The effect of amaranth oil on the healing of mechanical injury: experimental studies = Вплив амарантової олії на загоєння механічної травми: експериментальні дослідження

194 УДК 616-092 DOI http://dx.doi.org/10.5281/zenodo.17314409 Ю. Л. Чулак, О. Л. Чулак ВПЛИВ АМАРАНТОВОЇ ОЛІЇ НА ЗАГОЄННЯ МЕХАНІЧНОЇ ТРАВМИ: ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ Міжнародний гуманітарний університет, Одеса Authors’ Information Chulak Yu. L. https://orcid.org/0009-0009-6020-3241 Summary. Chulak Yu. L., Chulak O. L. THE EFFECT OF AMARANTH OIL ON THE HEALING OF MECHANICAL INJURY: EXPERIMENTAL STUDIES. – International Humanitarian University, Odessa; e-mail: [email protected]. Amaranth oil can be used to normalize healing processes, as well as combine drugs with amaranth oil to increase the bioavailability of drugs. Amaranth is a source of squalene, known to most experts as an intermediate product in the synthesis of cholesterol. Squalene as a drug has the following pharmacological properties, namely, it reduces the level of lipids in the blood, has a hepatoprotective effect, is a cardioprotector, and has antioxidant and antitoxic properties. The aim of the work is to determine in the experiment the effect of amaranth oil on the healing of mechanical injury. Materials and methods. The material of the work was the data obtained in the study of white rats of the Wistar line of autobreeding with a body weight of 180-200 g. Conclusions. Observation of experimental rats that received a course of internal application of amaranth oil against the background of a hard palate injury determined the difference in their behavior and appearance from both control animals and animals with an uncorrected course of the wound process. Amaranth oil in rats with a wound process shortens the healing period and contributes to a greater compliance of the restored tissues with the norm. Amaranth oil, due to its anti-inflammatory effect and detoxification properties of squalene, which is part of its composition, has a positive effect on the course of metabolic processes in the body of rats with mechanical trauma. Keywords: amaranth oil, mechanical trauma, hard palate injury, wound process Реферат. Чулак Ю. Л., Чулак О. Л. ВПЛИВ АМАРАНТОВОЇ ОЛІЇ НА ЗАГОЄННЯ МЕХАНІЧНОЇ ТРАВМИ: ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ. Амарантову олію можна використовувати для нормалізації процесів загоєння, а також комбінувати препарати з амарантовою олією для збільшення бiодоступностi препаратів. Амарант є джерелом сквалену, відомого бiльшостi експертів як проміжний продукт у синтезі холестерину. Сквален як препарат має наступні фармакологічні властивості, а саме знижує рівень ліпідів в крові, володіє гепатозахистним ефектом, є кардiпротектором, має антиоксидантні та антитоксичні властивості. Мета роботи – визначити в експерименті вплив амарантової олії на загоєння механічної травми. Матеріали і методи. Матеріалом роботи слугували дані, отримані при дослідженні білих щурів лінії Вістар аутобредного розведення масою тіла 180200 г. Висновки. Спостереження за піддослідними щурами, що на тлі травми твердого піднебіння отримували курс внутрішнього застосування олії амаранту, визначило відмінність їхньої поведінки та зовнішнього вигляду як від контрольних тварин, так і від тварин з некорегованим перебігом ранового процесу. Олiя амаранту у щурiв з раньовим процесом скорочує термiн загоєння рани і сприяє бiльшiй вiдповiдностi вiдновлених тканин -------------------------------------------- © Чулак Ю. Л., Чулак О. Л. 195 нормi. Олiя амаранту завдяки своєму протизапальному впливу i детоксiкацiйним властивостям сквалену, який входить до ïï складу, позитивно впливає на перебiг метаболiчних процесiв в органiзмi щурiв з механічною травмою. Ключові слова: амарантова олія, механічна травма, травма твердого піднебіння, раньовий процес Механізми, що лежать в основі загоєння ран, включають: взаємодію запальних медіаторів і факторів росту клітин і позаклітинного матриксу, які регулюють проліферацію, міграцію і диференціювання клітин; процеси, пов’язані з епітелізацією, утворенням сполучної тканини і ангіогенезом; скорочення рани; ремоделюванням. Рана вважається повністю загоєною в разі відновлення нормальної анатомічної структури, функції і зовнішнього вигляду тканин [1, 2]. Згідно з літературними даними загоєння ран відбувається у всіх тканинах і органах. Багато з цих процесів відновлення є загальними для різного виду тканин і різного типу пошкодження. Процес загоєння ран є каскадом регульованих подій, які корелюють з появою різних типів клітин в рані протягом всіх фаз ранового процесу. Різні ділянки рани можуть перебувати на різних стадіях загоєння. Терміни та взаємодія між компонентами, які беруть участь в процесі загоєння ран, різні для гострих і хронічних ран [3, 4, 5]. Загоєння ран є складним процесом. Існує багато класифікацій стадій ранового процесу. Триває вивчення патоморфологічних процесів кожної стадії загоєння ран. Безсумнівно, актуальним є продовження пошуку та розробка нових методів лікування, які оптимізують процес загоєння рани [6, 7]. Амарантову олію можна використовувати для нормалізації процесів загоєння, а також комбінувати препарати з амарантовою олією для збільшення бiодоступностi препаратів. Амарант є джерелом сквалену, відомого бiльшостi експертів як проміжний продукт у синтезі холестерину. Сквален як препарат має наступні фармакологічні властивості, а саме знижує рівень ліпідів в крові, володіє гепатозахистним ефектом, є кардiпротектором, має антиоксидантні та антитоксичні властивості [8, 9, 10]. Мета роботи – визначити в експерименті вплив амарантової олії на загоєння механічної травми. Матеріали і методи. Матеріалом роботи слугували дані, отримані при дослідженні білих щурів лінії Вістар аутобредного розведення масою тіла 180-200 г. Утримання піддослідних тварин і робота з ними здійснена з урахування вимог Директиви 2010/63/EU Європейського парламенту та Ради від 22.09.2010 про захист тварин, що використовуються з науковою метою та наказу Міністерства освіти і науки, молоді і спорту України № 249 від 01.03.2012. Результати та їх обговорення Аналізуючи зміни показників червоної крові (таблиця 1) при некорегованому і корегованому олією амаранту рановому процесі механічної травми ми визначали їхню односпрямованість. Але при застосуванні олії амаранту вміст гемоглобіну коливався з більшою амплітудою, а кількість еритроцитів – з меншою. Можливо киснево-субстратне забезпечення тканин при застосуванні олії амаранту було кращим. Оскільки ШОЕ при застосуванні олії амаранту було нижчим, можливо вважати, що гальмування процесів білкового синтезу було більш значущим. Вміст лейкоцитів був у щурів цієї групи близьким до даних контролю, а кількість нейтрофілів змінювалась відносно некорегованого процесу в меншому ступені, що дозволяє вважати, що олія амаранту стримувала розвиток запальної реакції. Про це є свідчить менші зміни вмісту ЦІК та ГА. Вміст ацидофілів і моноцитів у щурів з травмою був нижче контролю (таблиця 1), що можливо обумовлено гальмуючим впливом олії амаранту на розвиток алергічних реакцій та специфічного імунітету в організмі піддослідних тварин. 196 Таблиця 1 - Динаміка показникiв стану периферичної кровi щурiв з травмою твердого піднебіння, якi отримували амарантову олію Показники Групи контроль 3 доби травми 7 діб травми 10 діб травми 3 доби травми + амарант 7 діб травми + амарант 10 діб травми + амарант Гемоглобін, г/л 72,3± 1,31 134,5± 5,96* 147,4± 7,12* 150,3± 7,51* 163,5± 4,74* 165,6± 3,03* 141,3± 7,13* Еритроцити, 1012/л 7,94± 0,13 3,66± 0,18* 4,09± 0,27* 4,30± 0,21* 4,79± 0,31* 4,66± 0,41* 4,92± 0,11* ШОЕ, мм/год 1,54± 0,08 1,16± 0,09 1,20± 0,03 1,22± 0,03 0,81± 0,04 0,92± 0,06 1,13± 0,06 Кольоровий показник, ум. од. 1,0± 0,03 1,10± 0,01 1,08± 0,02 1,03± 0,01 1,02± 0,01 1,07± 0,02 1,04± 0,02 Лейкоцити 109/л 5,5± 0,2 6,10± 0,21* 5,85± 0,3 5,80± 0,30 5,58± 0,54 5,80± 0,36 5,70± 0,27 Лімфоцити, % 81,20± 0,8 68,2± 1,6 73,3± 1,5 72,8± 2,09 79,6± 3,61 80,0± 3,34 76,7± 5,80 Ацидофіли, % 2,25± 0,21 4,70± 0,33* 2,91± 0,36 2,53± 0,41 1,4± 0,13 1,53± 0,20 1,31± 0,12 Моноцити, % 3,72± 0,21 4,16± 0,23 3,18± 0,33 3,14± 0,30 2,22± 0,28 2,41± 0,35 2,1± 0,28 Нейтрофіли, % 12,79± 0,64 27,19± 1,14* 21,42± 1,65* 18,6± 1,11* 17,0± 0,90* 16,62± 0,83 15,90± 1,43 ЦІК, мг/мл 4,0± 0,62 6,5± 0,11* 5,8± 0,34* 4,33± 0,57 5,85± 0,28* 5,14± 0,31 4,63± 0,44 ГА, ум. од. 1:181:32 1:32 1:24 1:24 1:24 1:24 1:16 Примітка. * - достовірні зміни (р < 0,05) розраховано між I групою та кожною з дослідних груп Застосування щурами з травмою пiднебiння олiï амаранту здiйснювало позитивний вплив на перебiг метаболiчних процесiв. Вмiст загального бiлка у щурiв, що отримували олiю амаранту мав тенденцiю до зменшення лише на 3 добу експерименту, в подальшому він нормалiзувався. Тобто iнактивацiя процесiв бiосинтеза бiлкiв у цих щурiв якщо i вiдбувалась, то була незначною. Крiм того зменшення фiбринолiтичноï активностi бyло меншим, нiж при некорегованому рановому процесi, вмiст плазмiногену та плазмiну залишався зменшеним на протязi всього експерименту, але це зменшення було значно меншим, нiж при некорегованому рановому процесi. Такi особливостi стану протеолiтичноï системи, на наш погляд обумовленi тим, що олiя амаранту, стримуючи розвиток запальних реакцiй, зменшує утворення некондицiйних білкiв в зонi травми i не викликає дуже сильного збільшення нейтрофілів тому пiдвищення протеолiтичноï активностi вiдбувається i супроводжується ïï деяким виснаженням, але в меншому ступенi, нiж при некорегованому перебiгу раньового процесу. Пов'язувати порушення бiлоксинтезуючоï функцiï з iнактивацiєю енергозабезпечення складових цiєï функцiï при застосуваннi олiï амаранту некоректно т.я. послаблення активностi АТФ-аз, пов'язаних з трансмембранним транспортом (на рiвнi тенденцiï), має мiсце лише на 3 добу спостереження, в подальшому ïхня активнiсть близька до контролю. Оскiльки процеси забезпечення бiлоксинтезуючих процесiв, при застосуваннi олiï амаранту, близькi до оптимальних, некондиційних бiлкiв вiдтворюється менше, тому виснаження протеолiтичноï функцiï вiдбувається в меншому ступенi. Зниження активностi ферментiв системи АТФ-аз вiдбувається лише на 3 добу дослiду, тому в цей перiод активується система ПОЛ. В подальшому активнiсть АТФ-аз пiдвищується i, вiдповiдно, активнiсть ПОЛ наближається 197 до звичайноï. Стан антиоксидантноï системи у щурiв, отримавших олiю амаранту, знижується, але в меншому ступенi нiж при некорегованому рановому процесi. Таким чином мембранопошкоджуючий і еластикопошкоджуючий ефекти системи ПОЛ/АОЗ буде меншим, а внаслiдок цього перебiг ранового процесу – кращим. Також визначається позитивний вплив олiï амаранту на перебiг катаболiчних процесiв в органiзмi піддослiдних щурiв. Згiдно з даними таблицi у цих тварин вмiст креатинiну на протязi всього дослiду залишається близьким до даних контролю, тобто в м’язах якихось негараздiв у тварин цiєï групи не спостерiгається. Вмiст сечовини у щурiв, що отримували олiю амаранту, пiдвищується на 3 добу експерименту, а в подальшому наближається до контрольних значеннь. Вочевидь iнтенсивнiсть розпаду азотвмiстних сполук на початку експерименту обумовлена альтерацiєю в зонi травми, а в подальшому послабляється завдяки позитивному впливу ïï на бiлоксинтезуючi процеси. В цiлому можна стверджувати, що олiя амаранту завдяки своєму протизапальному впливу i детоксiкацiйним властивостям сквалену, який входить до ïï складу, позитивно впливає на перебiг метаболiчних процесiв в органiзмi щурiв з механічною травмою. Таблиця 2 Порівняльна оцінка змін показників метаболізму у щурів з рановою травмою твердого піднебіння, якi отримували амарантову олію Групи Показники Контроль 3 доба травми 7 доба травми 10 доба травми 3 доба травми+ олія 7 доба травми+ олія 10 доба травми+ олія Фібрінолітична активність, %% 100± 1,8 75,54± 10,4 77,27 ± 4,1 86,1± 2,37 82,1± 6,3 86,7± 4,6 91,4± 5,1 Плазмін, % 100± 1,2 24,49± 3,9 25,16± 2,2 38,1± 5,0 52,7± 5,1 60,4± 6,4 73,4± 5,9 Плазміноген, %% 100± 1,8 26,67± 0,59 27,72± 0,9 38,6± 7,4 69,05± 3,03 81,3± 6,0 833± 4,66 МДА, нмоль/л 6,32± 0,24 45,62± 0,54 7,57± 0,11 7,04± 0,20 8,22± 0,49 7,1± 0,70 6,06± 0,7 Каталаза, % 65,17± 1,98 6,10± 1,98 51,62± 1,88 56,17± 1,01 58,2± 1,79 59,91± 2,4 63,91± 1,9 Креатинін, мкмоль/л 47,8± 0,64 50,23± 6,1 47,16± 0,50 49,3± 0,16 48,1± 0,1 47,0± 0,3 45,4± 0,42 Загальний білок, г/л 68,7± 2,74 63,1 ± 0,91 65,4 ± 0,87 66,0 ± 0,71 64,91 ± 3,47 67,1 ± 1,11 68,14 ± 1,09 Висновки Спостереження за піддослідними щурами, що на тлі травми твердого піднебіння отримували курс внутрішнього застосування олії амаранту, визначило відмінність їхньої поведінки та зовнішнього вигляду як від контрольних тварин, так і від тварин з некорегованим перебігом ранового процесу. Олiя амаранту у щурiв з раньовим процесом скорочує термiн загоєння рани і сприяє бiльшiй вiдповiдностi вiдновлених тканин нормi. Олiя амаранту завдяки своєму протизапальному впливу i детоксiкацiйним властивостям сквалену, який входить до ïï складу, позитивно впливає на перебiг метаболiчних процесiв в органiзмi щурiв з механічною травмою. Література 1. Berman B, Maderal A, Raphael B. Keloids and Hypertrophic Scars: Pathophysiology, Classification, and Treatment. Dermatol Surg. 2017 Jan;43 Suppl 1:S3-S18. 2. Клініко-генетичне та морфологічне обгрунтування профілактики утворення післяопераційних патологічних рубців голови та шиї : монографія / Аветіков Д.С., Ставицький С.О. – Полтава: 2013, 94 с. 198 3. Воловар О.С., Астапенко О.О., Литовченко Н.М., Паливода Р.С. Загоєння ран та регенерація м’яких тканин. Літературний огляд. Буковинський медичний вісник. 2023. Том 27 № 3 (107). С. 101-104 4. Ogawa R. The Most Current Algorithms for the Treatment and Prevention of Hypertrophic Scars and Keloids: A 2020 Update of the Algorithms Published 10 Years Ago. Plast Reconstr Surg. 2022 Jan 1;149(1):79e-94e. doi: 10.1097/PRS.0000000000008667. PMID: 34813576; PMCID: PMC8687618. 5. Wilkinson HN, Hardman MJ. Wound healing: cellular mechanisms and pathological outcomes. Open Biol. 2020;10(9):200223. doi: 10.1098/rsob.200223. 6. Кolimi P, Narala S, Nyavanandi D, Youssef AAA, Dudhipala N. Innovative Treatment Strategies to Accelerate Wound Healing: Trajectory and Recent Advancements. Cells. 2022;11(15):2439. doi: 10.3390/cells11152439. 7. Eming SA, Martin P, Tomic-Canic M. Wound repair and regeneration: mechanisms, signaling, and translation. Sci Transl Med. 2014 Dec 3;6(265):265sr6. doi: 10.1126/scitranslmed.3009337. PMID: 25473038; PMCID: PMC4973620. 8. Chulak O.L., Nasibullin B.A., Chulak L.D. Effect of amaranth oil on structural and functional changes and fibrinolytic activity of a burn wound. Journal of marine medicine. 2020; 3 (88): 98–102. doi: http://doi.org/10.5281/zenodo.4127132 9. Chulak O. L., Gozhenko A. I., Chulak Yu. L., Chulak L. D., Shuturminsky V. G., Tatarina O. V., Zverkhanovsky O. A., Badiuk N. S. Amaranthus and its therapeutic uses / PharmacologyOnLine; Archives - 2021 - vol. 3 –1231-1235. 10. Chulak O. L., Gozhenko A. I., Chulak Yu. L., Chulak L. D., Badiuk N. S. Morphology of thermal burn injury under the use of amarant oil (Amaránthus) / PharmacologyOnLine; Archives - 2021 - vol.1 – 1-5. References 1. Berman B, Maderal A, Raphael B. Keloids and Hypertrophic Scars: Pathophysiology, Classification, and Treatment. Dermatol Surg. 2017 Jan;43 Suppl 1:S3-S18. 2. Clinical-genetic and morphological justification of prevention of formation of postoperative pathological scars of the head and neck: monograph / Avetikov D.S., Stavytsky S.O. – Poltava: 2013, 94 p. (in Ukrainian) 3. Volovar O.S., Astapenko O.O., Lytovchenko N.M., Palyvoda R.S. Wound healing and soft tissue regeneration. Literature review. Bukovyna Medical Bulletin. 2023. Vol. 27 No. 3 (107). P. 101-104 (in Ukrainian) 4. Ogawa R. The Most Current Algorithms for the Treatment and Prevention of Hypertrophic Scars and Keloids: A 2020 Update of the Algorithms Published 10 Years Ago. Plast Reconstr Surg. 2022 Jan 1;149(1):79e-94e. doi: 10.1097/PRS.0000000000008667. PMID: 34813576; PMCID: PMC8687618. 5. Wilkinson HN, Hardman MJ. Wound healing: cellular mechanisms and pathological outcomes. Open Biol. 2020;10(9):200223. doi: 10.1098/rsob.200223. 6. Кolimi P, Narala S, Nyavanandi D, Youssef AAA, Dudhipala N. Innovative Treatment Strategies to Accelerate Wound Healing: Trajectory and Recent Advancements. Cells. 2022;11(15):2439. doi: 10.3390/cells11152439. 7. Eming SA, Martin P, Tomic-Canic M. Wound repair and regeneration: mechanisms, signaling, and translation. Sci Transl Med. 2014 Dec 3;6(265):265sr6. doi: 10.1126/scitranslmed.3009337. PMID: 25473038; PMCID: PMC4973620. 8. Chulak O.L., Nasibullin B.A., Chulak L.D. Effect of amaranth oil on structural and functional changes and fibrinolytic activity of a burn wound. Journal of marine medicine. 2020; 3 (88): 98–102. doi: http://doi.org/10.5281/zenodo.4127132 9. Chulak O. L., Gozhenko A. I., Chulak Yu. L., Chulak L. D., Shuturminsky V. G., Tatarina O. V., Zverkhanovsky O. A., Badiuk N. S. Amaranthus and its therapeutic uses / PharmacologyOnLine; Archives - 2021 - vol. 3 –1231-1235. 10. Chulak O. L., Gozhenko A. I., Chulak Yu. L., Chulak L. D., Badiuk N. S. Morphology of thermal burn injury under the use of amarant oil (Amaránthus) / PharmacologyOnLine; Archives - 2021 - vol.1 – 1-5. 199 Внесок авторів / authors’ contribution: концептуалізація (Чулак Ю. Л.), методологія (Чулак Л. Д.), формальний аналіз (Чулак Ю. Л., Чулак Л. Д.), формування висновків (Чулак Л. Д.), написання статті (Чулак Ю. Л.). Всі автори прочитали й погодилися з опублікованою версією рукопису. Фінансування /Funding: Це дослідження не отримало зовнішнього фінансування. Заява про доступність даних / Data Availability Statement Вся інформація знаходиться у відкритому доступі. Конфлікт інтересів /Conflicts of Interest. Автори заявляють про відсутність конфлікту інтересів. Використання ШІ /Using artificial intelligence. Автори не використовували ШІ під час написання роботи.. Робота надійшла до редакції 03.10.2025 року Рекомендована до друку на засіданні редакційної колегії після рецензування. УДК 613.31:541.48:669.151.8 DOI http://dx.doi.org/10.5281/zenodo.17314840 О. С. Вітюков, А. І. Гоженко ВПЛИВ ГОСТРОГО ПЕРЕГРІВАННЯ У ЩУРІВ НА ВОДНО – СОЛЬОВИЙ БАЛАНС Міжнародний гуманітарний університет, м. Одеса Authors’ Information Гоженко А. І. – ORCID ID 0000-0001-7413-4173 Summary. Vityukov O. S., Gozhenko A. I. INFLUENCE OF ACUTE OVERHEATING IN RATS ON WATER-SALT BALANCE. - International Humanitarian University, Odessa; email: [email protected]. In an experiment on rats, it was found that being in a thermal chamber at 370С for three hours with free access to drinking water is accompanied by disturbances in water-salt metabolism. Against the background of a decrease in the total water content in animals, it was shown that this occurs due to a decrease in its content in the extracellular sector without significant changes in the organs. At the same time, the concentrations of sodium, osmotically active substances and total protein increased in blood plasma. The concentration of sodium and the sodium-potassium coefficient increased in the cells of the organs. It was concluded that acute hyperthermia causes disturbances in water-salt metabolism, mainly water homeostasis, which are not compensated by free access to drinking water. Key words: hyperthermia, water-salt metabolism, adaptation. Реферат. Вітюков О. С., Гоженко А. І. ВПЛИВ ГОСТРОГО ПЕРЕГРІВАННЯ У ЩУРІВ НА ВОДНО – СОЛЬОВИЙ БАЛАНС. В експерименті на щурах встановлено, що знаходження на протязі трьох годин у термокамері при 370С в умовах вільного доступу до питної води супроводжується порушеннями водно – сольового обміну. На фоні зменшення загального вмісту води у тварин показано, що це відбувається за рахунок зменшення її вмісту у позаклітинному секторі без достовірних змін у органах. Одночасно у плазмі крові зростали концентрації натрію, осмотично активних речовин та загального білку. В клітинах органів збільшилась концентрація натрію та натрій – калієвого коефіцієнту. -------------------------------------------- © Вітюков О. С., Гоженко А. І.