Экспериментальные модели паренхиматозного кровотечения при оценке эффективности местных гемостатических средств

УДК 616-001.41

  • Антон Сергеевич Шабунин ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии имени Г. И. Турнера» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Россия, 196603 Санкт-Петербург, Пушкин, Парковая ул., 64–68 https://orcid.org/0000-0002-8883-0580
  • Кристина Николаевна Родионова ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии имени Г. И. Турнера» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Россия, 196603 Санкт-Петербург, Пушкин, Парковая ул., 64–68; ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»; Россия, 195251 Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29 литера Б; 3ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Санкт-Петербург, Россия, 194100 Санкт-Петербург, Литовская ул., 2 https://orcid.org/0000-0001-6187-2097
  • Платон Андреевич Сафонов ФГБОУ ВО «Санкт- Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Санкт-Петербург, Россия, 194100 Санкт-Петербург, Литовская ул., 2 https://orcid.org/0009-0006-7554-1292
  • Юрий Алексеевич Новосад ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии имени Г. И. Турнера» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Россия, 196603 Санкт-Петербург, Пушкин, Парковая ул., 64–68; ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»; Россия, 195251 Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29 литера Б; 3ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Санкт-Петербург, Россия, 194100 Санкт-Петербург, Литовская ул., 2 https://orcid.org/0000-0002-6150-374X
  • Сергей Валентинович Виссарионов ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии имени Г. И. Турнера» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Россия, 196603 Санкт-Петербург, Пушкин, Парковая ул., 64–68 https://orcid.org/0000-0003-4235-5048
DOI: https://doi.org/10.25555/THR.2024.4.1117
Ключевые слова: паренхиматозное кровотечение, экспериментальная модель кровотечения на крысах, местные гемостатические средства, МГС

Аннотация

Резюме. Введение. Выход на рынок новых изделий медицинского назначения, в том числе местных гемостатических средств (МГС), неизбежно ведет к необходимости апробации их в ходе экспериментах исследований in vivo, в рамках которых применяются различные методики оценки эффективности МГС на созданных моделях. Предъявляемыми требованиями к последним являются их стандартизация и возможность воспроизведения. Цель: рассмотреть различные экспериментальные модели паренхиматозного кровотечения на крысах, а также методики оценки эффективности применения МГС. Материалы и методы. Поиск научных публикаций осуществляли в базах данных Google Scholar и PubMed за последние 15 лет. Поисковые запросы включали следующие ключевые слова на русском и английском языках: «паренхиматозное кровотечение», «экспериментальная модель кровотечения на крысах», «местные гемостатические средства», «parenchymal bleeding», «experimental rat bleeding model», «local hemostatic agents». Критерии включения: полнотекстовая статья с оригинальными результатами, модель паренхиматозного кровотечения на крысах. Критерии исключения: обзор литературы, модель паренхиматозного кровотечения на других животных, модель геморрагического шока (оценивающая показатели системной гемодинамики). Анализ моделей паренхиматозного кровотечения, а также методов оценки МГС как in vivo, так и in vitro проведен на основании 38 источников литературы. Результаты. Рассмотрены различные модели паренхиматозного кровотечения и методики оценки эффективности МГС. С позиции возможности воспроизведения экспериментального исследования в большинстве статей отмечена низкая степень систематизации и стандартизации методик существующих моделей. Заключение. Рассмотренные аспекты экспериментальных моделей паренхиматозного кровотечения на крысах могут создать основу для создания стандартизированной модели для изучения оригинальных МГС и их сравнения между собой.

Для цитирования: Шабунин А. С., Родионова К. Н., Сафонов П. А., Новосад Ю. А., Виссарионов С. В. Экспериментальные модели паренх иматозного кровотечения при оценке эффективности местных гемостатических средств. Тромбоз, гемостаз и реология. 2024;(4):12–19.

Литература

  1. Ko Y. G., Kim B. N., Kim E. J. et al. Bioabsorbable carboxymethyl starch–calcium ionic assembly powder as a hemostatic agent. Polymers (Basel). 2022;14(18):3909. DOI: 10.3390/polym14183909.
  2. Landi M., Everitt J., Berridge B. Bioethical, reproducibility, and translational challenges of animal models. ILAR J. 2021;62(1–2):60–5. DOI: 10.1093/ilar/ilaa027.
  3. Кинзерский А. А., Долгих В. Т., Коржук М. С. и др. Особенности системы гемостаза крысы линии Wistar, важные для экспериментальной хирургии. Вестник экспериментальной и клинической хирургии. 2018;11(2):126–33. DOI: 10.18499/2070-478X- 2018-11-2-126-133.
  4. Siller-M atula J. M., Plasenzotti R., Spiel A. et al. Interspecies differences in coagulation profile. Thromb Haemost. 2008;100(3):397– 404.
  5. Morgan C. E., Prakash V. S., Vercammen J. M. et al. Development and validation of 4 different rat models of uncontrolled hemorrhage. JAMA Surg. 2015;150(4):316–24. DOI: 10.1001/jamasurg.2014.1685.
  6. Kochan J., Schmidtová L., Sadloňová I. et al. Hemostatic effect and distribution of new rhThrombin formulations in rats. Interdiscip Toxicol. 2014;7(4):219–22. DOI: 10.2478/intox-2014-0032.
  7. Aydin O., Tunkal S., Kilicoglu B. et al. Effects of Ankaferd Blood Stopper and calcium alginate in experimental model of hepati parenchymal bleeding. Bratisl Lek Listy. 2015;116(2):128–31. DOI: 10.4149/bll_2015_025.
  8. Ibne Mahbub M. S., Bae S. H., Gwon J.-G., Lee B.-T. Decellularized liver extracellular matrix and thrombin loaded biodegradable TOCN/Chitosan nanocomposite for hemostasis and wound healing in rat liver hemorrhage model. Int J Biol Macromol. 2023;225:1529– 42. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2022.11.209.
  9. Lei C., Zhu H., Li J. et al. Preparation and hemostatic property of low molecular weight silk fibroin. J Biomater Sci Polym Ed. 2016;27(5):403–18. DOI: 10.1080/09205063.2015.1136918.
  10. Gu R., Sun W., Zhou H. et al. The performance of a fly-larva shellderived chitosan sponge as an absorbable surgical hemostatic agent. Biomaterials. 2010;31(6):1270–7. DOI: 10.1016/j.biomateri- als.2009.10.023.
  11. Aysan E., Bektas H. Ercoz F. et al. Ability of the ankaferd blood stopper® to prevent parenchymal bleeding in an experimental hepatic trauma model. Int J Clin Exp Med. 2010;3(3):186–91.
  12. Girish A., Hickman D. A., Banerjee A. et al. Trauma-targeted delivery of tranexamic acid improves hemostasis and survival in rat liver hemorrhage model. J Thromb Haemost. 2019;17(10):1632–44. DOI: 10.1111/jth.14552.
  13. Jaiswal A. K., Chhabra H., Narwane S. et al. Hemostatic efficacy of nanofibrous matrix in rat liver injury model. Surg Innov. 2017;24(1):23–8. DOI: 10.1177/1553350616675799.
  14. Satar N. Y.G., Akkoc A., Oktay A. et al. Evaluation of the hemostatic and histopathological effects of Ankaferd Blood Stopper in experimental liver injury in rats. Blood Coagul Fibrinolysis. 2013;24(5):518–24. DOI: 10.1097/MBC.0b013e32835e9498.
  15. Komachi T., Sumiyoshi H., Inagaki Y. et al. Adhesive and robust multilayered poly (lactic acid) nanosheets for hemostatic dressing in liver injury model. J Biomed Mater Res Part B Appl Bioma- ter. 2017;105(7):1747–57. DOI: 10.1002/jbm.b.33714.
  16. Wakabayashi T., Yagi H., Kitagawa Y. et al. Efficacy of new polylactic acid nonwoven fabric as a hemostatic agent in a rat liver resection model. Surg Innov. 2019;26(3):312–20. DOI: 10.1177/1553350619833582.
  17. Gurevich K. G., Urakov A. L., Bashirova L. I. et al. The hemostatic activity of bis (2-aminoethan-1-sulfonate) calcium. Asian J Pharm Clin Res. 2018;11(11):452–5. DOI: 10.22159/ajpcr.2018.v11i11.29049.
  18. Muench T. R., Kong W., Harmon A. M. The performance of a hemostatic agent based on oxidized regenerated cellulose — polyglactin 910 composite in a liver defect model in immunocompetent and athymic rats. Biomaterials. 2010;31(13):3649–56. DOI: 10.1016/j. biomaterials.2010.01.070.
  19. Zhu J., Wu Z., Sun W. et al. Hemostatic efficacy and biocompatibility evaluation of a novel absorbable porous starch Hemostat. Surg Innov. 2022;29(3):367–77. DOI: 10.1177/15533506211046100.
  20. Wang D., Li W., Wamg Y. et al. Fabrication of an expandable keratin sponge for improved hemostasis in a penetrating trauma. Colloids Surf B Biointerfaces. 2019;182:110367. DOI: 10.1016/j.col- surfb.2019.110367.
  21. Wang J., Hao S., Luo T. et al. Development of feather keratin nanoparticles and investigation of their hemostatic efficacy. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2016;68:768–73. DOI: 10.1016/j. msec.2016.07.035.
  22. Nouri S., Sharif M. R. Efficacy and safety of ferric chloride in controlling hepatic bleeding; an animal model study. Hepat Mon. 2014;14(6): e18652 DOI: 10.5812/hepatmon.18652.
  23. Chen J., Ai J., Chen S. et al. Synergistic enhancement of hemostatic performance of mesoporous silica by hydrocaffeic acid and chitosan. Int J Biol Macromol. 2019;139:1203–11. DOI: 10.1016/j. ijbiomac.2019.08.091.
  24. Goncharuk O., Korotych O., Samchenko Y. et al. Hemostatic dressings based on poly (vinyl formal) sponges. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2021;129:112363. DOI: 10.1016/j.msec.2021.112363.
  25. Şener D., Kocak M., Saracoglu R. et al. Histopathological effects of Algan hemostatic agent (AHA) in liver injury model in rats. Hepatol Forum. 2021;3(1):16–20. DOI: 10.14744/hf.2021.2021.0040.
  26. Wang Y., Xiao D., Zhong Y. et al. Preparation and characterization of carboxymethylated cotton fabrics as hemostatic wound dressing. Int J Biol Macromol. 2020;160:18–25. DOI: 10.1016/j. ijbiomac.2020.05.099.
  27. Panwar V., Thomas J., Sharma A. et al. In-vitro and in-vivo evaluation of modified sodium starch glycolate for exploring its haemostatic potential. Carbohydr Polym. 2020;235:115975. DOI: 10.1016/j.carbpol.2020.115975.
  28. Ferretti L., Qiu X., Villalta J., Lin G. Efficacy of BloodSTOP iX, surgicel, and gelfoam in rat models of active bleeding from partial nephrectomy and aortic needle injury. Urology. 2012;80(5):1161.e1–6. DOI: 10.1016/j.urology.2012.06.048.
  29. Song H., Zhang L., Zhao X. Hemostatic efficacy of biological selfassembling peptide nanofibers in a rat kidney model. Macromol Biosci. 2010;10(1):33–9. DOI: 10.1002/mabi.200900129.
  30. Huri E., Akgül T., Ayyildiz A. et al. Hemostatic role of a folkloric medicinal plant extract in a rat partial nephrectomy model: controlled experimental trial. J Urol. 2009;181(5):2349–54. DOI: 10.1016/j.juro.2009.01.016.
  31. Midi A., Ekici H., Kumandas A. et al. Investigation of the effec- tiveness of algan hemostatic agent in bleeding control using an experimental partial splenectomy model in rats. Marmara Med J. 2019;32(1):27–32. DOI: 10.5472/marumj.518821.
  32. Portilla- De- Buen E., Ramos L., Leal C. et al. Activated clotting time and heparin administration in sprague — d awley rats and syri an golden hamsters. Contemp Top Lab Anim Sci. 2004;43(2):21–4.
  33. Deineka V., Sulaieva O., Pernakov M. et al. Hemostatic and tissue regeneration performance of novel electrospun chitosan-based materials. Biomedicines. 2021;9(6):588. DOI: 10.3390/biomedicines9060588.
  34. Ibne Mahbub M. S., Sultana T., Gwon J.-G., Leev B.-T. Fabrication of thrombin loaded TEMPO-oxidized cellulose nanofiber-gelatin sponges and their hemostatic behavior in rat liver hemorrhage model. J Biomater Sci Polym Ed. 2022;33(4): 499–516. DOI: 10.1080/09205063.2021.1992877.
  35. Adams G. L., Manson R. J., Hasselblad V. et al. Acute in-vivo evaluation of bleeding with GelfoamTM plus saline and Gel- foam plus human thrombin using a liver square lesion model in swine. J Thromb Thrombolysis. 2009;28(1):1–5. DOI: 10.1007/s11239-008-0249-3.
  36. Lewis K. M., Atlee H. D., Mannone A. J. et al. Comparison of two gelatin and thrombin combination hemostats in a porcine liver abrasion model. J Investig Surg. 2013;26(3):141–8. DOI: 10.3109/0 8941939.2012.724519.
  37. Dasgupta N., Ranjan S., Shree M. et al. Blood coagulating effect of marigold (Tagetes erecta L.) leaf and its bioactive com- pounds. Orient Pharm Exp Med. 2016;16:67–75. DOI: 10.1007/ s13596-015-0200-z.
  38. Ikese C. O., Okoye Z. C., Kukwa D. T. et al. Effect of aqueous leaf extract of Tridax procumbens on blood coagulation. Int J Pharm Sci Res. 2015;6(8):3391–5. D

Биографии авторов

Антон Сергеевич Шабунин , ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии имени Г. И. Турнера» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Россия, 196603 Санкт-Петербург, Пушкин, Парковая ул., 64–68

Шабунин Антон Сергеевич — научный сотрудник лаборатории экспериментальной травматологии и ортопедии с виварием им. проф. Г. И. Гайворонского Центра экспериментальной и трансляционной медицины ФГБУ НМИЦ детской травматологии и ортопедии им. Г. И. Турнера Минздрава России.
E-mail: anton-shab@yandex.ru.
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8883-0580.
Scopus Author ID: 57191623923.
WOS Researcher ID: ABB-4335–2021. Author ID: 949998.

Кристина Николаевна Родионова , ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии имени Г. И. Турнера» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Россия, 196603 Санкт-Петербург, Пушкин, Парковая ул., 64–68; ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»; Россия, 195251 Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29 литера Б; 3ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Санкт-Петербург, Россия, 194100 Санкт-Петербург, Литовская ул., 2

Родионова Кристина Николаевна — лаборант лаборатории экспериментальной травматологии и ортопедии с виварием им. проф. Г. И. Гайворонского Центра экспериментальной и трансляционной медицины ФГБУ НМИЦ детской травматологии и ортопедии им. Г. И. Турнера Минздрава России; студент ФГАОУ ВО СПбПУ. Е-mail: rkn0306@mail.ru.
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6187-2097.
Scopus Author ID: 57903567500. Author ID: 1158664.

Платон Андреевич Сафонов , ФГБОУ ВО «Санкт- Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Санкт-Петербург, Россия, 194100 Санкт-Петербург, Литовская ул., 2

Сафонов Платон Андреевич — студент ФГБОУ ВО СПбГПМУ Минздрава России.
E-mail: safo165@gmail.com.
ORCID: https://orcid.org/0009-0006-7554-1292.
Author ID: 1206894.

Юрий Алексеевич Новосад , ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии имени Г. И. Турнера» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Россия, 196603 Санкт-Петербург, Пушкин, Парковая ул., 64–68; ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»; Россия, 195251 Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29 литера Б; 3ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Санкт-Петербург, Россия, 194100 Санкт-Петербург, Литовская ул., 2

Новосад Юрий Алексеевич — научный сотрудник лаборатории экспериментальной травматологии и ортопедии с виварием им. проф. Г. И. Гайворонского Центра экспериментальной и трансляционной медицины ФГБУ НМИЦ детской травматологии и ортопедии им. Г. И. Турнера Минздрава России; аспирант ФГАОУ ВО СПбПУ.
E-mail: novosad.yur@yandex.ru.
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6150-374X.
Scopus Author ID: 57216531356.
WOS Researcher ID: HNB-4175–2023. Author ID: 1159294.

Сергей Валентинович Виссарионов , ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии имени Г. И. Турнера» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Россия, 196603 Санкт-Петербург, Пушкин, Парковая ул., 64–68

Виссарионов Сергей Валентинович — д. м. н., профессор, член-корр. РАН, директор ФГБУ НМИЦ детской травматологии и ортопедии им. Г. И. Турнера Минздрава России.
E-mail: vissarionovs@gmail.com.
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4235-5048.
Scopus Author ID: 6504128319.
WOS Researcher ID: P-8596–2015. Author ID: 250109.

Ключевые слова

паренхиматозное кровотечение, экспериментальная модель кровотечения на крысах, местные гемостатические средства, МГС

Опубликован
2024-12-09
Выпуск
2024: Тромбоз, гемостаз и реология. — 2024. — №4
Раздел
Обзор
  Полный текст