способ лечения хронического риносинусита с помощью магнитных наночастиц

Формула изобретения

1. Способ лечения хронического риносинусита, включающий использование железосодержащих наночастиц ферригидрита, полученных в результате культивирования бактерий Klebsiella oxytoca, выделенных из сапропеля озера Боровое Красноярского края, и источника внешнего магнитного поля, отличающийся тем, что наночастицы смешивают с растворенным в воде антибиотиком, наносят на слизистую оболочку носа и воздействуют внешним магнитным полем в течение 20 мин.

2. Способ лечения по п.1, отличающийся тем, что в качестве антибиотика используют амоксициллин с клавулановой кислотой, который относится к группе ингибиторозащищенных пенициллинов и обладает широким спектром антибактериальной активности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для лечения хронического риносинусита.

Известен способ введения магнитных наночастиц в организм мышей с помощью градиента магнитного поля, где железосодержащее нановещество вводят внутривенно и воздействуют внешним магнитным полем [Патент РФ № 2166751, МПК G01N 27/12, 33/53, опубл. Бюл. № 13, 10.05.2001 г.].

Недостатком известного способа является большая концентрация нановещества и системное токсическое воздействие препарата на организм.

Известен способ местного применения наночастиц магния в виде мази для улучшения заживления тканей [Патент РФ № 2306141, МПК А61К 33/06, опубл. Бюл. № 26, 20.09.2007 г.].

Недостатком этого способа является отсутствие магнитных свойств у нановещества, которым можно управлять внешним магнитным полем.

Известен способ введения магнитных наночастиц для проведения местной терапии при заболеваниях организма в эксперименте с помощью магнитного поля [Патент РФ № 2381030, МПК А61К 33/26, опубл. 10.02.2010 г. (прототип)]. Магнитные наночастицы ферригидрита Fe₂O₃ ·nH₂O были получены в результате культивирования бактерий Klebsiella oxytoca, выделенных из сапропеля озера Боровое Красноярского края [Железосодержащие наночастицы, образующиеся в результате жизнедеятельности микроорганизмов / С.В. Столяр, О.А. Баюков, Ю.Л. Гуревич и др. // Неорганич. материалы. - 2006. - Т.42, № 7. - С.1-6. 3].

Недостатком этого способа является низкая эффективность лечения. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности лечения за счет адресной доставки антибиотика в ткани.

Технический результат достигается тем, что в способе лечения хронического риносинусита, включающем использование железосодержащих наночастиц ферригидрита, полученных в результате культивирования бактерий Klebsiella oxytoca, выделенных из сапропеля озера Боровое Красноярского края, и источника внешнего магнитного поля, новым является то, что наночастицы смешивают с растворенным в воде антибиотиком, наносят на слизистую оболочку носа и воздействуют внешним магнитным полем в течение 20 минут.

А также тем, что в качестве антибиотика используют амоксициллин с клавулановой кислотой, который относится к группе ингибиторозащищенных пенициллинов и обладает широким спектром антибактериальной активности.

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Сущность изобретения поясняется графическими материалами.

На фиг.1 представлена эндоскопическая картина полости носа при обострении хронического риносинусита в первые сутки - отек, гиперемия слизистой оболочки носа, слизистое отделяемое.

На фиг.2 представлена эндоскопическая картина полости носа при обострении хронического риносинусита на седьмые сутки, после использования наночастиц с антибиотиком - незначительная гиперемия, отек и отделяемого нет.

Способ лечения хронического риносинусита с помощью магнитных наночастиц осуществляют следующим образом.

Антибиотик растворяют в 5 мл воды для инъекций с добавлением 5 мл растворенного в изотоническом растворе наночастиц, наносят на слизистую оболочку носа и воздействуют внешним магнитным полем в течение 20 минут.

Ферригидрит Fe₂O₃·nH₂O является антиферромагнетиком. Вследствие малого размера частиц (d<100Å) магнитные моменты ионов Fe³⁺, находящиеся на поверхности частицы, оказываются некомпенсированными и формируют "паразитный" интегральный магнитный момент отдельной частицы.

В качестве источника внешнего магнитного поля использовали аппарат для низкочастотной магнитотерапии «Полюс-101», который обеспечивал непрерывный режим работы одного индуктора с градиентом магнитного поля 4-6 мТл/мм и величиной магнитной индукции 10,14-19,56 мТл.

Магнитные наночастицы с антибиотиком использовались в сочетании с традиционной терапией (системные антибиотики, анальгетики, промывание носа по Проетцу, деконгестанты).

В качестве оценки результатов исследования нами применялись эндоскопия полости носа, цитологическое, бактериологическое и иммунологическое исследования.

При эндоскопическом исследовании носа в первые сутки болезни у всех больных с обострением хронического гнойного риносинусита отмечались гиперемия, отек, влажность, обильные слизисто-гнойные выделения из носа. Применение магнитных наночастиц с антибиотиком приводило к положительным изменениям эндоскопической картины быстрее, чем в группе сравнения. Стихание воспаления у больных этой группы наступало на десятый день, тогда как в группе сравнения только к концу второй недели (р<0,01).

При цитологическом исследовании мазков-отпечатков слизистой оболочки носа выявлено, что в первые сутки лечения в обеих группах исследования цитограммы были дегенеративно-воспалительного и воспалительного типа. На шестой день лечения в группе сравнения этот тип цитограмм сохранялся. Применение магнитных наночастиц с антибиотиком привело к уменьшению воспалительной реакции и стимуляции элементов регенерации, следовательно, тип цитограмм приобретал воспалительно-регенеративный характер (р<0,001). Элиминация возбудителя из очага приводила к усилению макрофагальной реакции, завершению фагоцитоза и раннему появлению фибробластов и эпителиальных клеток. На десятый день лечения цитологическая картина больных группы сравнения сохраняла признаки воспаления, а цитограммы больных основной группы исследования соответствовали регенеративному варианту (р<0,05).

Эффективность местного антибактериального действия комплекса наночастицы/антибиотик достоверно доказана микробиологическим исследованием. Так, адресная доставка антибиотика в очаг поражения с помощью магнитных наночастиц приводило к выраженному обеднению микробного пейзажа на седьмые стуки лечения. К примеру, применение наночастиц у больных с обострением хронического риносинусита приводило к полной элиминации наиболее патогномоничных бактерий рода Streptococcus уже на седьмые сутки лечения, в отличие от группы сравнения, где стрептококки высеивались в титре 100000000 (р<0,001).

При обострении хронического патологического процесса активации иммунной системы обычно недостаточно для полного уничтожения патогена. В результате, при определении популяции и субпопуляции лимфоцитов во всех группах исследования отмечалось снижение основных показателей клеточного иммунитета в первые стуки болезни. Эффективное антибактериальное воздействие в очаге поражения с помощью направленной атаки наночастиц, в отличие от группы сравнения, привело к нормализации уровня Т-клеток (CD3) и натуральных киллеров (NK) у больных основной группы на седьмые сутки (р<0,05).

Пример 1: Пациент О., 19 лет, находился на стационарном лечении в ЛОР отделении Дорожной клинической больницы на станции Красноярск с диагнозом: Обострение хронического двухстороннего гнойного гайморита. Страдает хроническим риносинуситом 5 лет, последнее обострение год назад. При компьютерной томографии пазух носа определялось затемнение обеих верхнечелюстных пазух.

Пациенту проводились пункции верхнечелюстных пазух с двух сторон, получен гной в большом количестве. При повторной пункции получена слизь.

Пациент получал стандартную системную антибактериальную терапию (Sol. Cefatoximi 1 g в/м 2 раза в день № 7), сосудосуживающие капли в нос (Нафтизин 0,05% по 2 капли 3 раза в день № 7) и промывание носа методом перемещения по Проетцу.

В качестве местной терапии использовались магнитные наночастицы, ассоциированные с антибиотиком амоксициллин/клавулановая кислота 1,2 г. Наночастицы с антибиотиком применялись в виде аппликаций на слизистую оболочку носа 1 раз в день на 20 минут с воздействием внешнего магнитного поля, созданного аппаратом «Полюс-101» (с градиентом магнитного поля 4-6 мТл/мм и величиной магнитной индукции 10,14-19,56 мТл).

Таким образом, на пятые сутки болезни жалобы на выделения из носа и заложенность носа значительно уменьшались, а к десятым суткам купировались полностью. Кроме этого применение магнитных наночастиц с антибиотиком позволило ограничиться однократными пункциями верхнечелюстных пазух.

При эндоскопическом осмотре на первые сутки отмечены гиперемия, отек, влажность, обильные слизисто-гнойные выделения из носа (рис.1). На пятый день болезни эндоскопическая картина значительно улучшилась. К десятому дню болезни явления воспаления в полости носа практически купировались (рис.2).

При цитологическом исследовании на вторые сутки после операции клеточный материал в мазках-отпечатках был представлен элементами воспаления: нейтрофилы (до 72,5 в п/зр.), эозинофилы (2,8 в п/зр), макрофаги (4,3 в п/зр), а также эритроциты (20,4 в п/зр). Кроме этого наблюдались мелкие единичные скопления метапластического эпителия и дисторофические изменения респираторных клеток.

На пятые сутки количество нейтрофилов сохранялось на том же уровне. Это связано с развитием воспалительного процесса и активацией бактериальной микрофлоры в полости носа. Однако на фоне воспалительного инфильтрата определялись мелкие обрывки пролиферирующих плоских клеток глубоких отделов и единичные скопления клеток метапластического эпителия с пролиферацией. Также сохранялись разрозненные клетки респираторного эпителия с дистрофическими изменениями.

На восьмые сутки после операции в мазках преобладали макрофаги, а нейтрофилы были представлены в виде очаговых скоплений (до 39,6 в п/зр.). Кроме этого определялись скопления и пласты реснитчатых и плоских клеток с явлениями гипертрофии и регенерации (гиперхромии ядер, многоядерность).

При изучении микробного пейзажа в первые сутки доминирующим родом бактерий были стафилококки (40000000 КОЕ/мл). Использование магнитных наночастиц, которые с помощью внешнего магнитного поля адресно доставляли антибиотики в очаг воспаления, приводило к выраженному обеднению микробного пейзажа на седьмые сутки лечения. Так, бактерии рода Staphylococcus определялись в титре 10000 (р<0,01); Enterobacteriaceae - в титре 100, против 4000 в первые сутки (р<0,01). Бактерии рода Nesseria и Streptococcus не высеивались на седьмые сутки лечения, в отличие от первых суток, где микроорганизмы рода Nesseria выявлялись в титре 2000 (р<0,001), а рода Streptococcus - 500 (р<0,001).

При изучении иммунного статуса больного О. было выявлено, что на седьмые сутки лечения клеточный механизм адаптивного иммунитета отличался от первых суток восстановлением нормального уровня Т-клеток (CD3) (64%, против 40%, р<0,05). Кроме этого отмечено снижение числа натуральных киллеров NK (CD16) до нормальных значений (18%, против 22%, р<0,05).

Таким образом, предложенный способ лечения больных с обострением хронического риносинусита позволяет улучшить результаты лечения за счет адресной доставки антибиотиков в ткани, усиливая и пролонгируя их терапевтическое действие.