных реакций в митохондриях, пероксисомах или других клеточных компартментах [8, 9]. Продукция H 2 O 2 поддерживается на низком уровне в основных условиях из-за его реакционной способности с внутриклеточными антиоксидантными системами, которые включают аскорбиновую кислоту, глутатион, каталазу и другие антиоксиданты [10].

Как только происходит кожная рана, на основе эксперимента, проведенного на рыбках данио путем механического повреждения их хвостового плавника, устойчивое повышение концентрации H 2 O 2 было обнаружено на краю раны сразу после того, как травма произошла [2]. Градиент H 2 O 2 рекрутировал лейкоциты в участок раны, пик которого достигал примерно через 20 минут после возникновения травмы, а затем постепенно снижался [2]. Следовательно, H 2 O 2 , образующийся после травмы, является хемотаксическим сигналом, а также инициатором воспаления.

Производство H 2 O 2 после повреждения в основном опосредуется никотинамидадениндинуклеотидфосфат (NADPH) оксидазой, ферментом, который имеет не менее 7 изомеров (NOX 1 , NOX 2 , NOX 3 , NOX 4 , NOX 5 , DUOX 1 и DUOX 2 ) [3, 11]. Он экспрессируется в основном на плазматической мембране и субклеточных мембранах, таких как мембрана митохондрий и эндоплазматического ретикулума [12, 13]. Множественные факторы могут вызывать активацию НАДФН-оксидазы, такие как механическое повреждение, атака патогенов и воспалительные цитокины [11, 14].После активации НАДФН-оксидаза преобразует одну молекулу кислорода в супероксид-анион (O 2 ), который быстро превращается в H 2 O 2 под действием супероксиддисмутазы [9].

Регулирующая роль перекиси водорода в заживлении ран

Стадия гемостаза

В кожных ранах часто возникает разрушение сосудов, что приводит к потере крови и ускользанию от патогенов. Следовательно, гемостаз — это первый шаг к восстановлению объема крови и уменьшению инфекции.H 2 O 2 способствует гемостазу с помощью нескольких вероятных механизмов, которые включают активацию латентного тканевого фактора клеточной поверхности, агрегацию тромбоцитов, стимуляцию активации тромбоцитарного фактора роста и регулирование сократительной способности и барьерной функции эндотелиальных клеток [15].

Стадия воспалительной реакции

Воспаление дезинфицирует ткань раны, чтобы подготовить подходящую среду для размножения клеток. H 2 O 2 в ткани раны значительно увеличивается на стадии воспалительной реакции, чтобы действовать как мощный инициатор и промотор воспаления [16].

Самыми ранними иммунными клетками, попадающими в место раны, являются нейтрофилы и макрофаги. Они обладают мощной способностью поглощать уклоняющиеся микроорганизмы и убивать их с помощью протеаз и эластазы в гранулах [17]. И АФК, и протеаза важны для эффективности уничтожения фагоцитов [18]. Генерация АФК вызывает приток ионов калия (K + ) в фагоцитарную вакуоль с сопутствующим повышением pH до оптимального уровня для активности протеаз гранул [19].H 2 O 2 также индуцирует экспрессию мРНК макрофагального воспалительного белка-1α, макрофагального воспалительного белка-2 и макрофагального хемокинового белка-1, который действует как хемоаттрактант для рекрутирования фагоцитов [20, 21, 22]. Молекулы клеточной адгезии, такие как молекула межклеточной адгезии-1 и антиген-1, связанный с функцией лейкоцитов, могут способствовать адгезии лейкоцитов к эндотелию и способствовать лейкоцитопании. Их экспрессия также повышается в присутствии H 2 O 2 [23, 24].Привлечение фагоцитов является важным шагом для инициирования воспаления, в то время как недостаточная сборка фагоцитов часто приводит к инфекции, которая препятствует процессу заживления ран [25].

H 2 O 2 помогает производить некоторые молекулы с более высоким окислительным потенциалом и более сильной бактерицидной способностью. Например, H 2 O 2 окисляет тиоцианат псевдогалогенида (SCN-) с образованием гипотиоцианита (HOSCN) под действием лактопероксидазы [26].Он также реагирует с ионами хлора с образованием хлорноватистой кислоты (HOCl) в присутствии миелопероксидазы [27]. И HOSCN, и HOCl довольно цитотоксичны. H 2 O 2 окисляет ион двухвалентного железа (Fe 2+ ) с образованием иона трехвалентного железа (Fe 3+ ), гидроксильного радикала и гидроксильного аниона в реакции Фентона [28]. Гидроксильные радикалы очень агрессивны и способны вызывать окисление клеточных макромолекул [29, 30].

Внеклеточная ловушка нейтрофилов (NET) представляет собой эффективный бактерицидный механизм, первый шаг которого зависит от АФК, которые образуются в результате активации НАДФН-оксидазы [31, 32].У мышей с мутацией цитозольного фактора 1 нейтрофилов (существенный компонент комплекса NOX 2 ) отсутствовало образование NET, когда у них развивался артрит [33]. Стадия прайминга доменов NACHT, LRR и PYD, содержащих протеин 3 (NLRP3), экспрессия инфламмасомы также требует ROS [34]. NETs и инфламмасома NLRP3 являются двумя эффективными механизмами защиты нейтрофилов-хозяина. Как наиболее распространенная ROS, H 2 O 2 может быть участником.

H 2 O 2 способен усиливать экспрессию генов, связанных с воспалением, и синтез провоспалительных цитокинов.Экспрессия мРНК TNF-α в эпителиальных клетках среднего уха человека была значительно увеличена при обработке H 2 O 2 в концентрациях более 100 мкМ [35]. Внутрижелудочное введение 5% H 2 O 2 значительно увеличивало экспрессию мРНК TNF-α, IL-1β и IL-5 [36]. Он также индуцирует секрецию провоспалительных молекул TNF-α, макрофагального хемокинового белка-1, IL-8 и IFN-α в эпителиальных клетках дозозависимым образом [37].

Пациенты с хронической гранулематозной болезнью гиперчувствительны к различным бактериальным и грибковым инфекциям из-за недостаточной активности НАДФН-оксидазы.Неспособность фагоцитов убивать проглоченные патогены или подвергаться апоптозу из-за отсутствия H 2 O 2 приводит к накоплению бактериальных фагоцитов и развитию гранулем [38, 39]. Дефектное поколение H 2 O 2 способствует длительному воспалению и предполагает, что H 2 O 2 играет важную роль в регуляции воспаления.

Стадия пролиферации клеток

После удаления источников инфекции и фрагментов клеток восстановление отсутствующей ткани становится последующей задачей, состоящей в основном в двух формах: реэпителизации и формировании гранулирующей ткани.Для начала реэпителизации кератиноцитам необходимо изменить свою способность к адгезии и подвижности, чтобы мигрировать из окружающей ткани к месту раны, а затем размножаться. Модель царапин, созданная на основе культуры кератиноцитов, показала, что H 2 O 2 способствует подвижности кератиноцитов при низкой концентрации около 500 мкМ без какой-либо потери жизнеспособности клеток [40]. Кератиноциты, обработанные H 2 O 2 в низкой концентрации, обладают повышенной активацией рецептора эпидермального фактора роста и фосфорилированием ERK1 / 2, что объясняет его более высокий потенциал миграции [6, 40].

Ангиогенез является ключевым этапом в формировании грануляционной ткани. При местном нанесении 10 мМ H 2 O 2 на эксцизионные раны крыс скорость закрытия ран была значительно увеличена за счет сильного стимулирования ангиогенеза и регенерации соединительной ткани [5]. Продукты, производные циклооксигеназы, в частности простагландин E 2 , играют важную роль в миграции эндотелиальных клеток [41, 42], тогда как H 2 O 2 усиливают синтез белка циклооксигеназы-2 в эндотелиальных клетках человека [43].In vitro H 2 O 2 может стимулировать макрофаги [44], кератиноциты сетчатки [45] и гладкомышечные клетки сосудов [46] для высвобождения фактора роста эндотелия сосудов, который обладает сильной способностью стимулировать ангиогенез.

У рыбок данио, H 2 O 2 , полученный из раненых клеток кожи, усиливает вызванную повреждением регенерацию периферических сенсорных аксонов, что помогает иннервировать заживающую кожу [47]. Аналогичным образом, H 2 O 2 в концентрациях менее 500 мкМ усиливал высвобождение белка теплового шока (HSP70, HSP90) и фактора роста фибробластов из культивированных астроцитов крыс, что способствует выживанию нейронов, разрастанию нейритов и ангиогенезу [7 ].Следовательно, H 2 O 2 , вероятно, благоприятен как для структурного, так и для функционального восстановления кожной раны.

Фаза ремоделирования ткани

Кожа плода на ранних сроках беременности может подвергаться безрубцовому восстановлению из-за отсутствия фазы воспаления [48]. Следовательно, влияние, оказываемое H 2 O 2 на фазу воспаления, может иметь эффект переноса, влияя на ремоделирование ткани.

H 2 O 2 нарушает баланс между матриксными металлопротеиназами и тканевыми ингибиторами матриксных металлопротеиназ [49].Исследование с использованием модели заживления ран плода на мышах показало, что H 2 O 2 повышает экспрессию трансформирующего фактора роста (TGF) -1 и увеличивает пролиферацию фибробластов [50]. Было обнаружено, что NOX 2 участвует в дифференцировке дермальных фибробластов человека в миофибробласты в ответ на TGF-1 [51]. Сообщается также, что NOX 4 участвует в отложении коллагена из-за своего стимулирующего эффекта TGF-β 1 [52] (рис.).

Роль перекиси водорода (H 2 O 2 ) в процессе заживления ран.ТФ, тканевой фактор; VEGF, фактор роста эндотелия сосудов; Цокс-2, циклооксигеназа-2; EFGR, рецептор эпидермального фактора роста; TGF-β 1 , трансформирующий фактор роста β 1 .

Текущее клиническое использование перекиси водорода

Для клинического орошения, H 2 O 2 обычно составляет 3% (975 мкМ), который одновременно окисляет белок, нуклеиновую кислоту, липиды нормальных здоровых клеток и микроорганизмы. [53]. Использование H 2 O 2 для дезинфекции ран продолжается и сегодня, но в литературе не было замечено никакого положительного эффекта 3% H 2 O 2 , способствующего заживлению ран [16, 54].Кроме того, убивающая способность H 2 O 2 в отношении патогенных бактерий, таких как Pseudomonas aeruginosa , сомнительна, поскольку, как сообщается, в их организме присутствуют каталазы [55]. H 2 O 2 также регулярно используется для подготовки костного ложа при цементированных артропластиках, а также для достижения гемостаза в нейрохирургии [56, 57]. Он также является кровоостанавливающим средством к местному адреналину у пациентов с известной дисфункцией тромбоцитов после иссечения ожога [58]. Не менее важно, что ему присущ риск образования смертельной кислородной эмболии [59, 60].

Были разработаны некоторые препараты, содержащие H 2 O 2 для лечения кожной инфекции. В формулу крема LHP®, 1% H 2 O 2 включен в стабилизированной форме, что обеспечивает медленное разложение и длительный эффект [61]. Крем H 2 O 2 (Crystacide; Mipharm, Милан, Италия) представляет собой еще одну формулировку H 2 O 2 1% в стабилизированном креме, который показал хороший антимикробный эффект и переносимость кожей [62].Проспективное клиническое испытание продемонстрировало, что очищение ран с использованием 2% H 2 O 2 на хронически колонизированных ожоговых ранах в течение 5 минут с последующим орошением физиологическим раствором и трансплантацией увеличивало вероятность успеха заживления трансплантата по сравнению с традиционным методом санации раны. и пересадка кожи [63].

Перекись водорода: значение для лечения хронических ран

Хронические раны характеризуются хроническим воспалением, которое также проявляется при многих хронических воспалительных заболеваниях, таких как сахарный диабет, ревматоидный артрит, пародонтоз, сердечно-сосудистые заболевания и воспалительные заболевания кишечника.Во избежание окислительных повреждений необходимо поддерживать правильный баланс между образованием H 2 O 2 и механизмом детоксикации. Считается, что дефектный апоптоз лейкоцитов и последующее удаление апоптотических клеток фагоцитами важны для инициации и распространения хронического воспаления. Роль производной НАДФН-оксидазы H 2 O 2 в индукции апоптоза фагоцитов и разрешении воспаления была описана на модели антиген-индуцированного артрита [65].Эту функцию H 2 O 2 можно использовать для регулирования патогенного воспаления в хронических ранах.

Изменение концентрации H 2 O 2 в ткани раны влияет на скорость заживления. В мышиной модели заживления ран местное применение 50 мМ H 2 O 2 способствовало закрытию раны, а 3% H 2 O 2 (980 мМ) замедляло заживление [16]. В модели эксцизионных ран на мышах 10 мМ H 2 O 2 способствовали закрытию раны, но 166 мМ замедляли его по сравнению с контрольными мышами [5].H 2 O 2 может проходить через плазматическую мембрану через специфический аквапорин, экспрессируемый на мембранах клеток [8]. Пентафторбензолсульфонил-флуоресцеин (HPF), селективный химический датчик H 2 O 2 показал повышенный внутриклеточный окислительно-восстановительный уровень после обработки экзогенным H 2 O 2 [66]. Путем обработки личинок рыбок данио дикого типа при отсутствии повреждений 3 мМ H 2 O 2 и последующего сравнения их мРНК с необработанной группой, было обнаружено, что 414 транскриптов были значительно усилены, а 256 — значительно подавлены [66].Следовательно, применение экзогенного H 2 O 2 может привести к изменению клеточного поведения. По-видимому, H 2 O 2 заживление ран может быть в основном основано на моделях острой травмы. О поведении H 2 O 2 в хронических ранах немного [37, 67]. Аномальное воспаление, лежащее в основе хронической раны, может нарушить динамическое образование и клиренс H 2 O 2 в месте раны.

Гипоксия — ключевой признак многих хронических ран.Сообщается, что парциальное давление кислорода (PO 2 ) в неуточненных хронических ранах находится в диапазоне 5–20 мм рт. Ст., Тогда как типичные значения в здоровых тканях составляют 30–50 мм рт. Ст. [68]. Производство АФК, опосредованное НАДФН-связанной оксигеназой, является сильно зависимым от кислорода процессом: половина максимальной скорости (км) для НАДФН-связанной оксигеназы с кислородом в качестве субстрата составляет значение PO 2 , равное 40–80 мм рт. ]. Уровень АФК очень важен для антибактериальной активности нейтрофилов, потому что он отвечает за респираторный взрыв нейтрофилов.Было показано, что in vitro нейтрофилы теряют свою способность убивать бактерии при уровне PO 2 ниже 40 мм рт. Ст. [67]. Эта потеря может быть связана с уменьшением ROS. Снижение антибактериальной активности нейтрофилов способствует инфицированию, и это может частично объяснить значительную бактериальную колонизацию в хронических гипоксических ранах. Следовательно, длительная гипоксия может привести к снижению АФК. Как наиболее распространенная АФК, снижение H 2 O 2 отрицательно влияет на заживление ран, например, при обострении инфекции, снижении секреции цитокинов и аномальном воспалении.

Некоторые виды лечения с низкой концентрацией H 2 O 2 в определенной степени ускоряют заживление ран. Нетепловая атмосферная плазма (NAP) использовалась в клинических условиях для ускорения заживления ран [69]. Некоторые изменения, вызванные NAP, были устранены каталазой, и реакция клеток на обработку NAP аналогична инкубации в H 2 O 2 в аналогичной концентрации [69, 70], что подтверждается индуцированной плазмой глубокой внеклеточной ловушкой. образование (NET), которое может подавляться наличием каталазы.Однако добавление H 2 O 2 в эквивалентной концентрации не может вызвать NET [71]. Образование NET может включать другие составляющие, индуцированные плазмой, но H 2 O 2 является обязательным. В клинической практике применение NAP позволяет значительно снизить бактериальную нагрузку на хронические раны и успешно удалить биопленку [72, 73]. Его стерилизующий эффект не зависит от вида патогена и может даже противостоять бактериям с множественной лекарственной устойчивостью [74].Некоторые сообщения указывают на то, что NAP может увеличивать скорость пролиферации базальных кератиноцитов и эндотелиальных клеток [75, 76]. 350 подавленных и 400 положительных транскриптов кератиноцитов после обработки NAP подчеркнули его мощную способность влиять на экспрессию генов [77].

Современные лицензированные повязки, содержащие мед медицинского качества, такие как Surgihoney® и Revamil®, вновь привлекли внимание к его клиническому потенциалу для традиционного ухода за ранами [78, 79]. Лабораторные исследования показали, что при разбавлении в этих медах обычно образуются низкие концентрации H 2 O 2 .Глюкозооксидаза (фермент, секретируемый рабочими пчелами в мед) окисляет глюкозу до глюконовой кислоты с высвобождением H 2 O 2 [78]. Антимикробная способность меда частично обусловлена ​​H 2 O 2 . В исследовании, посвященном тестированию антимикробной активности и максимального выхода H 2 O 2 среди 3-х прототипов меда, между ними была выявлена ​​линейная зависимость. Чем больше H 2 O 2 производит мед, тем сильнее он обладает противомикробными свойствами [79].Сообщалось также, что некоторые биологически модифицированный мед стимулирует моноциты секретировать цитокины, такие как TNF-α, IL-1β и IL-6, и это может быть отнесено к H 2 O 2 [80].

Перекись водорода может быть мишенью для лечения ран

Одним из приоритетов лечения хронических ран является формирование благоприятной микросреды, восприимчивой к терапии. Терапия, корректирующая H 2 O 2 до соответствующего уровня, может помочь заживлению ран за счет улучшения окислительно-восстановительной среды раны.

Однако, чтобы подтвердить эту гипотезу, необходимы более фундаментальные эксперименты и клинические испытания. Во-первых, следует выяснить, есть ли отклонения в распределении и концентрации H 2 O 2 в хронических ранах. Во-вторых, новые методы более стабильного и точного регулирования H 2 O 2 требуют дальнейшего изучения, чтобы сделать лечение более стандартизированным.

Возможное использование в будущем

Неконтролируемое производство или разложение H 2 O 2 может привести к повреждению тканей и было связано с повышенной восприимчивостью к заболеваниям из-за несбалансированного окислительно-восстановительного гомеостаза.Дальнейшее изучение критической роли H 2 O 2 в инициации, развитии и разрешении воспаления может помочь в точном регулировании прогрессирования воспаления. Терапевтический эффект H 2 O 2 может не ограничиваться только хронической раной, но также применяться к другим заболеваниям, характеризующимся аномальным воспалением.

Заключение

Нормальное заживление ран — это тщательно контролируемый баланс деструктивных процессов, необходимых для удаления поврежденной ткани, и процессов восстановления, которые приводят к образованию новой ткани.Динамическое изменение H 2 O 2 в ткани раны помогает поддерживать баланс в процессе заживления ран. H 2 O 2 способствует окислительному стрессу, а также снимает воспаление, что делает его двунаправленным регулятором воспаления. Неконтролируемое образование H 2 O 2 приведет к хроническому воспалению, которое способствует замедленному заживлению ран. Путем дальнейших исследований его иммунорегулирующей функции могут быть изобретены некоторые методы лечения, принимающие в качестве мишени H 2 O 2 , для ускорения заживления хронических ран.

Заявление о раскрытии информации

Авторы сообщают об отсутствии конфликта интересов.

Благодарность

Мы хотели бы поблагодарить Фонд естественных наук Китая (81272111, 81671917) за их финансовую поддержку.

Примечания

Гуаня Чжу и Ци Ван внесли равный вклад в эту работу.

Ссылки

1. Аппенцеллер-Херцог С., Банхеджи Г., Богески И. и др. Транзит H 2 O 2 через мембрану эндоплазматического ретикулума не является вялым.Free Radic Biol Med. 2016; 94: 157–160. [PubMed] [Google Scholar] 2. Niethammer P, Grabher C, Look AT и др. Градиент перекиси водорода в масштабе ткани обеспечивает быстрое обнаружение ран у рыбок данио. Природа. 2009; 459: 996–999. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 3. van der Vliet A, Janssen-Heininger YM. Перекись водорода как сигнал повреждения при повреждении тканей и воспалении: убийца, посредник или посланник? J Cell Biochem. 2014; 115: 427–435. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 4. Мариньо HS, Real C, Cyrne L и др.Чувствительность к перекиси водорода, передача сигналов и регуляция факторов транскрипции. Redox Biol. 2014; 2: 535–562. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 5. Лоо А.Е., Вонг Ю.Т., Хо Р. и др. Влияние перекиси водорода на заживление ран у мышей в связи с окислительным повреждением. PLoS One. 2012; 7: e49215. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 6. Loo AE, Halliwell B. Эффекты перекиси водорода в модели совместного культивирования кератиноцитов и фибробластов при заживлении ран. Biochem Biophys Res Commun. 2012; 423: 253–258.[PubMed] [Google Scholar] 7. Ито Дж., Нагаясу Й., Хошикава М. и др. Усиление высвобождения FGF-1 вместе с цитозольными белками из астроцитов крыс с помощью перекиси водорода. Brain Res. 2013; 1522: 12–21. [PubMed] [Google Scholar] 8. Bienert GP, Schjoerring JK, Jahn TP и др. Мембранный транспорт перекиси водорода. Biochim Biophys Acta. 2006; 1758: 994–1003. [PubMed] [Google Scholar] 9. Маршалл Р., Тудзинский П. Активные формы кислорода в процессах развития и инфицирования. Semin Cell Dev Biol. 2016; 57: 138–146.[PubMed] [Google Scholar] 10. Espinosa-Diez C, Migue lV, Mennerich D, et al. Антиоксидантные реакции и клеточная адаптация к окислительному стрессу. Redox Biol. 2015; 6: 183–197. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 11. Пандай А., Саху М.К., Осорио Д. и др. НАДФН-оксидазы: обзор структуры и патологий, связанных с врожденным иммунитетом. Cell Mol Immunol. 2015; 12: 5–23. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 12. Грэм К.А., Кулавец М., Оуэнс К.М. и др. НАДФН-оксидаза 4 — онкопротеин, локализованный в митохондриях.Cancer Biol Ther. 2010; 10: 223–231. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 13. Laurindo FR, Araujo TL, Abrahao TB, et al. NADPH-оксидазы и эндоплазматический ретикулум. Сигнал антиоксидантного окислительно-восстановительного потенциала. 2014; 20: 2755–2775. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 14. Эль-Бенна Дж., Данг П.М., Гугеро-Посидало, Массачусетс. Примирование активации НАДФН-оксидазы нейтрофилов: роль фосфорилирования p47phox и мобилизации NOX2 на плазматическую мембрану. Semin Immunopathol. 2008. 30: 279–289. [PubMed] [Google Scholar] 17.Ким М.Х., Ким М.Х., Лю В. и др. Динамика инфильтрации нейтрофилов при заживлении и инфицировании кожных ран с использованием флуоресцентной томографии. J Invest Dermatol. 2008; 128: 1812–1820. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 18. Сегал А.В., Гейсов М., Гарсия Р. и др. Дыхательный взрыв фагоцитарных клеток связан с повышением pH вакуоля. Природа. 1981; 290: 406–409. [PubMed] [Google Scholar] 19. Ривз Е.П., Лу Х., Джейкоб Х.Л. и др. Убивающая активность нейтрофилов опосредуется активацией протеаз потоком K + .Природа. 2002; 416: 291–297. [PubMed] [Google Scholar] 20. Ши М.М., Чонг И., Годлески Дж. Дж. И др. Регулирование экспрессии гена воспалительного протеина-2 макрофагами путем окислительного стресса в альвеолярных макрофагах крысы. Иммунология. 1999; 97: 309–315. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 21. Ши М.М., Годлески Дж. Дж., Паулаускис Дж. Д. и др. Регулирование мРНК макрофагального воспалительного белка-1альфа путем окислительного стресса. J Biol Chem. 1996; 271: 5878–5883. [PubMed] [Google Scholar] 22. Jaramillo M, Olivier M. Перекись водорода индуцирует транскрипцию хемокинового гена макрофагов мышей посредством регулируемых внеклеточными сигналами киназных и циклических аденозин-5′-монофосфат (цАМФ) -зависимых путей: участие NF-каппа B, активаторного белка 1 и элемента ответа цАМФ связывающий белок.J Immunol. 2002; 169: 7026–7038. [PubMed] [Google Scholar] 23. Fraticelli A, Serrano CV, Jr, Bochner BS, et al. Пероксид и супероксид водорода модулируют экспрессию молекул адгезии лейкоцитов и адгезию эндотелия лейкоцитов. Biochim Biophys Acta. 1996; 1310: 251–259. [PubMed] [Google Scholar] 24. Лу Х., Юкер К., Баллантайн С. и др. Перекись водорода индуцирует LFA-1-зависимую адгезию нейтрофилов к сердечным миоцитам. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2000; 278: H835 – H842. [PubMed] [Google Scholar] 25.Мохд Насир Н., Ли Б.К., Яп С.С. и др. Инактивация хронической раневой бактерии холодной плазмой. Arch Biochem Biophys. 2016; 605: 76–85. [PubMed] [Google Scholar] 26. Wijkstrom-Frei C, El-Chemaly S, Ali-Rachedi R, et al. Лактопероксидаза и защита дыхательных путей человека. Am J Respir Cell Mol Biol. 2003. 29: 206–212. [PubMed] [Google Scholar] 27. Шремл С., Ландталер М., Шеферлинг М. и др. Новая звезда на H 2 O 2 ризоне заживления ран? Exp Dermatol. 2011; 20: 229–231. [PubMed] [Google Scholar] 28.Товмасян А., Шенг Х., Вайтнер Т. и др. Дизайн, механизм действия, биодоступность и терапевтические эффекты редокс-модуляторов на основе Mn-порфирина. Med Princ Pract. 2013; 22: 103–130. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 29. Канта Дж. Роль перекиси водорода и других активных форм кислорода в заживлении ран. Acta Medica (Градец Кралове) 2011; 54: 97–101. [PubMed] [Google Scholar] 30. Шафер М., Вернер С. Окислительный стресс при заживлении нормальной и поврежденной раны. Pharmacol Res. 2008. 58: 165–171.[PubMed] [Google Scholar] 31. Купер PR, Палмер LJ, Чаппл Иллинойс. Внеклеточные ловушки нейтрофилов как новая парадигма врожденного иммунитета: друг или враг? Периодонтол 2000. 2013; 63: 165–197. [PubMed] [Google Scholar] 32. Муньос-Каро Т., Ленднер М., Даугшиес А. и др. НАДФН-оксидаза, MPO, NE, ERK1 / 2, p38 MAPK и приток Ca 2+ важны для индуцированного Cryptosporidium parvum образования NET. Dev Comp Immunol. 2015; 52: 245–254. [PubMed] [Google Scholar] 33. Холмдал Р., Сарейла О., Олссон Л. М. и др.Полиморфизм Ncf1 указывает на окислительную регуляцию аутоиммунного хронического воспаления. Immunol Rev.2016; 269: 228–247. [PubMed] [Google Scholar] 34. Бауэрнфейнд Ф., Барток Э., Ригер А. и др. Передний край: ингибиторы активных форм кислорода блокируют прайминг, но не активацию инфламмасомы NLRP3. J Immunol. 2011; 187: 613–617. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 35. Сонг Дж. Дж., Лим Х. У., Ким К. и др. Эффект фенэтилового эфира кофейной кислоты (CAPE) на H 2 O 2 индуцировал окислительные и воспалительные реакции в эпителиальных клетках среднего уха человека.Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2012; 76: 675–679. [PubMed] [Google Scholar] 36. Цуй З., Инь Дж., Ван Л. и др. Эффекты провоспалительных цитокинов и экспрессии антиоксидантов в тощей кишке мышей, индуцированные перекисью водорода. Int Immunopharmacol. 2016; 31: 9–14. [PubMed] [Google Scholar] 37. Брайан Н., Ахсвин Х., Смарт Н. и др. Реактивные формы кислорода (АФК) — семейство молекул, определяющих судьбу, играющих ключевую роль в конструктивном воспалении и заживлении ран. Eur Cell Mater. 2012; 24: 249–265. [PubMed] [Google Scholar] 40.Loo AE, Ho R, Halliwell B. Механизм миграции кератиноцитов, вызванной перекисью водорода, в модели царапины. Free Radic Biol Med. 2011; 51: 884–892. [PubMed] [Google Scholar] 41. Кувано Т., Накао С., Ямамото Х. и др. Циклооксигеназа 2 является ключевым ферментом для ангиогенеза, индуцированного воспалительными цитокинами. FASEB J. 2004; 18: 300–310. [PubMed] [Google Scholar] 42. Рао Р., Редха Р., Масиас-Перес И. и др. Рецептор простагландина E2-EP4 способствует миграции эндотелиальных клеток посредством активации ERK и ангиогенеза in vivo.J Biol Chem. 2007. 282: 16959–16968. [PubMed] [Google Scholar] 43. Элигини С., Ареназ I, Барбьери С.С. и др. Циклооксигеназа-2 опосредует вызванное перекисью водорода заживление ран в эндотелиальных клетках человека. Free Radic Biol Med. 2009. 46: 1428–1436. [PubMed] [Google Scholar] 44. Чо М., Хант Т.К., Хуссейн М.З. и др. Перекись водорода стимулирует высвобождение фактора роста эндотелия сосудов макрофагами. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2001; 280: h3357 – h3363. [PubMed] [Google Scholar] 45. Brauchle M, Funk JO, Kind P и др.Ультрафиолет B и H 2 O 2 являются мощными индукторами экспрессии фактора роста эндотелия сосудов в культивируемых кератиноцитах. J Biol Chem. 1996; 271: 21793–21797. [PubMed] [Google Scholar] 46. Ruef J, Hu ZY, Yin LY и др. Индукция фактора роста эндотелия сосудов в артериях павианов, поврежденных баллоном. Новая роль активных форм кислорода при атеросклерозе. Circ Res. 1997. 81: 24–33. [PubMed] [Google Scholar] 47. Ригер С., Сагасти А. Перекись водорода способствует вызванной травмой регенерации периферических сенсорных аксонов в коже рыбок данио.PLoS Biol. 2011; 9: e1000621. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 48. Longaker MT, Whitby DJ, Adzick NS и др. Исследования по заживлению ран плода, VI. Раны плода во втором и начале третьего триместра демонстрируют быстрое отложение коллагена без образования рубцов. J Pediatr Surg. 1990; 25: 63–68. обсуждение 68–69. [PubMed] [Google Scholar] 49. Hemmerlein B, Johanns U, Halbfass J и др. Баланс между MMP-2 / -9 и TIMP-1 / -2 смещен в сторону MMP в почечно-клеточных карциномах и может быть нарушен перекисью водорода.Int J Oncol. 2004. 24: 1069–1076. [PubMed] [Google Scholar] 50. Вилгус Т.А., Бергдалл В.К., Дипьетро Л.А. и др. Перекись водорода нарушает заживление ран плода без рубцов. Регенерация заживления ран. 2005; 13: 513–519. [PubMed] [Google Scholar] 51. Zhang GY, Wu LC, Dai T. и др. НАДФН-оксидаза-2 является ключевым регулятором дермальных фибробластов человека: потенциальная терапевтическая стратегия для лечения фиброза кожи. Exp Dermatol. 2014; 23: 639–644. [PubMed] [Google Scholar] 52. Чан Э.С., Пешавария Х.М., Лю Г.С. и др. Nox4 модулирует выработку коллагена, стимулированную трансформацией фактора роста β 1 in vivo и in vitro.Biochem Biophys Res Commun. 2013; 430: 918–925. [PubMed] [Google Scholar] 53. Ямада Ю., Мокудай Т., Накамура К. и др. Местная обработка полости рта и раненой кожи новой системой дезинфекции с использованием фотолиза перекиси водорода у крыс. J Toxicol Sci. 2012; 37: 329–335. [PubMed] [Google Scholar] 54. Спир М. Очищение ран: решения и методы. Plast Surg Nurs. 2011; 31: 29–31. [PubMed] [Google Scholar] 55. Томас Г.В., Раэль Л.Т., Бар-Ор Р. и др. Механизмы замедленного заживления ран широко применяемыми антисептиками.J Trauma. 2009; 66: 82–90. обсуждение 90–81. [PubMed] [Google Scholar] 56. Кольт Дж. Д., Робин Д. А., Карр А. М. и др. Безопасность реинфузии аутологичной дренажной крови после тотального эндопротезирования коленного сустава с использованием перекиси водорода. Колено. 2007; 14: 12–18. [PubMed] [Google Scholar] 57. Ackland DC, Yap V, Ackland ML, et al. Чистка с пульсирующим лаважем и последующей тампонировкой перекисью водорода для препарирования костного ложа при цементированном тотальном артропластике тазобедренного сустава: модель крупного рогатого скота. J Orthop Surg (Гонконг) 2009; 17: 296–300. [PubMed] [Google Scholar] 58.Потенди Л., Лоттенберг Л., Андерсон Дж. И др. Использование перекиси водорода для достижения кожного гемостаза после иссечения ожогов у пациента с дисфункцией тромбоцитов. J Burn Care Res. 2006; 27: 99–101. [PubMed] [Google Scholar] 59. Битти С., Гарри Л. Э., Гамильтон С. А. и др. Остановка сердца после орошения раны груди перекисью водорода. J Plast Reconstr Aesthet Surg. 2010; 63: e253 – e254. [PubMed] [Google Scholar] 60. Mut M, Yemisci M, Gursoy-Ozdemir Y, et al. Инсульт, вызванный перекисью водорода: выяснение механизма in vivo.J Neurosurg. 2009; 110: 94–100. [PubMed] [Google Scholar] 61. Тот Т., Брострем Х., Боверуд В. и др. Оценка крема LHP® (1% перекиси водорода) по сравнению с петролатумом и необработанным контролем в открытых ранах у здоровых лошадей: рандомизированное слепое контрольное исследование. Acta Vet Scand. 2011; 53:45. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 62. Капицци Р., Ланди Ф., Милани М. и др. Переносимость кожей и эффективность комбинированной терапии кремом, стабилизированным перекисью водорода и гелем адапалена, по сравнению с кремом с перекисью бензоила и гелем адапалена при распространенных акне.Рандомизированное контролируемое исследование, замаскированное исследователем. Br J Dermatol. 2004. 151: 481–484. [PubMed] [Google Scholar] 63. Мохаммади А.А., Сейед Джафари С.М., Киасат М. и др. Эффективность хирургической обработки раны и очищения ран 2% перекисью водорода на трансплантате при хронически колонизированных ожоговых ранах; рандомизированное контролируемое клиническое исследование. Бернс. 2013; 39: 1131–1136. [PubMed] [Google Scholar] 64. Де Декен X, Корвилэйн Б., Дюмон Дж. Э. и др. Роль DUOX-опосредованной перекиси водорода в метаболизме, защите хозяина и передаче сигналов.Сигнал антиоксидантного окислительно-восстановительного потенциала. 2014; 20: 2776–2793. [PubMed] [Google Scholar] 65. Лопес Ф., Коэльо Ф.М., Коста В.В. и др. Разрешение нейтрофильного воспаления с помощью H 2 O 2 при антиген-индуцированном артрите. Rheum артрита. 2011; 63: 2651–2660. [PubMed] [Google Scholar] 66. Лиссе Т.С., Кинг Б.Л., Ригер С. Сравнительное транскриптомное профилирование сигнальных сетей перекиси водорода в кератиноцитах рыбок данио и человека: последствия для сохранения, миграции и заживления ран. Научный доклад 2016; 6: 20328.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 67. Schreml S, Szeimies RM, Prantl L, et al. Кислород при заживлении острых и хронических ран. Br J Dermatol. 2010. 163: 257–268. [PubMed] [Google Scholar] 68. Кендалл AC, Whatmore JL, Winyard PG и др. Гипербарическое лечение кислородом снижает адгезию нейтрофилов к эндотелию при хронических состояниях раны за счет S-нитрозирования. Регенерация заживления ран. 2013; 21: 860–868. [PubMed] [Google Scholar] 69. Бекешус С., Шмидт А., Вельтманн К.-Д. и др. Плазменная струя КИНПен — мощное средство для заживления ран.Clin Plasma Med. 2016; 4: 19–28. [Google Scholar] 70. Бекешус С., Колата Дж., Винтерборн С. и др. Перекись водорода: центральный игрок в физическом окислительном стрессе, вызванном плазмой, в клетках крови человека. Free Radic Res. 2014; 48: 542–549. [PubMed] [Google Scholar] 71. Бекешус С., Винтерборн С.С., Колата Дж. И др. Образование внеклеточной ловушки нейтрофилов вызывается в ответ на холодную физическую плазму. J Leukoc Biol. 2016; 100: 791–799. [PubMed] [Google Scholar] 72. Исбари Дж., Хейнлин Дж., Симидзу Т. и др. Успешное и безопасное использование 2-минутной холодной плазмы атмосферного аргона при хронических ранах: результаты рандомизированного контролируемого исследования.Br J Dermatol. 2012; 167: 404–410. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 73. Фрике К., Кобан И., Тресп Х и др. Плазма атмосферного давления: высокоэффективный инструмент для эффективного удаления биопленок. PLoS One. 2012; 7: e42539. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 74. Даешляйн Г., Шольц С., Ахмед Р. и др. Обеззараживание кожи струей низкотемпературной плазмы атмосферного давления и плазмой диэлектрического барьерного разряда. J Hosp Infect. 2012; 81: 177–183. [PubMed] [Google Scholar] 75. Хассе С., Дуонг Тран Т., Хан О и др.Индукция пролиферации базальных эпидермальных кератиноцитов холодной плазмой атмосферного давления. Clin Exp Dermatol. 2016; 41: 202–209. [PubMed] [Google Scholar] 76. Калгатги С., Фридман Г., Фридман А. и др. Пролиферация эндотелиальных клеток усиливается низкими дозами нетепловой плазмы за счет высвобождения фактора роста фибробластов-2. Энн Биомед Eng. 2010; 38: 748–757. [PubMed] [Google Scholar] 77. Шмидт А., Дитрих С., Штойер А. и др. Нетепловая плазма активирует кератиноциты человека, стимулируя антиоксидантные пути и пути фазы II.J Biol Chem. 2015; 290: 6731–6750. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 78. Купер Р. Хани как эффективное противомикробное средство для лечения хронических ран: есть ли ему место в современной медицине? Лечение хронических ран Res. 2014; 1:15. [Google Scholar] 79. Кук Дж., Драйден М., Паттон Т. и др. Антимикробная активность прототипа модифицированного меда, вырабатывающего химически активные формы кислорода (АФК) перекиси водорода. BMC Res Notes. 2014; 8:20. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 80. Тонкс А.Дж., Купер Р.А., Джонс КП и др.Мед стимулирует выработку воспалительных цитокинов моноцитами. Цитокин. 2003. 21: 242–247. [PubMed] [Google Scholar]

Почему перекись водорода шипит при резке?

Когда вы наносите перекись водорода на порез, эта белая шипучая пена на самом деле является признаком того, что раствор убивает не только здоровые клетки, но и бактерии.

Перекись водорода (h3O2), соединение, состоящее из двух атомов водорода и двух атомов кислорода, начинает распадаться, как только соприкасается с кровью, создавая жгучие шипения.Это связано с тем, что кровь и большинство живых клеток содержат фермент каталазу, который атакует перекись водорода и превращает ее в воду (h3O) и кислород (O2).

Перекись водорода используется в качестве антисептика с 1920-х годов, поскольку она убивает клетки бактерий, разрушая их клеточные стенки. Этот процесс называется окислением, потому что атомы кислорода соединения невероятно реактивны и притягивают или крадут электроны. С меньшим количеством электронов стенки бактериальных клеток повреждаются или даже полностью разрушаются.

К сожалению, окисление перекиси водорода также разрушает здоровые клетки кожи. Вот почему многие врачи и дерматологи в настоящее время не рекомендуют использовать перекись водорода для очистки ран, поскольку было обнаружено, что она замедляет процесс заживления и, возможно, усугубляет рубцевание, убивая здоровые клетки, окружающие порез.

Несмотря на негативное воздействие на здоровые клетки, клетки нашего тела естественным образом вырабатывают перекись водорода, когда мы перерабатываем пищу и превращаем ее в энергию. Так как же клетка может производить что-то, что разрушает ее собственные стенки? Вот где вступает каталаза: когда клетка создает перекись водорода, она хранит его в специализированных органеллах клетки, называемых пероксисомами, которые содержат каталазу, разрушающую перекись водорода.Внутри пероксисомы перекись водорода разлагается и превращается в безвредную воду и газообразный кислород.

Каталаза присутствует в клетках почти всех живых организмов, поэтому в следующий раз, когда вы захотите развлечь детей забавным научным трюком, налейте перекись водорода на половину сырого картофеля и наблюдайте, как он шипит.

Есть вопросы? Отправьте нам электронное письмо, и мы его взломаем. Следуйте за Реми Мелиной на Twitter @RemyMelina

Влияние перекиси водорода на заживление ран у мышей в связи с окислительным повреждением

Abstract

Установлено, что низкие концентрации перекиси водорода (H 2 O 2 ) образуются в ранах и необходимы для оптимального заживления.Но в то же время есть свидетельства того, что чрезмерное окислительное повреждение коррелирует с плохо заживающими ранами. В этой статье мы стремимся определить, может ли местное применение H 2 O 2 модулировать заживление ран и связаны ли его эффекты с окислительным повреждением. На модели эксцизионной раны у мышей C57BL / 6 было обнаружено, что H 2 O 2 усиливает ангиогенез и закрытие раны при 10 мМ, но замедляет закрытие раны при 166 мМ. Задержка закрытия также была связана с уменьшением образования соединительной ткани, увеличением MMP-8 и стойкой инфильтрацией нейтрофилов.Было обнаружено, что ранение увеличивает окислительное повреждение липидов, измеренное с помощью изопростанов F 2 , и повреждение нитрационного белка, измеренное с помощью 3-нитротирозина. Однако обработка H 2 O 2 не приводила к значительному увеличению окислительного и ниттивного повреждения даже при концентрациях, замедляющих заживление ран. Следовательно, вредное воздействие H 2 O 2 может не включать окислительное повреждение изучаемых молекул-мишеней.

Образец цитирования: Loo AEK, Wong YT, Ho R, Wasser M, Du T, Ng WT, et al.(2012) Влияние перекиси водорода на заживление ран у мышей в связи с окислительным повреждением. PLoS ONE 7 (11): e49215. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0049215

Редактор: Хуан Састре, Университет Валенсии, Испания

Поступила: 17.08.2012; Одобрена: 4 октября 2012 г .; Опубликовано: 13 ноября 2012 г.

Авторские права: © 2012 Loo et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Финансирование: Эта работа финансировалась Сингапурским национальным советом медицинских исследований (NMRC 1205/2009, http://www.nmrc.gov.sg/) и Центром столетия Тан Чин Туан (http: // www. tanfoundation.com.sg). Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что конкурирующих интересов не существует.

Введение

Различные группы показали, что H 2 O 2 играет важную роль в заживлении ран.Было показано, что нефагоциты после ранения продуцируют H 2 O 2 , который может привлекать нейтрофилы [1], а также способствовать реиннервации периферических сенсорных аксонов [2] в модели заживления ран у рыбок данио. H 2 O 2 и O 2 .- также были обнаружены в ранах мышей [3], [4]. Сообщалось, что удаление H 2 O 2 из-за сверхэкспрессии каталазы у мышей задерживает закрытие ран и замедляет ангиогенез [3].

Неудивительно, что были предположения, что применение низких уровней H 2 O 2 может быть полезным для заживления ран [5]. Было обнаружено, что повязки с коллагеновой пленкой, содержащие глюкозооксидазу, способствуют заживлению ран на модели диабета у крыс, по-видимому, за счет увеличения уровней активных форм кислорода (АФК) в ранах [6]. Глюкозооксидаза — это фермент, который окисляет глюкозу до глюконовой кислоты с образованием H 2 O 2 в качестве побочного продукта.Мед медицинского качества, который, как утверждается, способствует заживлению хронических ран [7], также было показано, что он содержит H 2 O 2 , возможно, опять же под действием глюкозооксидазы [8].

С другой стороны, считается, что чрезмерное количество АФК участвует в патогенезе хронических ран [9]. АФК могут вызывать повреждение, реагируя с нуклеиновыми кислотами, белками и липидами, вызывая потерю функции и повреждение тканей. Поскольку АФК, в том числе H 2 O 2 , по своей природе разрушительны, возможно, низкие концентрации H 2 O 2 будут способствовать заживлению, действуя как сигнальная молекула, в то время как высокие концентрации замедлят заживление, вызывая окислительное повреждение.Хотя эта гипотеза звучит привлекательно и просто, она никогда не подвергалась тщательной проверке. Фактически, влияние окислительного повреждения на заживление ран полностью не исследовано.

Хотя известно, что АФК образуются после ранения, мало что известно об изменениях окислительного повреждения во время заживления ран. Клинические исследования показали, что жидкости из хронической раны имеют более высокие уровни изопростана F 2 , установленного маркера перекисного окисления липидов, чем жидкости из острой раны [10].Окисление белков, измеряемое карбонилами белка, также измерялось в жидкостях раны, но не было никакой разницы в абсолютном содержании карбонилов белка в экссудате острых и хронических ран. Однако было обнаружено, что жидкости хронической раны имеют более низкое содержание белка, таким образом, нормализованное содержание карбонила белка в хронической ране оказалось на 15% выше [11]. Это подчеркивает серьезные методологические проблемы, связанные с измерением окислительного повреждения раневой жидкости, поскольку ее состав может значительно варьироваться в зависимости от состояния гидратации пациента.Эти исследования раневых жидкостей также не дают ответа на фундаментальный вопрос о том, вызывает ли рана окислительное повреждение.

При использовании веществ, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой (TBARS) в качестве биомаркера перекисного окисления липидов, ранние исследования фактически обнаружили снижение перекисного окисления липидов в ранах по сравнению с неповрежденной кожей [12], [13]. Однако следует отметить, что измерение TBARS является плохим маркером перекисного окисления липидов и подвержено артефактам [14]. Другие авторы показали увеличение окислительного повреждения между ранами на моделях мышей дикого типа и с дефицитом пероксиредоксина-VI, но об уровнях окислительного повреждения в неповрежденной коже не сообщалось [9], [15].

В настоящем исследовании мы преследуем две основные цели. Во-первых, мы стремились измерить изменения окислительного повреждения с течением времени на модели полной иссеченной раны. Во-вторых, мы модулировали уровень ROS путем местного нанесения H 2 O 2 , чтобы определить, может ли чрезмерное окислительное повреждение способствовать плохому заживлению ран. Три биомаркера окислительного повреждения, а именно изопростаны F 2 , белковые карбонилы и 3-нитротирозин, были использованы для определения изменений уровня окислительного повреждения.

Материалы и методы

Материалы

Буфер для анализа радиоиммунопреципитации (RIPA) был приобретен у Cell Signaling Technology (Danvers, MA, USA). Крысиный анти-ММР-8 (Кат. №: 2145-1) был приобретен в Epitomics (Burlingame, CA, USA). Кроличьи анти-CD31 (№ по каталогу: ab28364) и кроличьи анти-ММР-9 (№ по каталогу: ab38898) были приобретены в Abcam (Кембридж, Великобритания). Крысиные моноклональные антитела против F4 / 80 и 7/4 мыши были приобретены у Serotec (Роли, Северная Каролина, США). Крысиные антитела против TIMP-1 (№ по каталогу: MAB980) были приобретены в R&D systems (Миннеаполис, Миннесота, США).Среда для крепления против выцветания Prolong-gold с DAPI была приобретена у Life Technologies. Смесь ингибиторов фосфатазы, PhosSTOP, и смесь ингибиторов протеазы, Complete mini-EDTA, были приобретены у Roche (Базель, Швейцария). Набор векторов пероксидазы авидин биотиновый комплекс (ABC) был приобретен в Vector Labs (Burlingame, CA, USA). В качестве гематоксилина использовали мгновенный гематоксилин Shandon, закупленный у Thermofisher (Уолтем, Массачусетс, США). Козье анти-кроличье вторичное антитело, конъюгированное с пероксидазой хрена (Cat 0031460), конъюгированное с пероксидазой хрена козье антимышиное вторичное антитело (Cat 0031430), субстрат усиленной хемилюминесценции и N, O-бис (триметилсилил) трифторацетамид + 1% триметилхлорсилан MCS (BSTFA + TFT) были получены от Pierce Chemicals (Рокфорд, Иллинойс, США).Набор для определения окисления белков оксиблотом, набор для ELISA с 3-нитротирозином и набор для твердофазного анализа ELISA для обнаружения CXCL1, CXCL5, CCL2 и CCL3 мышей были приобретены у Millipore (Billerica, MA, USA). Все остальные химические вещества были приобретены у Sigma-aldrich (Сент-Луис, Миссури, США).

Обработка и иссечение ран с животными Модель

Восьминедельных мышей C57 / BL6 были получены из центра по уходу за лабораторными животными NUS. Метод создания иссеченной раны и последующего мониторинга был одобрен Комитетом по уходу и использованию животных NUS (NUS 095/09).Животных кормили стандартной диетой и содержали в помещении, свободном от конкретных патогенов. Перед ранением мышей акклиматизировали в течение недели. Процедура проводилась под наркозом, индуцированным изофлураном. Были созданы четыре полные иссечные раны с помощью 5-миллиметрового дермального перфоратора. Затем размер ран сразу же отслеживали на кусочке стерильного прозрачного пластикового листа. Затем в рану осторожно добавляли 15 мкл PBS или H 2 O 2 , разведенных в PBS (рис. 1A).Мышей держали под анестезией еще 5 мин, чтобы позволить H 2 O 2 впитаться в рану. Затем на шею надевали ошейник елизаветинской мыши, чтобы мыши не кусали или не зализывали раны. Мышей также содержали поодиночке, чтобы они не кусали и не зализывали друг другу раны. 0,1 мг / кг бупренорфина вводили подкожно сразу после ранения, а также каждые 24 часа в течение 4 дней после ранения для облегчения боли.

Рисунок 1.Низкие концентрации H 2 O 2 способствовали закрытию раны, но высокие концентрации замедляли закрытие раны.

(A) На каждой мыши были созданы четыре полные иссеченные раны, и 15 мкл H 2 O 2 было добавлено в полость раны, как показано. Левая панель представляет собой репрезентативное изображение полученных ран. На правой панели показано, как H 2 O 2 наносится на раны. (B) Влияние различных концентраций H 2 O 2 на скорость заживления ран.Размер ран у 6-8 мышей контролировали в течение 6 и 10 дней соответственно, прежде чем они были подвергнуты эвтаназии. Показанный график представляет собой среднее значение ± S.E.M. объединенных результатов. Для анализа размера раны использовали однофакторный дисперсионный анализ. Различия между 166 мМ H 2 O 2 и контролем (p <0,05) или 10 мМ H 2 O 2 (p <0,01) были статистически значимыми на 6-й день. Различия между 10 мМ H 2 O 2 и контроль (p <0,05) были статистически значимыми на 8-е и 10-е сутки.Различия между 10 мМ и 166 мМ H 2 O 2 также были статистически значимыми на 8-й день (p <0,05), но не на 10-й день.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0049215.g001

Для мониторинга размера раны мышей анестезировали и измеряли размер раны путем нанесения на кусок стерильного прозрачного пластикового листа, как описано в предыдущем разделе. Затем на рану повторно наносили PBS или H 2 O 2 . Для сбора тканей мышей умерщвляли удушением CO 2 и удаляли раневые ткани с помощью 10-миллиметрового кожного перфоратора.Ткани обрабатывали в зависимости от проводимых анализов.

Подготовка гистологических срезов

Образцы свежевырезанных ран были разделены пополам и обработаны либо для парафина, либо для криосрезов. Образцы для парафиновых срезов фиксировали сразу после сбора в 10% забуференном фосфатом формалине (pH 7,4). Образцы обычно обезвоживали, очищали и помещали в парафин. Парафиновые срезы толщиной 5 мкм готовили на липких предметных стеклах.Свеже собранные образцы ран для криосрезов заливали компаундом с оптимальной температурой резания (OCT) и замораживали с использованием суспензии сухого льда и изопентана. Криосрезы толщиной 6–8 мкм готовили на липких предметных стеклах.

Трихромное пятно Массона

парафиновых срезов депарафинизировали, регидратировали и окрашивали с использованием набора для окрашивания трихромом Массона-Голднера в соответствии с инструкциями производителя. Микрофотографии были сделаны с объективом с 20-кратным увеличением и освещением в ярком поле с использованием микроскопа Olympus BX 51.Изображение всей области раны было получено путем объединения нескольких полей вместе с помощью Adobe Photoshop CS5. Количество зеленых пикселей в neodermis определяли количественно и выражали как долю размера области раны. Неодерма — это новообразованная грануляционная ткань под гиперпролиферирующим эпидермисом и / или струпом, лишенная волосяных фолликулов.

Чтобы количественно определить количество зеленых пикселей, мы разработали специальное программное обеспечение для сегментации цветного изображения, которое было реализовано в виде подключаемого модуля ImageJ.Программное обеспечение можно бесплатно загрузить по адресу http://web.bii.a-star.edu.sg/archive/colseg/. Описание программного обеспечения и руководство пользователя приведены в дополнительной информации (Руководство S1).

Иммуногистохимическое окрашивание CD31

CD31 окрашивали иммуногистохимическим методом. Парафиновые срезы депарафинизировали и регидратировали. Срезы кипятили в 10 мМ натрийцитратном буфере pH 6,0 в течение 15 мин. Затем образцы обрабатывали с помощью набора для амплификации пероксидазы ABC с некоторыми изменениями из протокола производителя.Срезы блокировали 1,5% козьей сывороткой в ​​трис-буферном физиологическом растворе (TBS) в течение ночи при 4 ° C. После блокировки срезы инкубировали с кроличьими поликлональными анти-CD31, разведенными в 1,5% козьей сыворотке при разведении 1-50 в течение 1 часа. Затем предметные стекла промывали TBS перед инкубацией с биотинилированным вторичным антителом против кролика в разведении 1-200 в течение 1 часа. Затем предметные стекла промывали и инкубировали с реагентом кассеты авидин-биотин в течение 30 мин. Активность пероксидазы окрашивали с использованием диаминобензидина с использованием DAB + в соответствии с протоколом производителя в течение 30 мин с последующей промывкой в ​​TBS и контрастным окрашиванием гематоксилином.Слайды были обезвожены, очищены и закреплены с помощью монтажной среды DPX.

Микрофотографии срезов были сделаны с объективом с 20-кратным увеличением и освещением в ярком поле с использованием микроскопа Olympus BX 51. Изображение всей области раны было получено путем объединения нескольких полей вместе с помощью Adobe Photoshop CS5. Количество кровеносных сосудов в неодерме подсчитывали и нормализовали по площади поперечного сечения каждой секции. Подсчет проводился слепым методом двумя сотрудниками лаборатории, и результаты являются средними для обоих подсчетов.Средняя разница между подсчетами каждого пользователя от среднего составляет 14,8%.

Иммунофлуоресцентное окрашивание

Замороженные срезы фиксировали в 4% параформальдегиде в течение 20 мин. Срезы блокировали усилителем сигнала Image-iT FX на 2 часа. Затем их инкубировали с первичными антителами, антимышиным F4 / 80 или анти-7/4, в течение 2 часов при комнатной температуре и 1-1000 в TBS. В качестве вторичного антитела использовали козье антитело против крысы Alexa Fluor 594 при разведении 1-1000 в TBS в течение 30 минут при комнатной температуре.Слайды были закреплены на среде, препятствующей выцветанию, содержащей DAPI, и оставлены для отверждения на плоской поверхности в темноте в течение ночи. Слайды визуализировали и фотографировали с помощью микроскопа Olympus BX 51 с постоянной выдержкой. Изображение всей неодермы было получено путем объединения нескольких полей вместе с помощью Adobe Photoshop CS5. Анализ изображения проводился с помощью ImageJ (NIH). Сначала изображения были разделены на каналы RGB. Коррекция фона проводилась с использованием катящегося шарика радиусом 50 пикселей.Затем измеряли интенсивность флуоресценции неодермы. Отрицательные контроли без инкубации первичных антител не показали флуоресцентного окрашивания.

Экстракция белка

Раневые ткани для анализа белка замораживали в сухом льду сразу после сбора и хранили при -80 ° C до анализа. Для экстракции белка две раневые ткани (приблизительно 100 мг) животного разрезали на мелкие кусочки и добавляли 500 мкл ледяного буфера RIPA с смесью ингибиторов протеазы и фосфатазы.Образцы обрабатывали ультразвуком с помощью ультразвукового датчика высокой интенсивности (Sonics Vibra-Cell, Newtown, CT, USA), а затем центрифугировали в течение 10 минут при 10 000 g, 4 ° C. Супернатант собирали и использовали для вестерн-блоттинга, ELISA с 3-нитротирозином, анализа мультиплексных цитокинов и анализа карбонила белка.

Вестерн-блоттинг

Тридцать микрограммов белка подвергали электрофорезу в 10% SDS-полиакриламидном геле для анализа ERK1 / 2, p38 MAPK, MMP-8, MMP-9 и TIMP-1. Гели переносили влажным переносом на нитроцеллюлозные мембраны.Мембраны блокировали 5% обезжиренным молоком в TBST в течение 1 ч при комнатной температуре перед инкубацией с антителами в течение ночи при 4 ° C. Разведения для всех антител составляли 1-1000, за исключением p-ERK1 / 2, который был разведен 1-2000. Блоты визуализировали методом хемилюминесценции с использованием системы визуализации Chemidoc XRS (Bio-Rad, Милан, Италия). Денситометрию проводили с помощью ImageJ.

ELISA с 3-нитротирозином

Анализ проводился согласно инструкции производителя. На лунку загружали 300 мкг белка.Стандартная кривая была построена в GraphPad Prism путем аппроксимации пятипараметрическим логистическим уравнением. Уровни 3-нитротирозина в образцах определяли с помощью функции интерполяции в программном обеспечении.

Мультиплексный анализ цитокинов

Анализ проводился в соответствии с инструкциями производителя. На лунку загружали 75 мкг белка. Анализ проводился на системе Millipore Milliplex, а результаты анализировались с помощью аналитического программного обеспечения Milliplex.

F

2 Экстракция и анализ изопростанов

Раневые ткани для анализа F 2 -изопростана замораживали в сухом льду сразу после сбора и хранили при -80 ° C до анализа.Изопростаны F 2 анализировали с использованием ранее опубликованных методов с небольшими модификациями [16], [17]. Липиды были извлечены из 2 цельных ран (приблизительно 100 мг). Раны гомогенизировали в 0,5 мл PBS (pH 7,4) и 1 мл смеси органических растворителей Folch (CHCl 3 : метанол, 2-1 об. / Об., + 0,005% BHT) при 4 ° C. После центрифугирования при 2300 g в течение 10 мин нижний органический слой осторожно переносили в стеклянный сосуд и сушили под потоком N 2 .Высушенный липидный экстракт ресуспендировали в 0,25 мл деионизированной воды и добавляли 0,25 мл 1 М КОН (в чистом метаноле) для гидролиза липидов. Тяжелый изотоп F 2 Внутренние стандарты -изопростана и арахидоновой кислоты (0,5 нг IPF 2a — VI-d 4 , 0,25 нг 8-изо-PGF 2a -d 4 , 0,5 нг IPF 2a -IV-d 4 и 1,0 мкг арахидоновой кислоты-d 8 в 20 мкл этанола).

N 2 Газ вводили в каждую пробирку с образцом, которую затем закрывали для предотвращения дальнейшего окисления.Гидролиз проводили в течение ночи при комнатной температуре в темноте. После гидролиза добавляли 1 мл деионизированной воды и 1 мл 40 мМ уксусной кислоты. PH образцов доводили до 4,5 с помощью 6 M HCl.

Колонки MAX (смешанный ионный обмен, Waters), 60 мг, предварительно кондиционировали 2 мл метанола, а затем 2 мл 40 мМ муравьиной кислоты (pH 4,5). Затем в колонку загружали липидный экстракт и колонку промывали 2 мл метанола: 20 мМ муравьиной кислоты, pH 4,0 (3–7). В колонку вводили 2 мл гексана, а затем еще 2 мл смеси ацетон: гексан (3∶7).Наконец, арахидоновую кислоту и изопростаны F 2 элюировали из колонки для SPE 1,8 мл смеси ацетон: метанол (4 × 1), собирали и сушили в атмосфере газа N 2 .

Образцы дериватизировали 12,5 мкл DIPEA (10% об. Ацетонитрила) и 25 мкл PFBBr (10% об. Ацетонитрила) при комнатной температуре в течение 30 мин и сушили в атмосфере азота. К высушенным образцам добавляли 12,5 мкл ацетонитрила и 25 мкл BSTFA + TMCS, реакционные смеси инкубировали при комнатной температуре в течение 1 ч силилирования, а затем сушили.Дериватизированные образцы восстанавливали в 30 мкл изооктана и инкубировали при комнатной температуре в течение 2 минут перед анализом методом ГХ-МС.

Дериватизированные образцы анализировали с помощью масс-селективного (МС) детектора Hewlett-Packard 5973N (Agilent Technologies), сопряженного с газовым хроматографом (ГХ) Hewlett-Packard 6890 (Agilent Technologies), оснащенного автоматическим пробоотборником и компьютерной рабочей станцией. Порт инжекции и интерфейс ГХ-МС поддерживали при 270 и 300 ° C соответственно. Масс-спектрометр использовался в режиме отрицательной химической ионизации (NCI) с источником ионов и квадруполем при 150 и 106 ° C, соответственно, и скорость потока метана была установлена ​​на 2 мл / мин.Хроматографическое разделение проводили на капиллярной колонке из плавленого кремнезема (30 м × 0,2 мм внутренний диаметр), покрытой сшитым 5% фенилметилсилоксаном (толщина пленки 0,33 мкм) (Agilent Technologies). Газ-носитель, гелий, был установлен на расход 1 мл / мин. Дериватизированные образцы (1 мкл) вводили без разделения в порт ввода ГХ. Температура колонки поддерживалась на уровне 180 ° C в течение 0,75 мин, затем повышалась до 275 ° C со скоростью 40 ° C / мин, а затем поддерживалась при 275 ° C в течение 9 минут. Наконец, температуру повышали до 300 ° C со скоростью 40 ° C / мин и выдерживали в течение 10 минут.Мониторинг выбранных ионов был выполнен для мониторинга карбоксилат-иона (M-181: потеря пентафторбензила, CH 2 C 6 F 5 ) на ионах m / z 569 для 8-iso-PGF и при m / z 573 для меченных дейтерием (8-iso-PGF -d 4 и IPF -VI-d 4 ) внутренних стандартов. Количественное определение было достигнуто путем соотнесения площади пика всех F 2 -IsoP с суммой пиков внутреннего стандарта двух различных F 2 -IsoP (8-iso-PGF -d 4 и ИПФ -VI-d 4 ).Сообщенные значения представляют собой сумму 8-изо-PGF , IPF -VI и IPF -IV.

Арахидонат также был проанализирован с помощью GC-MS-NCI с использованием того же прибора и условий колонки, как описано выше, за исключением следующего: гелий был установлен на скорость потока 1 мл / мин и дериватизированные образцы (1 мкл) вводились без разделения в порт ввода ГХ. Температуру колонки поддерживали на уровне 180 ° C в течение 0,75 мин, затем повышали до 310 ° C со скоростью 40 ° C / мин, а затем выдерживали в течение 8 минут.Ионы-мишени и квалификаторы были выбраны для выбранного режима ионного мониторинга ГХ-МС для мониторинга карбоксилат-иона (M-181: потеря пентафторбензила, CH 2 C 6 F 5 ) при ионах m / z 303 для арахидонат и m / z 311 для меченного дейтерием внутреннего стандарта арахидоновой кислоты-d8. Количественное определение было достигнуто путем соотнесения площади пика общего арахидоната с пиком внутреннего стандарта. Время удерживания для 8-изо-PGF , IPF -VI, IPF -IV и арахидоновой кислоты составляло 11.3, 11,3, 11,50 и 5,2 мин соответственно.

Определение карбонила белка

Карбонилы белков определяли с помощью набора для окисления белков OxyBlot. После гомогенизации ткани 25 мкл лизата ткани смешивали с 10 мкл 12% SDS и 20 мкл 20 мМ 2,4-динитрофенилгидразина (DNPH). После 15 мин инкубации при комнатной температуре добавляли 15 мкл нейтрализующего раствора (2 М Трис, 30% глицерин). Затем объем, эквивалентный 3,8 мкг белка, загружали в устройство для слот-блоттинга (Bio-Rad, Hercules, США) и переносили на нитроцеллюлозную мембрану под вакуумом.Мембраны блокировали 5% обезжиренным молоком в TBST в течение 1 часа перед зондированием антителом против DNPH (1–150) и конъюгированным с HRP антителом против IgG кролика (1–300) в течение 1 часа каждое. Блоты визуализировали с помощью хемилюминесценции с использованием системы визуализации Chemidoc XRS.

Результаты

10 мМ H

2 O 2 Способствует закрытию раны, но 166 мМ замедляет ее

Было обнаружено, что местное нанесение H 2 O 2 в концентрации 166 мМ замедляет заживление ран (рис. 1B) по сравнению с контрольными мышами.Эта концентрация доставит 2,5 мкмоль H 2 O 2 на рану. Фармакологически эта концентрация также эквивалентна 0,5% раствору H 2 O 2 , что аналогично концентрациям, обычно используемым для дезинфекции (от 0,5 до 3%). Несмотря на то, что H 2 O 2 при 166 мМ первоначально задерживало закрытие раны, скорость закрытия раны увеличивалась во время последней части процесса заживления, и не было различий в размере раны к 8-му и 10-му дню по сравнению с контрольными мышами. .H 2 O 2 при 10 мМ немного увеличивал скорость закрытия раны (рис. 1B) по сравнению с контрольными мышами.

Похоже, что местное нанесение H 2 O 2 в концентрации 166 мМ задерживало начальный процесс заживления у мышей. Поэтому мы решили подробно изучить процесс заживления на 6-й день после ранения, что находится в середине процесса заживления. Образование соединительной ткани измеряли с помощью окрашивания трихромом Массона [18]. Окрашивание трихромом Массона по-разному окрашивает соединительные ткани, преимущественно коллаген, поскольку они менее пористые по сравнению с другими тканевыми компонентами.Ангиогенез оценивали с использованием иммуногистохимического окрашивания CD31, маркера клеточной поверхности эндотелиальных клеток.

Раны, обработанные 166 мМ H 2 O 2 , показали снижение образования соединительной ткани, о чем свидетельствует уменьшение количества участков, окрашенных в зеленый цвет, по сравнению с контролем. 10 мМ H 2 O 2 не влияли на образование соединительной ткани (рис. 2). 166 мМ H 2 O 2 не влияли на ангиогенез, но 10 мМ H 2 O 2 сильно стимулировали его (рис. 3).Эти результаты иммуноокрашивания соединительной ткани и CD31 соответствовали нашему наблюдению, что 166 мМ H 2 O 2 задерживали закрытие раны, но 10 мМ H 2 O 2 способствовали этому.

Рисунок 2. Высокие концентрации H 2 O 2 замедляют образование соединительной ткани.

Парафиновые срезы ран на 6 день окрашивали трихромом Массона-Голднера, как описано в материалах и методе. Соединительные ткани окрашиваются в зеленый цвет.Фибрин, струп и цитоплазма окрашиваются в красный цвет. Ядра окрашены в темно-коричневый цвет. Показаны репрезентативные изображения для контрольных (A, D) ран, обработанных 10 мМ (B, E) и 166 мМ (C, F). Изображения A-C имеют 100-кратное увеличение, а D-F — 200-кратное увеличение. (G) Количественная оценка доли пикселей, окрашенных в зеленый цвет. Количество окрашенных в зеленый цвет пикселей в неодерме при 100-кратном увеличении определяли количественно с использованием специального программного обеспечения. Количественно определенная площадь обведена пунктирной линией. Результаты были проанализированы с использованием однофакторного дисперсионного анализа с последующим многократным сравнением теста Даннета с контролем.Показанный график представляет собой среднее значение ± S.E.M. n = 6–7, *** p <0,001.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0049215.g002

Рисунок 3. Низкие концентрации H 2 O 2 увеличивают ангиогенез раны.

Парафиновые срезы ран на 6 день окрашивали на CD31 с использованием иммуногистохимического метода. Показаны репрезентативные микрофотографии (A) контроля, (B) 166 мМ H 2 O 2 и (C) 10 мМ H 2 O 2 обработанных ран.(D) Количество коричневых просветоподобных структур в неодермисе подсчитывали одним слепым методом и анализировали с использованием однофакторного дисперсионного анализа с последующим многократным сравнительным тестом Даннета с контролем. Показанный график представляет собой среднее значение ± S.E.M, n = 6–7, *** p <0,001.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0049215.g003

H

2 O 2 Повышает уровень MMP-8 в ранах

Повышенное содержание MMP-8 и 9 наблюдалось при хронических ранах [26].Поэтому мы предположили, что H 2 O 2 может повышать уровни MMP-8 и 9 в ранах и, возможно, приводить к уменьшению отложения соединительной ткани. Уровни MMP-8 и 9 в ранах измеряли с помощью вестерн-блоттинга (фиг. 4).

Рисунок 4. Высокие концентрации H 2 O 2 увеличивают уровни MMP-8 в ранах.

Вестерн-блоттинг лизата тканей раны, собранного через 6 дней после ранения. Каждая дорожка представляет собой образец от другого животного.(A) Репрезентативный блот MMP-8. (B) Денситометрический анализ MMP-8, нормализованный относительно α-тубулина, повторно зондированный с их соответствующего блота. Результаты являются средними ± S.E.M. (n = 4) и были проанализированы с использованием однофакторного дисперсионного анализа с последующим множественным сравнением Тьюки среди всех столбцов. ** p <0,01 (C) Репрезентативный блот MMP-9. (D) Денситометрический анализ MMP-9, нормализованный относительно α-тубулина, повторно зондированный из их соответствующего блота. Результаты являются средними ± S.E.M. (n = 4), значения p для одностороннего дисперсионного анализа равны p = 0,13.

https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0049215.g004

Вестерн-блоты ММР-8 имели сильно иммунореактивную полосу около 57 кДа, что соответствует активированной форме ММП-8, полученной из полиморфно-ядерных клеток. Слабая иммунореактивность наблюдалась также при 21 кДа, о котором ранее сообщалось, что это деградированный фрагмент MMP-8 [19]. Слабая иммунореактивность наблюдалась также в полосах 45 и 55 кДа, которые могли быть MMP-8, полученным из неполиморфно-ядерных клеток [20].

Анализ результатов денситометрии полосы 57 кДа показан на рисунке 4B.Было обнаружено, что местное применение 166 мМ H 2 O 2 увеличивало уровни белка активированной ММП-8 в ранах, но 10 мМ не влияли на уровни белка ММП-8 (p <0,01). Денситометрический анализ был также выполнен для фрагмента 21 кДа, и было обнаружено, что он следует той же тенденции, что и иммунореактивная полоса при 57 кДа, что указывает на то, что степень деградации пропорциональна количеству MMP-8 (данные не показаны).

Мышиный pro-MMP-9 отображается как полоса размером 105 кДа на SDS-PAGE, тогда как активированный MMP-9 имеет размер 97 кДа [21].Мы наблюдали полосы с сильной иммунореактивностью с молекулярной массой, которые соответствуют зимогену, но не расщепленным активным формам. Было обнаружено, что H 2 O 2 увеличивает уровни про-ММР-9, но это повышение не было статистически значимым. p -значение для одностороннего дисперсионного анализа было 0,1329.

Также измеряли влияние H 2 O 2 на уровни тканевого ингибитора металлопротеиназы 1 (ТИМП-1) (рисунок S1). Две полосы наблюдались при приблизительно 28 кДа, что могло быть связано с различными гликозилированными изоформами [22].Денситометрический анализ показал, что H 2 O 2 не вызывает каких-либо изменений в уровнях TIMP-1, независимо от используемой концентрации.

Высокие концентрации H

2 O 2 Увеличивают инфильтрацию нейтрофилов

Эффект H 2 O 2 на инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов также оценивали с использованием иммунофлуоресцентного окрашивания (рис. 5). У контрольных мышей мы наблюдали сильное иммунофлуоресцентное окрашивание нейтрофилов на 1-й день после ранения, которое уменьшалось по мере заживления раны, что было аналогично тенденциям, описанным в литературе [23].Однако раны, обработанные 166 мМ H 2 O 2 , показали более сильное иммунофлуоресцентное окрашивание на 1 и 6 день по сравнению с контрольными ранами. Это указывает на то, что H 2 O 2 вызывал большую инфильтрацию нейтрофилов, которая также сохранялась в течение более длительного периода времени. С другой стороны, не было изменений в инфильтрации нейтрофилов в ранах, обработанных 10 мМ H 2 O 2 (Рисунок S2). Обе концентрации H 2 O 2 не влияли на инфильтрацию макрофагов (рисунок S3).

Рис. 5. 166 мМ H 2 O 2 увеличенная нейтрофильная инфильтрация в 1-й и 6-й день ран.

Интенсивность флуоресценции неодермы определяли количественно с помощью ImageJ. Количественно определенная площадь обведена пунктирной линией. Показанные результаты представляют собой среднее значение ± S.E.M, n = 6-7. Показан репрезентативный раздел каждого лечения. ES — Эшар; HE — гиперпролиферирующий эпидермис; НД — неодерма. * P <0,05.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0049215.g005

Высокие концентрации H

2 O 2 Повышают фосфорилирование ERK1 / 2 и p38

Ранее мы обнаружили, что H 2 O 2 может улучшать заживление ран, активируя путь MAPK на модели царапин кератиноцитов [24]. Поэтому мы приступили к исследованию, влияет ли H 2 O 2 также на путь MAPK в этой модели заживления ран in vivo . Вестерн-блоттинг, сравнивающий неповрежденную кожу с тканями края раны, показал, что ранение активирует передачу сигналов ERK1 / 2 и p38, и через 30 мин после ранения наблюдалось увеличение фосфорилирования.(Рисунок 6). Также было замечено, что обработка 166 мМ H 2 O 2 дополнительно увеличивает уровень фосфорилирования. Однако сигнал фосфорилирования ослабевал через 4 часа после ранения, и никакой разницы в фосфорилировании между кожей, контрольными ранами и ранами, обработанными H 2 O 2 , не наблюдалось (фиг. S4). Это контрастирует с постоянным (не менее 8 часов) сигналом ERK1 / 2 и p38, который мы наблюдали в кератиноцитах, обработанных H 2 O 2 в культуре клеток [24].

Рис. 6. Ранение увеличивает фосфорилирование ERK1 / 2 и p38, которое может быть дополнительно увеличено при обработке 166 мМ H 2 O 2 .

(A) Репрезентативные блоты лизата тканей раны, собранные через 30 мин после ранения. Под кожей понимается кожа не раненых животных, тогда как контроль относится к ранам, обработанным PBS. (B) Плотность фосфорилированных ERK и pan-ERK и (C) фосфорилированных p38 и pan p38 нормализовали относительно α-тубулина, повторно зондированного из их соответствующего блота.Показанные результаты представляют собой среднее значение ± S.E.M. (n = 4). Результаты денситометрии были проанализированы с помощью однофакторного дисперсионного анализа, и критерий значимости для всех столбцов был определен с использованием апостериорного критерия Тьюки. Только сравнение между обработанными 166 мМ ранами и кожей было статистически значимым как для B, так и для C. ** p <0,01.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0049215.g006

166 мМ H

2 O 2 Отсрочка заживления без увеличения окислительного повреждения

Из наших результатов видно, что 166 мМ H 2 O 2 замедляет заживление ран, создавая более протеолитическую среду.Однако имеется мало информации о том, может ли H 2 O 2 в высоких концентрациях, таких как 166 мМ, вызывать окислительное повреждение ран. Уровни изопростанов F 2 в ранах использовали в качестве надежного индикатора перекисного окисления липидов [25]. Уровни F 2 -изопростанов обычно нормализуются относительно арахидоновой кислоты, жирной кислоты-предшественника изопростанов. Однако такая нормализация может быть спорной [26], поэтому мы решили показать уровни изопростанов F 2 с нормализацией по арахидоновой кислоте и без нее.Общие уровни изопростанов типа III, IV и VI были суммированы и выражены в расчете на единицу арахидоновой кислоты (фиг. 7A) и на единицу веса ткани (фиг. 7B).

Рис. 7. Ранение увеличивает перекисное окисление липидов и нитратное повреждение, но не карбонилирование белка.

Уровни F 2 Уровни -изопростана в коже и ранах сравнивали путем нормализации относительно арахидоновой кислоты (A) или веса ткани (B). Показанные результаты представляют собой среднее значение ± стандартная ошибка среднего, n = 5. Раны сравнивали с кожей, используя однофакторный дисперсионный анализ с апостериорным тестом Даннета.Звездочки обозначают уровень значимости по сравнению с кожей. Контроль и H 2 O 2 ран также сравнивали друг с другом с использованием двухфакторного дисперсионного анализа, но различия не были статистически значимыми. (C) Уровни арахидоновой кислоты в коже и тканях ран. Показанные результаты представляют собой среднее значение ± стандартная ошибка среднего, n = 5. Раны сравнивали с кожей, используя однофакторный дисперсионный анализ с апостериорным тестом Даннета. Звездочки обозначают уровень значимости по сравнению с кожей. Контроль и H 2 O 2 ран также сравнивали друг с другом с использованием двухфакторного дисперсионного анализа, но различия не были статистически значимыми.(D) Уровни карбонилов белка в ранах сравнивали с неповрежденной кожей и выражали как кратное изменение. Показанные результаты представляют собой среднее кратное изменение ± S.E.M. Не наблюдали разницы в уровнях карбонила белка в контрольных ранах и в обработанных 166 мМ H 2 O 2 ранах. (E) Сравнение уровня 3-нитротирозина в коже и ранах. Показанные результаты представляют собой среднее значение ± стандартная ошибка среднего, n = 5. Уровни 3-нитротирозина в коже сравнивали с контрольными ранами или обработанными ранами H 2 O 2 и анализировали с помощью однофакторного дисперсионного анализа ANOVA с последующим апостериорным тестом Даннета.Уровни 3-нитротирозина были значительно выше на 6-й день после ранения. Уровни 3-нитротирозина в контроле и 166 мМ H 2 O 2 обработанных ран также сравнивали с использованием двухфакторного дисперсионного анализа, и различия не были статистически значимыми. * p <0,05, ** p <0,01, *** p <0,001.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0049215.g007

Как показано на Рисунке 7A, в ране значительно увеличились уровни F 2 -изопростанов через 1 день после ранения как для контроля, так и для H 2 O 2 обработанных ран.Увеличение F 2 -изопростанов в день 6 H 2 O 2 и в день 10 контрольных ран также было статистически значимым по сравнению с неповрежденной кожей. Хотя увеличение изопростанов F 2 для других временных точек не было статистически значимым, следует отметить, что их 95% доверительные интервалы (не показаны) не перекрываются с доверительными интервалами для интактной кожи. Следовательно, повышение уровня изопростанов F 2 на 3 и 6 день может быть биологически важным.Уровни изопростанов F 2 в контроле и ран, обработанных H 2 O 2 , также сравнивали с использованием двухфакторного дисперсионного анализа, но различия не были статистически значимыми. Это указывает на то, что нанесенный H 2 O 2 не вызывал дополнительного перекисного окисления липидов.

Мы также показали уровень F 2 -изопростанов, нормализованный по массе ткани, вместо арахидоновой кислоты. Результаты показали аналогичную тенденцию к уровням изопростанов F 2 , нормализованных относительно арахидоновой кислоты, но с большей стандартной ошибкой для всех точек данных (фиг. 7B).Это означает, что нормализация по арахидоновой кислоте может быть важной для учета изменений в тканях. Интересно, что мы также обнаружили, что количество арахидоновой кислоты было выше в ранах по сравнению с неповрежденной кожей, причем разница была статистически значимой между неповрежденной кожей, контрольными ранами 3-го дня и 6-м днем ​​H 2 O 2 обработанных ран (рис. 7C). ). Это повышает вероятность того, что увеличение F 2 -изопростанов может быть затруднено увеличением его предшественника.Однако следует отметить, что увеличение содержания арахидоновой кислоты (увеличенное с 3 дня) отстает от увеличения F 2 -изопростанов (увеличенное с 1 дня). Поэтому мы полагаем, что увеличение изопростанов F 2 не может быть просто связано с повышением уровней исходного субстрата. Мы также сравнили уровни арахидоновой кислоты между контролем и ранами, обработанными H 2 O 2 , с использованием двухфакторного дисперсионного анализа и не обнаружили существенных различий.

АФК также может вызывать окисление белков, что можно оценить путем измерения уровней присутствующих карбонилов белка [27].Для измерения карбонилов белка использовали метод слот-блоттинга, и плотность полос от ран сравнивали с плотностью неповрежденной кожи и выражали как кратное изменение (фигура 7D). Было обнаружено, что уровни карбонилов белка, присутствующие в ранах, были сопоставимы с уровнем в неповрежденной коже. 166 мМ H 2 O 2 также не вызывал дальнейшего увеличения уровней карбонилов белка по сравнению с контрольными ранами.

Мы также оценили уровень активных форм азота в ранах, измерив уровни 3-нитротирозина, биомаркера нитратного повреждения [28].Было также обнаружено, что раны повышают уровень 3-нитротирозина (рис. 7E). В отличие от изопростанов F 2 , было обнаружено, что уровни 3-нитротирозина максимально увеличиваются на 6-й день вместо 1-го дня. H 2 O 2 также не увеличивал нитратное повреждение.

Обсуждение

Ранее сообщалось, что местное применение 50 мМ H 2 O 2 может способствовать закрытию раны в мышиной модели заживления ран одновременно с усилением ангиогенеза.Однако было обнаружено, что 3% H 2 O 2 (980 мМ) задерживает заживление [3]. 3% H 2 O 2 также замедляет заживление на модели заживления ран на свиньях вместе с уменьшением толщины дермы [29].

По нашим результатам, 10 мМ H 2 O 2 способствовали закрытию раны и ангиогенезу, тогда как 166 мМ H 2 O 2 (0,5%) вызывали уменьшение образования соединительной ткани и замедление закрытия ран. Однако в предыдущих исследованиях не изучалось влияние H 2 O 2 на уровень окислительного повреждения.В нашем исследовании мы обнаружили, что высокие концентрации H 2 O 2 замедляют заживление ран без увеличения окислительного и нитративного повреждения. Это означает, что H 2 O 2 может вызывать плохое заживление другими механизмами, помимо окисления этих биологических субстратов.

Мы обнаружили, что возможный механизм, с помощью которого H 2 O 2 может задерживать заживление, заключается в уменьшении образования соединительной ткани, возможно, за счет увеличения уровней ММП.Было высказано предположение, что чрезмерный протеолиз может быть причиной плохого заживления хронических ран [30], [31]. В нашем исследовании мы наблюдали статистически значимое увеличение уровней ММП-8 и меньшее, несущественное повышение уровня ММП-9 для ран, обработанных H 2 O 2 . MMP-8 является преобладающей коллагеназой в острых и хронических ранах [32], тогда как MMP-9 является наиболее распространенной желатиназой в хронических ранах [31]. MMP-8 расщепляет тройной спиральный коллаген на определенных участках, что приводит к автоденатурации коллагена до желатина, который в дальнейшем может расщепляться желатиназами, такими как MMP-9 [33], [34].Как и ожидалось, сверхэкспрессия MMP-8 или -9 приводит к плохому заживлению [35], [36]. Однако также было показано, что истощение MMP-8 или -9 задерживает заживление [37], [38]. Похоже, что MMP-8 и -9 должны присутствовать на оптимальном уровне в течение нужного периода времени для достижения эффективного заживления, и что местное применение H 2 O 2 может нарушить физиологический баланс.

ТИМП-1 образует комплекс 1-1 с металлопротеиназами, подавляя их активность [39].Было замечено, что хронические раны имеют тенденцию иметь более низкие уровни TIMP-1 и что это может быть причиной повышенного протеолиза в хронических ранах [31]. Однако мы не наблюдали различий в уровнях TIMP-1 между ранами, обработанными различными концентрациями H 2 O 2 в нашей модели.

Существует несколько возможных причин повышенной инфильтрации нейтрофилов, наблюдаемой в ранах, обработанных 166 мМ H 2 O 2 . H 2 O 2 может действовать как хемоаттрактант для нейтрофилов.Было показано, что ранение у рыбок данио индуцирует продукцию H 2 O 2 , которая, в свою очередь, привлекает нейтрофилы [1]. Мы показали, что H 2 O 2 увеличивает фосфорилирование ERK1 / 2, которое, как недавно было показано, играет важную роль в индуцированном H 2 O 2 хемотаксисе нейтрофилов [40]. Таким образом, кажется вероятным, что повторное нанесение хемоаттрактанта нейтрофилов на раны приведет к усилению воспаления.

Другой возможный механизм увеличения инфильтрации нейтрофилов — высвобождение молекул молекулярного паттерна, связанного с повреждением (DAMP).Поврежденные клетки могут выделять различные молекулы, такие как ядерный белок HMGB1 и митохондриальную ДНК, которые не только привлекают нейтрофилы, но и активируют их [41]. Было показано, что H 2 O 2 вызывает высвобождение этих сигналов опасности макрофагами и моноцитами в моделях in vitro [42].

Также возможно, что H 2 O 2 может увеличить выработку хемокинов, которые могут привлекать нейтрофилы. Мы исследовали эту возможность, измеряя CXCL1 (KC), CXCL5 (LIX), CCL2 (MCP-1) и CCL3 (MIP-1α) с помощью мультиплексного метода ELISA, но обнаружили, что при ранении сильно увеличивается продукция этих хемокинов, H 2 O 2 не изменяет профили секреции (рисунок S5).Однако недостатком этого метода является невозможность определения биоактивности этих хемокинов. Интересно, что MMP-8, как было показано, также расщепляет CXCL-8 и его мышиный гомолог CXCL5, и полученные фрагменты проявляют более сильные хемотатические свойства нейтрофилов [43]. Это может быть еще одним возможным механизмом повышенной инфильтрации нейтрофилов, которую мы наблюдали в ранах, обработанных H 2 O 2 .

Чрезмерная инфильтрация нейтрофилов может вызывать повреждение тканей, продуцируя ROS и различные протеазы.Поэтому было высказано предположение, что чрезмерная инфильтрация нейтрофилов может быть причиной плохого заживления ран [44]. Однако проблема кажется сложной. Например, было показано, что в ранах мышей с диабетом, лишенных лептина, наблюдается стойкая инфильтрация нейтрофилов. Системное введение лептина улучшает заживление и снижает инфильтрацию нейтрофилов, но не макрофагов у этих мышей [45]. С другой стороны, местное применение GM-CSF улучшило закрытие ран и неоваскуляризацию у мышей с индуцированным стрептозоцином диабетом, моделью диабета I типа.Однако это улучшенное заживление также было связано с увеличением инфильтрации нейтрофилов и макрофагов [46]. Истощение нейтрофилов по разным показателям ускоряет [47] или задерживает заживление [48] различными группами. Возможно, эффекты устойчивой нейтрофильной инфильтрации различаются в зависимости от модели заживления ран.

Интересно, что хотя мы наблюдали повышенную инфильтрацию нейтрофилов, мы не наблюдали повышенного окислительного повреждения с точки зрения перекисного окисления липидов и нитрования белков.Это означает, что нейтрофилы могли не продуцировать чрезмерное количество АФК или повышение АФК эффективно улучшалось системой эндогенной антиоксидантной защиты. С другой стороны, мы наблюдали повышенный уровень ММП-8, который преимущественно продуцируется нейтрофилами [19].

Ранее мы продемонстрировали, что H 2 O 2 индуцирует стойкое фосфорилирование ERK1 / 2 и p38 в модели культуры клеток кератиноцитов [24]. Мы также показали, что стойкое фосфорилирование ERK1 / 2 необходимо для его пролиферативного действия.Однако мы обнаружили, что H 2 O 2 не индуцирует стойкое фосфорилирование ERK1 / 2 и p38 в наших in vivo ранах. Оказывается, что экзогенно примененный H 2 O 2 оказывает различное действие на клетки в условиях in vivo, и , in vitro, .

Это первое исследование, насколько нам известно, в котором систематически отслеживаются изменения уровней окислительного повреждения в процессе заживления. Уровни перекисного окисления липидов были максимальными через 1 день после ранения, но снижались и стабилизировались на протяжении всего периода заживления.Было обнаружено, что изопростаны F 2 являются отличными маркерами окислительного повреждения при заживлении ран. Их уровни были низкими, но обнаруживались на неповрежденной коже, но увеличивались в 9 раз через 1 день после ранения. Также было замечено, что уровни арахидоновой кислоты также увеличиваются по мере заживления раны. Это согласуется с сообщениями о более высоких уровнях арахидоновой кислоты наряду с другими полиненасыщенными жирными кислотами в гипертрофических рубцах по сравнению с нормальной кожей [49]. Эти изменения могут быть связаны с изменениями биосинтеза жирных кислот в кератиноцитах и ​​фибробластах в ответ на сигналы воспаления и пролиферации.Они также могут быть связаны с изменениями клеточного состава ран, поскольку воспалительные клетки инфильтрируют раны, и разные типы клеток могут быть по-разному чувствительны к H 2 O 2 [50]. Потребуются дальнейшие исследования, чтобы определить причину изменения состава жирных кислот во время заживления ран.

Уровни нитративного повреждения были максимальными на 6-й день после ранения с увеличением в 2 раза. С другой стороны, нам не удалось обнаружить никаких изменений карбонила белка.Похоже, что изопростаны F 2 являются более чувствительными и чувствительными биомаркерами окислительного повреждения, чем маркеры окисленных белков, поэтому мы рекомендуем использовать изопростаны F 2 для использования в будущих исследованиях заживления ран.

В соответствии с предыдущими исследованиями мы обнаружили, что раны проявляют двухфазный ответ на местное нанесение H 2 O 2 , где более низкие его концентрации способствуют заживлению, а более высокие концентрации задерживают заживление.Однако задержка заживления не связана с повышенным перекисным окислением липидов, окислением белков или нитрационным стрессом, как измерено с помощью F 2 -изопростанов, карбонилов белков и 3-нитротирозинов.

Дополнительная информация

Рисунок S1.

H 2 O 2 не влиял на уровни TIMP-1 в ранах. Ткани раны на 6 день лизировали и количество TIMP-1 измеряли с помощью вестерн-блоттинга. (A) Репрезентативный блот TIMP-1. (B) Денситометрический анализ обеих полос, нормализованных относительно α-тубулина.Показанные результаты представляют собой среднее значение ± S.E.M. (n = 4). Результаты были проанализированы с использованием однофакторного дисперсионного анализа, и различия не были значительными. (р = 0,35)

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0049215.s001

(TIF)

Рисунок S2.

166 мМ H 2 O 2 увеличивает инфильтрацию нейтрофилов, но 10 мМ H 2 O 2 нет. Представленные результаты представляют собой среднее значение ± S.E.M, n = 6–7. Показан репрезентативный раздел каждого лечения. ES — Эшар; HE — гиперпролиферирующий эпидермис; НД — neodermis.* р <0,05

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0049215.s002

(TIF)

Рисунок S4.

Фосфорилирование ERK и p38 ослабляется на 4 часа. (A) Репрезентативные блоты лизата тканей раны, собранные через 30 мин после ранения. Под кожей понимается кожа не раненых животных, тогда как контроль относится к ранам, обработанным PBS. (B) Плотность фосфорилированных ERK и pan-ERK и (C) фосфорилированных p38 и pan p38 нормализовали относительно α-тубулина. Показанные результаты представляют собой среднее значение ± S.Э.М. (n = 4). Результаты денситометрии были проанализированы с помощью однофакторного дисперсионного анализа и не были статистически значимыми.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0049215.s004

(TIF)

Рисунок S5.

Ранение увеличивает уровень хемокинов в ранах, но 166 мМ H 2 O 2 не увеличивает его. Ткани раны на 6-й день лизировали и анализировали с использованием метода матрицы суспензий на основе шариков. Кожа обозначала кожу, полученную от неповрежденных животных. (А) CXCL1 а.к.а. KC, (B) CXCL5, также известное как LIX, (C) CCL2, также известное как MCP-1 и (D) MIP-1α, сильно активировались после ранения, но на него не влияла обработка 166 мМ h3O2. Показанные результаты представляют собой среднее кратное изменение ± S.E.M. п = 5

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0049215.s005

(TIF)

Благодарности

Мы благодарим профессоров Фан Тоан Тханг и Сит Ким Пинг за содержательные обсуждения и доктора Тан Сун Ю за его помощь на начальном этапе проекта.

Вклад авторов

Задумал и спроектировал эксперименты: AEKL YTW. Проведены эксперименты: AEKL YTW RH. Проанализированы данные: AEKL YTW RH. Предоставленные реагенты / материалы / инструменты анализа: MW TD WTN. Написал статью: AEKL YTW BH.

Ссылки

  1. 1. Niethammer P, Grabher C, Look AT, Mitchison TJ (2009) Градиент перекиси водорода в масштабе ткани обеспечивает быстрое обнаружение ран у рыбок данио. Nature 459: 996–999.
  2. 2. Rieger S, Sagasti A (2011) Перекись водорода способствует вызванной травмой регенерации периферических сенсорных аксонов в коже рыбок данио.PLoS Biol 9: e1000621.
  3. 3. Рой С., Ханна С., Наллу К., Хант Т.К., Сен С.К. (2006) Заживление кожных ран подлежит окислительно-восстановительному контролю. Мол Тер 13: 211–220.
  4. 4. Охха Н., Рой С., Хе Дж., Бисвас С., Велаютам М. и др. (2008) Оценка окислительно-восстановительной среды в области раны и значение Rac2 в заживлении кожи. Free Radic Biol Med 44: 682–691.
  5. 5. Schreml S, Landthaler M, Schaferling M, Babilas P (2011) Новая звезда на H (2) O (2) -зон заживления ран? Exp Dermatol 20: 229–231.
  6. 6. Арул В., Масиламони Дж. Г., Джесудасон Е. П., Джаджи П. Дж., Инаятуллах М. и др .. (2011) Коллагеновые матрицы, содержащие глюкозооксидазу, для заживления кожных ран в моделях диабетических крыс: биохимическое исследование. J Biomater Appl.
  7. 7. Benhanifia MB, Boukraa L, Hammoudi SM, Sulaiman SA, Manivannan L (2011) Последние патенты на местное применение меда при лечении ран и ожогов. Недавние открытия Pat Inflamm Allergy Drug Discov 5: 81–86.
  8. 8. Kwakman PH, Te Velde AA, de Boer L, Vandenbroucke-Grauls CM, Zaat SA (2011) Два основных лекарственных меда имеют разные механизмы бактерицидной активности.PLoS One 6: e17709.
  9. 9. Шафер М., Вернер С. (2008) Окислительный стресс при нормальном и поврежденном заживлении ран. Pharmacol Res 58: 165–171.
  10. 10. Yeoh-Ellerton S, Stacey MC (2003) Уровни железа и 8-изопростана в острых и хронических ранах. J Invest Dermatol 121: 918–925.
  11. 11. Мозли Р., Хилтон Дж. Р., Уоддингтон Р. Дж., Хардинг К. Г., Стивенс П. и др. (2004) Сравнение профилей биомаркеров окислительного стресса в окружающей среде острой и хронической раны.Заживление и регенерация ран 12: 419–429.
  12. 12. Шукла А., Расик А.М., Патнаик Г.К. (1997) Истощение восстановленного глутатиона, аскорбиновой кислоты, витамина Е и ферментов антиоксидантной защиты в заживающей кожной ране. Free Radic Res 26: 93–101.
  13. 13. Расик А.М., Шукла А. (2000) Антиоксидантный статус при отсроченном заживлении ран. Int J Exp Pathol 81: 257–263.
  14. 14. Halliwell B, Gutteridge JMC (2007) Свободные радикалы в биологии и медицине. Оксфорд; Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.851 с. п.
  15. 15. Kmin A, Schafer M, Epp N, Bugnon P, Born-Berclaz C и др. (2007) Пероксиредоксин 6 необходим для целостности кровеносных сосудов в раненой коже. J Cell Biol 179: 747–760.
  16. 16. Дженнер А., Рен М., Раджендран Р., Нинг П., Хуат Б.Т. и др. (2007) Добавка цинка ингибирует перекисное окисление липидов и развитие атеросклероза у кроликов, получавших диету с высоким содержанием холестерина. Free Radic Biol Med 42: 559–566.
  17. 17. Lee CY, Huang SH, Jenner AM, Halliwell B (2008) Измерение F2-изопростанов, продуктов гидроксиэйкозатетраеновой кислоты и оксистеринов из одного образца плазмы.Free Radic Biol Med 44: 1314–1322.
  18. 18. Goldner J (1938) Модификация техники трихрома Массона для рутинных лабораторных целей. Am J Pathol 14: 237–243.
  19. 19. Hasty KA, Hibbs MS, Kang AH, Mainardi CL (1986) Секретированные формы нейтрофильной коллагеназы человека. J Biol Chem 261: 5645–5650.
  20. 20. Hanemaaijer R, Sorsa T., Konttinen YT, Ding Y, Sutinen M, et al. (1997) Матриксная металлопротеиназа-8 экспрессируется в ревматоидных синовиальных фибробластах и ​​эндотелиальных клетках.Регулирование фактора некроза опухоли альфа и доксициклином. J Biol Chem 272: 31504–31509.
  21. 21. Ван X, Юнг Дж., Асахи М., Чван В., Руссо Л. и др. (2000) Влияние нокаута гена матриксной металлопротеиназы-9 на морфологические и двигательные исходы после черепно-мозговой травмы. J Neurosci 20: 7037–7042.
  22. 22. Kirk TZ, Mark ME, Chua CC, Chua BH, Mayes MD (1995) Миофибробласты из кожи склеродермии синтезируют повышенные уровни коллагена и тканевого ингибитора металлопротеиназы (TIMP-1) с двумя формами TIMP-1.J Biol Chem 270: 3423–3428.
  23. 23. Agaiby AD, Dyson M (1999) Динамика иммуно-воспалительных клеток во время заживления кожных ран. J Anat 195 (Pt 4): 531–542.
  24. 24. Loo AE, Ho R, Halliwell B (2011) Механизм миграции кератиноцитов, вызванной перекисью водорода, в модели царапины. Free Radic Biol Med 51: 884–892.
  25. 25. Морроу Дж. Д., Хилл К. Э., Бурк Р. Ф., Наммор Т. М., Бадр К. Ф. и др. (1990) Ряд соединений, подобных простагландину F2, продуцируется in vivo у человека по нециклооксигеназному механизму, катализируемому свободными радикалами.Proc Natl Acad Sci U S A 87: 9383–9387.
  26. 26. Halliwell B, Lee CY (2009) Использование изопростанов в качестве биомаркеров окислительного стресса: некоторые редко рассматриваемые вопросы. Антиоксидный окислительно-восстановительный сигнал 13: 145–156.
  27. 27. Судзуки Ю.Дж., Карини М., Баттерфилд Д.А. (2010) Карбонилирование белков. Антиоксидный окислительно-восстановительный сигнал 12: 323–325.
  28. 28. Beckman JS, Koppenol WH (1996) Оксид азота, супероксид и пероксинитрит: хорошее, плохое и уродливое. Am J Physiol 271: C1424–1437.
  29. 29. Беннетт Л.Л., Розенблюм Р.С., Перлов С., Дэвидсон Дж. М., Бартон Р. М. и др. (2001) Сравнение in vivo местных агентов для заживления ран. Пласт Реконстр Сург 108: 675–687.
  30. 30. Лобманн Р., Амброш А., Шульц Г., Вальдманн К., Шивек С. и др. (2002) Экспрессия матриксных металлопротеиназ и их ингибиторов в ранах диабетических и недиабетических пациентов. Диабетология 45: 1011–1016.
  31. 31. Trengove NJ, Stacey MC, MacAuley S, Bennett N, Gibson J, et al.(1999) Анализ окружающей среды острой и хронической раны: роль протеаз и их ингибиторов. Регенерация восстановления ран 7: 442–452.
  32. 32. Nwomeh BC, Liang HX, Cohen IK, Yager DR (1999) MMP-8 является преобладающей коллагеназой в заживляющих ранах и длительно незаживающих язвах. J Surg Res 81: 189–195.
  33. 33. Миллер Э.Дж., Харрис ЭД-младший, Чанг Э., Финч Дж. Э. мл., Маккроскери П.А. и др. (1976) Расщепление коллагенов типа II и III коллагеназой млекопитающих: сайт расщепления и первичная структура в Nh3-концевой части меньшего фрагмента, высвобождаемого из обоих коллагенов.Биохимия 15: 787–792.
  34. 34. Murphy G, McAlpine CG, Poll CT, Reynolds JJ (1985) Очистка и характеристика костной металлопротеиназы, которая разрушает желатин и коллаген типов IV и V. Biochim Biophys Acta 831: 49–58.
  35. 35. Danielsen PL, Holst AV, Maltesen HR, Bassi MR, Holst PJ, et al. (2011) Сверхэкспрессия матричной металлопротеиназы-8 препятствует правильному восстановлению тканей. Хирургия 150: 897–906.
  36. 36. Reiss MJ, Han YP, Garcia E, Goldberg M, Yu H и др.(2010) Матричная металлопротеиназа-9 задерживает заживление ран на мышиной модели ран. Хирургия 147: 295–302.
  37. 37. Kyriakides TR, Wulsin D, Skokos EA, Fleckman P, Pirrone A, et al. (2009) У мышей, у которых отсутствует матриксная металлопротеиназа-9, наблюдается замедленное заживление ран, связанное с замедленной реэпителизацией и нарушенным фибриллогенезом коллагена. Матрица Биол 28: 65–73.
  38. 38. Гутьеррес-Фернандес А., Инада М., Балбин М., Фуэйо А., Питиот А.С. и др. (2007) Усиленное воспаление замедляет заживление ран у мышей с дефицитом коллагеназы-2 (MMP-8).FASEB J 21: 2580–2591.
  39. 39. Мерфи Г., Хубрехтс А., Кокетт М.И., Уильямсон Р.А., О’Ши М. и др. (1991) N-концевой домен тканевого ингибитора металлопротеиназ сохраняет активность ингибирования металлопротеиназ. Биохимия 30: 8097–8102.
  40. 40. Yoo SK, Starnes TW, Deng Q, Huttenlocher A (2011) Lyn — это окислительно-восстановительный датчик, который опосредует привлечение лейкоцитов к ране in vivo. Природа 480: 109–112.
  41. 41. Prince LR, Whyte MK, Sabroe I, Parker LC (2011) Роль TLR в активации нейтрофилов.Curr Opin Pharmacol 11: 397–403.
  42. 42. Тан Д., Ши Й, Кан Р., Ли Т., Сяо В. и др. (2007) Перекись водорода стимулирует макрофаги и моноциты к активному высвобождению HMGB1. J Leukoc Biol 81: 741–747.
  43. 43. Tester AM, Cox JH, Connor AR, Starr AE, Dean RA и др. (2007) Чувствительность к ЛПС и хемотаксис нейтрофилов in vivo требуют активности PMN MMP-8. PLoS One 2: e312.
  44. 44. Брубакер А.Л., Шнайдер Д.Ф., Ковач Э.Дж. (2011) Нейтрофилы и естественные Т-клетки-киллеры как негативные регуляторы заживления ран.Эксперт Рев Дерматол 6: 5–8.
  45. 45. Goren I, Kampfer H, Podda M, Pfeilschifter J, Frank S (2003) Лептин и воспаление ран у диабетических мышей ob / ob: дифференциальная регуляция притока нейтрофилов и макрофагов и потенциальная роль парши как приемника воспалительных клеток и медиаторов . Диабет 52: 2821–2832.
  46. 46. Fang Y, Shen J, Yao M, Beagley KW, Hambly BD и др. (2009) Гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор улучшает заживление ран при диабете за счет активации провоспалительных цитокинов.Br J Dermatol 162: 478–486.
  47. 47. Дови JV, He LK, DiPietro LA (2003) Ускоренное закрытие ран у мышей с истощением нейтрофилов. J Leukoc Biol 73: 448–455.
  48. 48. Nishio N, Okawa Y, Sakurai H, Isobe K (2008) Истощение нейтрофилов задерживает заживление ран у старых мышей. Возраст (Дордр) 30: 11–19.
  49. 49. Номура Т., Тераши Х., Омори М., Сакураи А., Сунагава Т. и др. (2007) Липидный анализ нормальной дермы и гипертрофических рубцов. Восстановление заживления ран 15: 833–837.
  50. 50. Loo AE, Halliwell B (2012) Эффекты перекиси водорода в модели совместного культивирования кератиноцитов и фибробластов при заживлении ран. Biochem Biophys Res Commun 423: 253–258.

Как травмированные клетки регенерируют во время заживления ран — ScienceDaily

Появилась новая информация, объясняющая, как поврежденные клетки кожи и чувствительные к прикосновению нервные волокна координируют свою регенерацию во время заживления ран. Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Сандра Ригер и Альваро Сагасти обнаружили, что химический сигнал, испускаемый ранеными клетками кожи, способствует регенерации сенсорных волокон, тем самым помогая восстановить ощущение прикосновения к заживающей коже.Они обнаружили, что активная форма кислорода перекись водорода, которая обнаруживается в высоких концентрациях в ранах, является ключевым компонентом этого сигнала.

Исследование, опубликованное 24 мая в онлайн-журнале с открытым доступом PLoS Biology , было проведено на личинках рыбок данио — экспериментальная модель, широко используемая для изучения развития и регенерации. Оптическая прозрачность этих личинок позволяет отображать сенсорные волокна живых животных и измерять их регенерацию.

Обнаружение сенсорных стимулов, таких как давление, температура и вредные химические вещества, достигается периферическими сенсорными аксонами, которые образуют сильно разветвленные сети в коже. После травмы клетки кожи размножаются и мигрируют, чтобы закрыть рану, а периферические сенсорные аксоны, иннервирующие кожу, также должны регенерировать для восстановления сенсорной функции. Эксперименты на земноводных и цыплятах показали, что раненая кожа способствует регенерации периферических аксонов, но молекулярные медиаторы этого эффекта не были идентифицированы.Давно известно, что перекись водорода является токсичным побочным продуктом клеточного повреждения, но только недавно стало понятно, что низкие концентрации ее могут активировать определенные молекулярные пути, которые регулируют клеточное развитие. Не исследовано, играет ли перекись водорода также роль в регенерации периферических аксонов.

Чтобы проверить, может ли поврежденная кожа способствовать регенерации аксонов, Ригер и Сагасти ампутировали кончик хвоста личинки данио и использовали замедленную флуоресцентную микроскопию для наблюдения за поведением близлежащих периферических сенсорных аксонов.Ампутация хвоста ускорила рост аксонов и позволила аксонам проникать в участки кожи, которые обычно их отталкивают. Они также обнаружили, что повреждение клеток кожи в любом месте тела способствует регенерации близлежащих сенсорных аксонов, демонстрируя, что поврежденные клетки кожи являются источником сигнала. Добавление перекиси водорода в среду неповрежденных личинок имитировало стимулирующий рост аксонов эффект повреждения клеток кожи. И наоборот, предотвращение производства перекиси водорода блокирует способность поврежденной кожи стимулировать регенерацию аксонов.Вместе эти результаты демонстрируют, что перекись водорода, выделяемая поврежденными клетками кожи, является ключевым компонентом сигнала, который способствует регенерации аксонов.

«Эта работа поднимает несколько интересных новых вопросов о роли передачи сигналов перекиси водорода между раненой кожей и аксонами», — объясняет Сагасти. «Воспринимается ли перекись водорода непосредственно аксонами, вызывает ли она второй сигнал от кератиноцитов, или она изменяет внеклеточную среду, чтобы способствовать росту аксонов? Какие пути в нейроне передают сигналы, стимулирующие рост, в регенеративный рост аксонов?» Ответы на эти вопросы могут предложить методы лечения, улучшающие заживление кожных ран, которые восстанавливают не только целостность кожи, но и ее сенсорную функцию.

Эта работа финансировалась за счет премии CABS от Фонда Берроуза Велкома, гранта Фонда Уайтхолла и гранта Национального института стоматологических и черепно-лицевых исследований (1R01DE019487).

История Источник:

Материалы предоставлены Публичной научной библиотекой . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Аудиокнига недоступна | Audible.com

  • Evvie Drake: более

  • Роман
  • К: Линда Холмс
  • Рассказывает: Джулия Уилан, Линда Холмс
  • Продолжительность: 9 часов 6 минут
  • Несокращенный

В сонном приморском городке в штате Мэн недавно овдовевшая Эвелет «Эвви» Дрейк редко покидает свой большой, мучительно пустой дом почти через год после гибели ее мужа в автокатастрофе.Все в городе, даже ее лучший друг Энди, думают, что горе держит ее взаперти, а Эвви не поправляет их. Тем временем в Нью-Йорке Дин Тенни, бывший питчер Высшей лиги и лучший друг детства Энди, борется с тем, что несчастные спортсмены, живущие в своих худших кошмарах, называют «ура»: он больше не может бросать прямо, и, что еще хуже, он не может понять почему.

  • 3 из 5 звезд
  • Что-то заставляло меня слушать….

  • К Каролина Девушка на 10-12-19

От небольших порезов до серьезных ран — Клиника Кливленда

Знаете ли вы, как лучше всего лечить обычные травмы, такие как порезы, царапины и легкие ожоги? Как насчет того, чтобы знать, когда позвонить за медицинской помощью при более серьезной ране?

Клиника Кливленда — некоммерческий академический медицинский центр.Реклама на нашем сайте помогает поддерживать нашу миссию. Мы не поддерживаем продукты или услуги, не принадлежащие Cleveland Clinic. Политика

Когда дело доходит до правильного обращения с травмами, есть много фактов, смешанных с фольклором. Практикующая медсестра Эван Миниор, CNP, развенчивает три наиболее распространенных мифа ниже.

Миф: вы всегда должны очищать раны медицинским спиртом или перекисью водорода

Факт: Антисептики действительно могут убивать вредные бактерии, но они также могут повредить окружающие здоровые ткани.По словам Миньора, новая ткань особенно восприимчива к агрессивным антисептикам, потому что она более чувствительна, чем зрелая кожа.

«Когда дело доходит до чистки поверхностных ран, лучше всего подойдет старомодное мыло и вода», — говорит он.

Лучшая практика: При свежих ранах как можно скорее промойте рану большим количеством теплой мыльной воды. Также можно принять душ и пропустить через рану обильное количество теплой мыльной воды.

Миф: держать рану сухой — лучший способ ее заживить

Факт: «Люди думают, что промывание ран может привести к инфекции, но это неправда», — сказал г-н.- говорит Миниор. «Лучший способ предотвратить инфекцию — это чаще смывать ее. Решением проблемы загрязнения является разбавление».

Лучшая практика: При незначительных ранах промывайте пораженное место большим количеством теплой мыльной воды не реже одного раза в день. При более сложных ранах, например пролежни, врач может попросить вас промывать рану два-три раза в день, чтобы предотвратить инфекцию.

Миф: вы должны постоянно закрывать раны

Факт: Бинты — полезный инструмент для поддержания чистоты раны.Они также помогают поддерживать влажную среду, способствующую заживлению. Но это не значит, что вы должны надевать повязку и не снимать ее, — говорит г-н Миниор.

Лучшая практика: Снимайте повязку или повязку не реже одного раза в день, чтобы очищать рану. После промывания и очистки раны наложите новую повязку.

Когда обращаться к врачу или в больницу для ухода за раной

Обычно вы можете лечить раны дома без медицинского вмешательства. Но не всегда.Следующие более серьезные сценарии обычно требуют медицинской помощи.

Обратитесь в отделение неотложной помощи больницы, если рана:

  • Очень глубокая или обнажает кости, органы или кровеносные сосуды
  • Существенное кровотечение даже после того, как вы приложили давление

Обратитесь за помощью в центр неотложной помощи или ED, если:

Как можно скорее обратитесь к врачу, если:

  • Ваши симптомы ухудшаются. (Это может включать усиливающуюся боль, новое или усиливающееся покраснение или выделения или жар.)
  • Ваша рана не заживает. (Обратитесь к врачу, если болезнь не заживала более 30 дней.)

Если врач обработал вашу рану, но ваше состояние не улучшилось за 90 дней, вам следует подумать о том, чтобы получить второе мнение, возможно, у хирурга, — говорит г-н Миниор.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *