Экспериментально-теоретическое обоснование основных принципов фотоингибирующей ФДТ гнойной инфекции.
Лабазанов А.А.
Фотодинамическая терапия (ФДТ) развивалась, как область лечения именно онкологических заболеваний и практически не разработана для лечения гнойной инфекции. При этом механизмы разрушения бактериальной и соматической клетки однотипны.
Основным механизмом, приводящим к поражению соматических и бактериальных клеток, является фотодинамический эффект, действие которого основано на том, что фотосенсибилизатор (ФС) в присутствии кислорода воздуха и света генерирует активные формы кислорода (АФК), которые реагируют с биологически важными субстратами клетки (белками, липидами, нуклеиновыми кислотами и др.). Повреждение клеток при проведении фотодинамической терапии может быть прямым (вследствие взаимодействия клеточных структур с активными формами кислорода непосредственно) и опосредованным (при взаимодействии повреждающих факторов и сосудистой системы тканей). Фотодинамическая терапия - трехкомпонентный метод лечения. Два компонента – фотосенсибилизатор и свет являются внешними факторами. Третьим обязательным компонентом фотодинамической реакции является эндогенный фактор - кислород.
Физиологическое действие света определяется главным образом его интенсивностью и спектральным составом. Для фотодинамической терапии обычно используют свет красного и ближнего инфракрасного (ИК) диапазона с плотностью мощности от 100 мВт/см2 до 1-1,5Вт/см2 (в среднем 0,3 Вт/см2).
Кислород является третьим необходимым компонентом фотодинамической терапии. В случае, когда кислород не присутствует в системе или присутствует в количествах <2%, клетки устойчивы к фотодинамической терапии.
В целом, из представленных теоретических данных следует, что существует реальная возможность, разрешающая метод ФДТ для борьбы с гнойной инфекцией. Один из путей заключается в том, что при использовании кислород содержащих окислителей (H2O2) и веществ типа ClO или NO можно в присутствии бактериальной клетки и света (или без такового) добиться реального эффекта разрушения бактериальной клетки. Основным механизмом, приводящим к поражению соматических и бактериальных клеток, является фотодинамический эффект, действие которого основано на том, что Фотосенсибилизаторы в присутствии кислорода воздуха и света генерируют активные формы кислорода (АФК), которые реагируют с биологически важными субстратами, например, бактериальными клетками (белками, липидами, нуклеиновыми кислотами и др.). Повреждение клеток при проведении фотодинамической терапии активными формами кислорода объясняется его высокой активностью взаимодействия, механизм которой при использовании NO определяется разрушением оболочки бактериальной клетки с последующей ее гибелью.
При разработки методики фотодинамической терапии гнойной хирургической инфекции, мы исходили из того, что образование синглетного кислорода 1O2 возможно и при некоторых нефотохимических реакциях типа взаимодействия гипохлорита с перекисью водорода:
CLO- + H2O2 = H2O + 1O2 с выделением хлора.
Или аналогично при взаимодействии оксида азота с перекисью водорода
NO + H2O2 = H2O + 1O2, с выделением азота.
Эта реакция и будет использоваться в нашем исследовании. Как известно образующийся 1O2 - синглетный кислород обладает высокой химической и бактерицидной активностью.
В итоге получение двойного ингибирующего воздействия на бактериальную клетку: во-первых, за счет непосредственного воздействия Н2О2 на гнойную рану, и, во-вторых, последующего воздействия, образующегося в процессе реакции (NO + H2O2 = H2O + 1O2) синглетного кислорода.. Это определило использование NO для изучения влияния физико-химических факторов на тушение флюоресценции бактерий, которое, как известно, характеризует их гибель (бактерицидный эффект).
Таким образом можно полагать, что фотодинамическое тушение флюоресценции микрофлоры в присутствии NO - 3% Н2О2 и лазерного излучения определяется несколькими факторами: воздействие на бактериальную клетку перекисью водорода, пероксинитрита и низкоинтенсивного лазерного излучения, что в комплексе должно привести к гибели микрофлоры.
Разное: Музыка в исполнении Браславского; Дэя Вразова о службе Отечеству и детям; Опоры для отжиманий; Компьютерная игра Warhammer; Реки Волгоградской области; Коваленко Юрий Иванович;