МЕДИЦИНСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ХИТОЗАНА

Противомикробное действие

Благодаря позитивно заряженным молекулам и свойствам сорбента хитозан крепко связывается с негативно заряженными молекулами на мембранах микробов (тейхоевые кислоты, фосфорнокислые и карбоксильные группы составляют микробные стенки). Фиксация мембран парализует их работу, особенно транспорт ионов, полезных веществ, что ведет к усилению чувствительности возбудителей заболеваний к различным антибактериальным веществам. Этот неспецифический механизм противомикробного действия позволяет побороть особенно стойкие к антибиотикам инфекции : сальмонеллы, E colli, стафилокок, грам(+)коки, синегнойную палочку, грибы кандида. Особенной слов похвалы достойны противовирусные свойства хитозана, поскольку эти инфекции в эру дисбактериозов и массового применения антибиотиков принимают угрожающий размах. Доказана роль в защите растений от вирусных и грибковых инфекций при внесении хитозана в грунт.

Российские исследователи Чирков и Ильина обнаружили в растениях индукцию фермента противовирусной защиты - РНК-азы на второй день после обработки хитозаном (Чирков ,1998 г.).

Установлена высокая активность против грибов рода Fusarium (ингибиция роста до 80 %), которые могут вызывать болезни растений и тяжелые заболевания у ослабленных пациентов. Хитозан эффективно ингибирует рост и образование грибкового токсина возбудителя черной молочницы томатов  - Alternaria alternata, вызывая агрегацию клеток, искривленные гифы, усиленную вакуолизацию и полную утрату протоплазмы.

Предупреждение развития грибковой флоры в кремах, майонезах и сокак достигается добавлением хитозана, что делает ненужным искусственные консерванты. Распыление хитозана на фрукты, что абсолютно безопасно и безвредно, оберегает их от порчи.

Механизм противомикробного действия хитозана

Бактерии разделяются на грам (+) и (-), что зависит от наличия тейхоевых кислот у первых и у вторых - липополисахарида, обладающим свойствами эндотоксина. Предполагалось, что хитозан связывает тейхоевые кислоты благодаряпозитивному заряду своей молекулы (так могут нейтрализовываться грам (+) коки, например, стафилокок). Однако исследования флокулляции грам (-) микрофлоры не показали зависимости между зарядом бактериальных мембран и их взаимодействием с хитозаном (Strand, 1998).

Более сильное антимикробное действие хитозан проявляет против грам(+) бактерий : Staphylococcus aureus, Listeria, Bacillus (No). Некоторые данные говорят о разном механизме действия хитозана на грам (+) и (-) флору. Так, размножение Staphylococcus aureus останавливает хитозан с меньшей степенью деацетиляции и большей молекулярной  массой, а на E.colli больше влияет низкомолекулярный хитозан (Zheng 2003), что некоторые исследователи связывают с более сложным двуслойным строением мембраны E.colli (Xie, 2001).

Грам (-) микробы владеют грозным оружием в своей клеточной стенке  - эндотоксином, который при разрушении микроба провоцирует или эндотоксический шок (как при минингококковой инфекции и сальмонеллезе), или токсикоз (дизентерия и другие кишечные инфекции). Хитозан связыает кислотные остатки эндотоксина - не допускает токсикоза и останавливает рост и размножение микробов.

Интересные исследования влияния хитозана на кишечную микрофлору (Tsai, 2004; Герасименко, 2003). Оказалось, что наиболее эффективный  - высокодеацетилированный (на 70-90 %) хитозан, причем чувствительность патогенной микрофлоры (Clostridium perfringens, Pseudomonas, Enterobacter) вдвое выше, чем чувствительность полезных лакто- и бифидобактерий кишечника.

                                         ХИТОЗАН И СПИД

Чрезвычайно перспективными усматриваются лечебные свойства хитозана при СПИДе. В организме вирус ВИЧ поражает только имунные клетки (в большинстве это Т-хелперы), которые имеют специальный рецептор CD-4 для "общения" с другими иммунными клетками. Вирус владеет негативно заряженным белком gp120, который как "ключ к замку" подходит к рецептору CD-4. Через него ВИЧ входит в клетки  - и зараженные Т-лимфоциты образуют синцитии  -сети, что словно капканы ловят до 500 Т-хелперов (Т-х). И вот, когда количество Т-х падает ниже критического уровня, тогда именно и развивается СПИД. Человек становится чувствительным к любой инфекции (герпес, грибки, туберкулез, пневмоцистная пневмония, опухоль - саркома Капоши).

Модифицированные молекулы хитозана связываются с отрицательно заряженными gp120 вируса ВИЧ и не дают ему внедриться в  Т-х, а в крови этот вирус очень чувствительный к защитным механизмам организма и быстро гибнет. Интересно отметить, что созданный на базе блокирующего принципа медикамент против ВИЧ-инфекции - ауринтрикарбоновая кислота, связывает рецепторы CD-4, парализуя этим и полезные фнкции Т-хелперов. Японские исследователи (Nishimura S, 1998) вводили в молекулу хитозана серные группы и получали вещество, которое в низких концентрациях полностью предотвращало попадание вируса ВИЧ в Т-лимфоциты без ощутимой цитотоксичности.

                                       ХИТОЗАН В БИОПРОТЕЗАХ

Биосовместимость хитозана (он состоит только из углеводов, не имеет белковых соединений, благодаря чему не чужеродный организму и не отторгается), его биодеградация (постепенный и медленный распад под влиянием лизоцима и лизосомальных ферментов фагоцитов) в сочетании с антибактериальными свойствами делают его идеальным материалом для изготовления протезов костей, зубов, сосудов, для покрытия металлических частей протезов.

Описано полное восстановление слизистой оболочки и частичное - мышечного слоя на каркасе хитозановго протеза пищевода, рассосавшимся на протяжении шести месяцев. Аналогично хитозановые костные протезы способствуют быстрому нарастанию костной массы взамен рассасывающемуся хитозановому имплантанту (Muzzarelli). Кроме свойства постепенной биодеградации, хитозановые имплантанты способствуют пролиферации и созреванию остеобластов, усилению синтеза белка и минерализации кости.

Особенно интересным было клиническое применение хитозана у 24 пациентов с переломами коленной чашечки. 2%-й раствор хитозана вводили внутрисуставно сразу после операции на коленном суставе, которая обчно имеет неприятные последствия - тугоподвижность и полную контрактуру. Контрольные осмотры через 1 месяц и 1 год показали значительное увеличение объема подвижности в суставе в сравнении с контрольной группой (104+/-23 градусов против 72+/-16 градусов через 1 месяц и 165+/-38 против 110+/-31 градусов через 1 год, что статистически достоверно).

рассказать друзьям и получить подарок

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *