Bài viết trình bày đánh giá hiệu quả của miếng dán nicotine trong quá trình liền vết thương ở tổn khuyết da dày toàn phần. Nghiên cứu đã chứng minh việc sử dụng nicotine tại chỗ với miếng dán nicotine có nồng độ 17,5mg đã kích thích sự phát triển lớp thượng bì và mạch máu mới làm thúc đẩy quá trình liền vết thương.
Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 20 * Số * 2016 Nghiên cứu Y học MIẾNG DÁN NICOTINE KÍCH THÍCH SỰ TĂNG SINH MẠCH MÁU VÀ Q TRÌNH LIỀN VẾT THƯƠNG Phạm Hiếu Liêm* TĨM TẮT Mục đích: Đánh giá hiệu miếng dán nicotine trình liền vết thương tổn khuyết da dày toàn phần Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu thực nghiệm có đối chứng Khuyết da có đường kính 15 mm tạo lưng chuột Miếng dán có nồng độ nicotine 17,5mg miếng băng vơ khuẩn tegaderm làm nhóm chứng đặt lên tổn khuyết da băng cố định lại Sau 14 ngày tổn thương đánh giá diện tích liền vết thương, chiều dài lớp biểu mơ thượng bì tân sinh hình thành mạch máu vết thương Kết quả: Tỉ lệ phần trăm diện tích tổn thương biểu mơ hóa có sử dụng miếng dán nicotine lên đến 96,97% cao so với nhóm khơng sử dụng miếng dán nicotine 84,42% Chiều dài lớp biểu mơ tân sinh nhóm tổn thương có sử dụng miếng dán nicotine liên tục hoàn toàn dài (9172μm ± 517μm) so với chiều dài nhóm tổn thương khơng sử dụng miếng dán nicotine (3167μm ± 426μm) Diện tích mạch máu tân sinh nhóm tổn thương có sử dụng miếng dán nicotine (62108μm ± 3672μm) lớn so với nhóm tổn thương khơng sử dụng miếng dán nicotine (20701μm ± 2170μm) Sự khác biệt nhóm có sử dụng miếng dán nicotine nhóm chứng có ý nghĩa thống kê (p < 0,05) Kết luận: Nghiên cứu chứng minh việc sử dụng nicotine chỗ với miếng dán nicotine có nồng độ 17,5mg kích thích phát triển lớp thượng bì mạch máu làm thúc đẩy trình liền vết thương Tuy nhiên thật khó để đưa vào ứng dụng lâm sàng tính gây độc tế bào nicotine Từ khóa: nicotine, miếng dán nicotine, liền vết thương, mạch máu tân sinh ABSTRACT THE NICOTINE PATCH PROMOTED ANGIOGENESIS AND WOUND HEALING Pham Hieu Liem * Y Hoc TP Ho Chi Minh * Supplement of Vol 20 - No - 2016: 191 - 198 Objective: This study aimed to evaluate the efficacy of nicotine patch at which angiogenesis and wound healing are accelerated in a murine full thickness skin defect model Method: Experiment case-control study Skin defects 15mm in diameter were created on backs of rat Nicotine patch with 17,5mg or tergaderm were implanted on defects 14 days after grafting, the wound area, neoepithelium length, and area of newly formed capillaries in the wound bed were evaluated Results: The percentage value of the epithelized wound area using nicotine patche up to 96.97% was significant larger than the group not using nicotine patche is 84.42% The neoformed epithelia in the nicotine patche group were significantly longer than the nicotine patche group (9172μm ± 517μm; 426μm ± 3.167μm) The neoformed capillary area in the nicotine patche group was significant larger than that in the control (62108μm ± 3672μm; 20701μm ± 2170μm) Conclusions: This study demonstrated that the nicotine patch with 17,5mg enhanced the angiogenesis, * Bộ môn Phẫu Thuật Tạo Hình Thẩm Mỹ, Trường Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch Tác giả liên lạc: TS BS Phạm Hiếu Liêm ĐT: 091800015 Email: drliempham@pnt.edu.vn Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Trường Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch năm 2016 191 Nghiên cứu Y học Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 20 * Số * 2016 neoepithelium length and promoted wound healing, but its clinical application is difficult at this stage because of its toxicity and ceiling effect Key words: nicotine, nicotine patch, wound healing, angiogenesis chỗ liều thấp làm kích thích trình tân sinh ĐẶT VẤN ĐỀ mạch máu cải thiện trình liền vết thương Theo báo cáo gần cho thấy tổn thương khuyết da dày toàn phần(17) số người hút thuốc toàn giới chiếm Tuy nhiên, điều bất tiện nghiên khoảng 1,3 tỉ người khoảng triệu người cứu ngày phải mở vết chết năm bệnh lý liên quan đến thương thêm nicotine chỗ ngày thuốc (33) Trong công bố Mosely và sau đánh giá kết vào ngày Finseth khẳng định khói thuốc yếu tố thứ 14 Việc mở vết thương ngày không ảnh hưởng đến q trình liền vết thương (22) có nguy nhiễm khuẩn vết thương mà Một số nghiên cứu khác cơng bố tác động đến vết thương ảnh hưởng đến đồng quan điểm khói thuốc làm chậm trình tân sinh mạch máu Miếng dán lại trình liền vết thương, người hút nicotine miếng dán sử dụng cho người thuốc có nguy cao biến chứng sau muốn cai nghiện thuốc Chất nicotine phẫu thuật hoại tử da ghép, nhiễm khuẩn tẩm miếng dán phóng thích vết mổ, vết mổ khơng liền, sẹo xấu, thượng bì dán vào da 24 đến 72 liền chậm(2,12,16,22,23,24,25,31,28,29,30) tùy theo loại Mục tiêu nghiên cứu Nicotine thành phần chủ yếu số bước đầu đánh giá hiệu miếng dán 4000 chất có khói thuốc nicotine trình liền vết thương tổn báo cáo ảnh hưởng xấu đến trình liền vết khuyết da dày toàn phần Nếu việc sử dụng thương(8,20,26,27,34) Tác dụng nicotine làm co miếng dán nicotine có hiệu quả, có thắt mạch máu làm giảm lượng máu nuôi đến hướng việc điều trị liền vết thương vết thương dẫn đến kết thiếu máu mô vết cách sử dụng nicotine chỗ mà không thương(20) Thêm nicotine làm ảnh hưởng phải mở băng thêm nicotine ngày đến q trình đơng máu làm gia tăng q ĐỐITƯỢNG–PHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU trình kết tụ tiểu cầu dẫn đến hình thành nên cục máu đông tĩnh mạch nhỏ Thiết kế nghiên cứu Điều làm giảm bơm máu đến mao Thực nghiệm có đối chứng mạch cuối dẫn đến tình trạng thiếu Đối tượng nghiên cứu máu mô(27) Ở cấp độ tế bào, nicotine ức chế Chuột SLC Wistar (CLEA Japan Inc, Osaka, trình phân bào fibroblasts, hồng cầu, đại Japan) tuần tuổi (n=30) chia thành thực bào (macrophages) tạo cốt bào (8,26,34) hai nhóm: nhóm sử dụng miếng dán nicotine (osteoblasts) ngăn cản trình phân (n=15) nhóm chứng sử dụng miếng băng dán bào biệt hóa tế bào sừng (keratinocytes) vơ khuẩn tergaderm (n=15) Tất chuột sử suốt trình tái tạo thượng bì (10,11,36) dụng nghiên cứu nuôi Những nghiên cứu gần công bố dưỡng điều kiện nhiệt độ, tác dụng nicotine chỗ làm tăng q khơng khí thức ăn Viện ni thú vật trình tăng sinh mạch máu kích thích thụ nghiên cứu thuộc Trường Đại học Y khoa Kyoto thể α7-non-neronal nicotinic acetylcholine theo quy cách Hội đồng nghiên cứu tế bào nội mô cải thiện trình liền vết thú vật Đại học Kyoto Số lượng chuột sử thương(1,13,14,18) Những nghiên cứu trước dụng nghiên cứu giới hạn công bố việc sử dụng nicotine 192 Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Trường Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch năm 2016 Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 20 * Số * 2016 mức cần thiết thấp giảm thiểu thấp đau đớn chúng theo hướng dẫn viện Phương pháp nghiên cứu Miếng dán nicotine Trên giới có nhiều miếng dán nicotin nhiều công ty với hàm lượng khác thời gian phóng thích nicotine khác Trong nghiên cứu này, miếng dán nicotine sử dụng công ty Novartis Nhật Bản (Novartis, Osaka, Japan) có ký hiệu CG CWC với nồng độ nicotine 17,5mg/miếng có thời gian phóng thích nicotine 72 Mơ hình vết thương Chuột gây mê cách tiêm vào màng bụng hỗn dịch pentobarbital (Abbott Laboratories, North Chicago, IL) atropine sulfate (Tanabe Seiyaku Co., Ltd., Tokyo, Japan) tỉ lệ 1:1 với liều 1mg/con Cạo bỏ toàn lông vùng lưng chuột Một mảnh da dày tồn phần, bao gồm lớp mỡ da có đường kính 15mm lưng chuột lấy bỏ Miếng dán nicotine nhóm chứng tergaderm (3M Health Care, Minnesota, USA) đặt lên chỗ khuyết da vừa lấy bỏ băng cố định lại 14 ngày Hình Hình 1: Tiến trình phẫu thuật (A) Vẽ hình tròn có đường kính 15mm da lưng chuột cạo lông (B) Mảnh da dày tồn phần đường kính 15mm cắt lấy (C) Đặt miếng dán nicotine lên chỗ vết thương Đánh giá trình liền vết thương Vết thương mở băng gỡ bỏ miếng dán nicotine tergaderm vào ngày thứ 14 sau ghép da Hình ảnh đại thể vết thương chụp lại lúc với hình tròn giấy có đường kính 21mm tương đương với Nghiên cứu Y học diện tích vết thương trước để so sánh kết Phần mềm NIH imaging (version 1.62; National Institutes of Health, Bethesda, MD) sử dụng để đánh giá diện tích liền vết thương (Hình 2) Hình 2: Hình ảnh đại thể tổn thương sau 14 ngày (A,B) Tổn thương có sử dụng miếng dán nicotine (D,E) Tổn thương không sử dụng miếng dán nicotine, dùng miếng dán tegaderm làm nhóm chứng Đánh giá chiều dài lớp biểu mơ thượng bì tân sinh Chuột gây chết cách cho thở với carbon dioxide (CO2) Mẫu mô vết thương lấy dao kéo phẫu thuật Những mẫu mô ngâm vào dung dịch formalin để định hình Hàng loạt lát cắt mẫu mơ dày 5µm qua trung tâm vết thương thực sau nhuộm với hematoxylin eosin Sau nhuộm, lát cắt mẫu mô quan sát kính hiển vi quang học (Biorevo BZ-9000; Keyence, Co, Osaka, Japan) với độ phóng đại 40 lần Chiều dài lớp thượng bì tân sinh lát cắt đo từ gốc chân lơng rìa vết thương đến điểm xa gốc chân lông bên đối diện Đánh giá hình thành mạch máu vết thương Nhuộm hóa mơ miễn dịch von Willebrand factor (vWF) sử dụng để đánh giá hình thành mạch máu giường vết thương Những mảnh mơ cắt với dộ dày 5µm khử nước bộc lộ vị trí kháng Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Trường Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch năm 2016 193 Nghiên cứu Y học Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 20 * Số * 2016 nguyên bề mặt phương pháp nhúng vào dung dịch citrate buffer (pH=6,1; Dako Japan Co Ltd, Tokyo, Japan) 30 phút nhiệt độ 950C Sau làm nguội nhiệt độ phòng 20 phút, mẫu mô rửa hai lần, lần phút với phosphate-buffered saline solution (PBS; Gibco Ltd, New York, USA) Sau chúng nhúng vào dung dịch gồm 130ml methanol (CH3OH; Wako Pure Chemical Industries Ltd) 4ml hydrogen peroxide (H2O2; Wako Pure Chemical Industries Ltd., Osaka, Japan) 10 phút Tiếp theo nhỏ lên mẫu mơ dung dịch khóa chặn protein khơng đặc hiệu (PBA; Thermo Ltd, California, USA) 10 phút nhiệt độ phòng Sau đó, kháng thể đa polyclonal (Dako Japan Co Ltd, Tokyo, Japan) nhỏ lên mẫu mô kháng thể với nồng độ 1:300 ủ qua đêm nhiệt độ 40C Tiếp theo, kháng thể thứ hai MAX PO multi đặt vào (Histofine, Nichirei Biosciences, Japan), 30 phút nhiệt độ phòng Những mẫu mơ rửa với PBS trước đặt vào chất thị màu DAB (3-3’-diaminobenzidine tetrahydrochloride; Dako Japan Co Ltd, Japan) bắt gặp kháng nguyên 15 giây nhiệt độ phòng Sau nhuộm lại với hematoxylin Diện tích mạch máu đo vi trường 500µm vết thương cách sử dụng phần mềm kính hiển vi quang học Imaging NISElements (D220, Nikon, Tokyo, Japan) Thống kê, phân tích số liệu Nhập, xử lý phân tích số liệu phần mềm Microsoft excel Statcel Các biến số định lượng trình bày giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn Giá trị trung bình so sánh nhóm phân tích chiều biến (ANOVA) test Fisher post hoc test Các test có ý nghĩa thống kê p 10-3M, nicotine làm tế bào nội mô biến dạng, ức chế sinh tổng hợp DNA dẫn đến gây độc tế bào cuối tế bào chết(3) Tuy nhiên, nicotine sử dụng chỗ nồng độ 10-4M Nghiên cứu Y học làm thúc đẩy trình liền vết thương, tăng sinh phát triển thượng bì mạch máu mới(17,21) Trong nghiên cứu này, chọn miếng dán nicotine sử dụng thị trường nồng độ 17,5mg/miếng nồng độ thấp Nghiên cứu cho thấy với nồng độ nicotine trình liền vết thương thúc đẩy Thế để có nồng độ xác tương lai cần có nghiên cứu với nhiều miếng dán có nồng độ nicotine khác để so sánh Nghiên cứu cung cấp thêm chứng cho nicotine sử dụng chỗ có khả thúc đẩy trình liền vết thương Hiện tại, nicotine rẻ so với yếu tố phát triển khác Tuy nhiên, khoảng nồng độ để nicotine có hiệu tốt cho trình liền vết thương hẹp chất nicotine chất gây độc tế bào Do cần phải có nhiều nghiên cứu sâu nồng độ nicotine chế hoạt động trước có thử nghiệm lâm sàng người KẾT LUẬN Nghiên cứu chứng minh việc sử dụng nicotine chỗ với miếng dán nicotine có nồng độ 17,5mg/miếng kích thích phát triển lớp thượng bì mạch máu làm thúc đẩy q trình liền vết thương Tuy nhiên thật khó để đưa vào ứng dụng lâm sàng tính gây độc tế bào nicotine TÀI LIỆU THAM KHẢO Arias HR, Richards VE, Ng D, Ghafoori ME, Le V, Mousa SA (2009), “Role of non-neuronal nicotinic acetylcholine receptors in angiogenesis”, Int J Biochem Cell Biol, 41:1441-51 Bailey MH, Smith JW, Casas L, Johnson P, Serra E, de la Fuente R, et al (1989), “Immediate breast reconstruction: reducing the risks”, Plast Reconstr Surg, 83:845-51 Booyse FM, Osikowicz G, Radek J (1981), “Effect of nicotine on cultured bovine aortic endothelial cells”, Thromb Res, 23:169-85 Boutherin-Falson O, Blaes N (1990), “Nicotine increases basal prostacyclin production and DNA synthesis of human endothelial cells in primary cultures”, Nouv Rev Fr Hematol, 32:253-8 Carty CS, Huribal M, Marsan BU, Ricotta JJ, Dryjski M (1997), “Nicotine and its metabolite cotinine are mitogenic for human vascular smooth muscle cells”, J Vasc Surg, 25:682-8 Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Trường Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch năm 2016 197 Nghiên cứu Y học 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 20 * Số * 2016 Carty CS, Soloway PD, Kayastha S, Bauer J, Marsan B, Ricotta JJ, et al (1996), “Nicotine and cotinine stimulate secretion of basic fibroblast growth factor and affect expression of matrix metalloproteinases in cultured human smooth muscle cells”, J Vasc Surg, 24:927-34 Cucina A, Corvino V, Sapienza P, Borrelli V, Lucarelli M, Scarpa S, et al (1999), “Nicotine regulates basic fibroblastic growth factor and transforming growth factor beta1 production in endothelial cells”, Biochem Biophys Res Commun, 257:306-12 Fang Y, Svoboda KK (2005), “Nicotine inhibits human gingival fibroblast migration via modulation of Rac signalling pathways”, J Clin Periodontol, 32:1200-7 Gospodarowicz D, Ferrara N, Schweigerer L, Neufeld G (1987), “Structural characterization and biological functions of fibroblast growth factor”, Endocr Rev, 8:95-114 Grando SA, Horton RM, Mauro TM, Kist DA, Lee TX, Dahl MV (1996), “Activation of keratinocyte nicotinic cholinergic receptors stimulates calcium influx and enhances cell differentiation”, J Invest Dermatol, 107:412-8 Grando SA, Horton RM, Pereira EF, Diethelm-Okita BM, George PM, Albuquerque EX, et al (1995), “A nicotinic acetylcholine receptor regulating cell adhesion and motility is expressed in human keratinocytes”, J Invest Dermatol, 105:7`7481 Hartrampf CR Jr, GK B (1987), “Autogenous tissue reconstruction in the mastectomy patient A critical review of 300 patients”, Ann Surg, 205:508-19 Heeschen C, Jang JJ, Weis M, Pathak A, Kaji S, Hu RS, et al (2001), “Nicotine stimulates angiogenesis and promotes tumor growth and atherosclerosis”, Nat Med, 7:833-9 Heeschen C, Weis M, Cooke JP (2003), “Nicotine promotes arteriogenesis”, J Am Coll Cardiol, 41:489-96 Jacobi J, Jang JJ, Sundram U, Dayoub H, Fajardo LF, Cooke JP (2002), “Nicotine accelerates angiogenesis and wound healing in genetically diabetic mice”, Am J Pathol, 161:97-104 Kroll SS (1994), “Necrosis of abdominoplasty and other secondary flaps after TRAM flap breast reconstruction”, Plast Reconstr Surg, 94:637-43 Liem PH, Morimoto N, Ito R, Kawai K, Suzuki S (2013), “Treating a collagen scaffold with a low concentration of nicotine promoted angiogenesis and wound healing”, J Surg Res, 182:353-61 Martin JW, Mousa SS, Shaker O, Mousa SA (2009), “The multiple faces of nicotine and its implications in tissue and wound repair”, Exp Dermatol, 18:497-505 McGee GS, Davidson JM, Buckley A, Sommer A, Woodward SC, Aquino AM, et al (1988), “Recombinant basic fibroblast growth factor accelerates wound healing”, J Surg Res, 45:145-53 Misery L (2004), “Nicotine effects on skin: are they positive or negative?” Exp Dermatol, 13:665-70 Morimoto N, Takemoto S, Kawazoe T, Suzuki S (2008), “Nicotine at a low concentration promotes wound healing”, J Surg Res, 145:199-204 Mosely LH, Finseth F (1977), “Cigarette smoking: impairment of digital blood flow and wound healing in the hand”, Hand, 9:97-101 198 23 Rees TD, Liverett DM, Guy CL (1984), “The effect of cigarette smoking on skin-flap survival in the face lift patient”, Plast Reconstr Surg, 73:911-5 24 Riefkohl R, Wolfe JA, Cox EB, McCarty K Jr (1986), “Association between cutaneous occlusive vascular disease, cigarette smoking, and skin slough after rhytidectomy”, Plast Reconstr Surg, 77:592-5 25 Selber JC, Kurichi JE, Vega SJ, Sonnad SS, Serletti JM (2006), “Risk factors and complications in free TRAM flap breast reconstruction”, Ann Plast Surg, 56:492-7 26 Sherwin MA, Gastwirth CM (1990), “Detrimental effects of cigarette smoking on lower extremity wound healing”, J Foot Surg, 29:84-7 27 Silverstein P (1992), “Smoking and wound healing”, Am J Med, 15:22S-4S 28 Sorensen LT, Hemmingsen U, Kallehave F, Wille-Jørgensen P, Kjaergaard J, Møller LN, et al (2005), “Risk factors for tissue and wound complications in gastrointestinal surgery”, Ann Surg, 241:654-8 29 Sorensen LT, Karlsmark T, Gottrup F (2003), “Abstinence from smoking reduces incisional wound infection: a randomized controlled trial”, Ann Surg, 238:1-5 30 Sorensen LT, Zillmer R, Agren M, Ladelund S, Karlsmark T, Gottrup F (2009), “Effect of smoking, abstention, and nicotine patch on epidermal healing and collagenase in skin transudate”, Wound Repair Regen, 17:347-53 31 Spear SL, Ducic I, Cuoco F, Hannan C (2005), “The effect of smoking on flap and donor-site complications in pedicled TRAM breast reconstruction”, Plast Reconstr Surg, 116:1873-80 32 Villablanca AC (1998), “Nicotine stimulates DNA synthesis and proliferation in vascular endothelial cells in vitro”, J Appl Physiol, 84:2089-98 33 Wipfli H, Samet JM (2009), “Global economic and health benefits of tobacco control: part 1”, Clin Pharmacol Ther, 86:26371 34 Wong LS, Green HM, Feugate JE, Yadav M, Nothnagel EA, Martins-Green M (2004) “Effects of "second-hand" smoke on structure and function of fibroblasts, cells that are critical for tissue repair and remodeling”, BMC Cell Biol, 5:5:13 35 Zhang S, Day I, Ye S (2001), “Nicotine induced changes in gene expression by human coronary artery endothelial cells”, Atherosclerosis, 154:277-83 36 Zia S, Ndoye A, Lee TX, Webber RJ, Grando SA (2000), “Receptor-mediated inhibition of keratinocyte migration by nicotine involves modulations of calcium influx and intracellular concentration”, J Pharmacol Exp Ther, 293:973-81 Ngày nhận báo: 15/03/2016 Ngày phản biện nhận xét báo: 01/04/2016 Ngày báo đăng: 15/04/2016 Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Trường Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch năm 2016 ... lấy (C) Đặt miếng dán nicotine lên chỗ vết thương Đánh giá trình liền vết thương Vết thương mở băng gỡ bỏ miếng dán nicotine tergaderm vào ngày thứ 14 sau ghép da Hình ảnh đại thể vết thương chụp... co miếng dán nicotine có hiệu quả, có thắt mạch máu làm giảm lượng máu ni đến hướng việc điều trị liền vết thương vết thương dẫn đến kết thiếu máu mô vết cách sử dụng nicotine chỗ mà không thương( 20)... mạch máu tân sinh tổn thương Mạch máu tân sinh quan sát thấy hai nhóm nghiên cứu Tuy nhiên, nhóm khơng có sử dụng miếng dán nicotine mạch máu tân sinh có kích thước nhỏ số lượng Ngược lại mạch máu