Cukrzyca (DM) to stan, w którym niezdolność organizmu do dostarczania insuliny lub reagowania na jej wyniki w postaci nieprawidłowego trawienia cukrów powoduje wzrost poziomu glukozy we krwi 1. Najbardziej kolejnym i najbardziej miażdżącym splątaniem cukrzycy jest rana cukrzycowa (DW). Około 25% pacjentów z cukrzycą ma możliwość zbudowania DW w ciągu swojego życia 1. Utrudnione gojenie DW przypisuje się triopatii DM: immunopatii, waskulopatii i neuropatii. Za każdym razem, gdy DW nie jest leczony, może to spowodować rozwój gangreny, co skłania do usunięcia danego narządu 2.
Wiele zabiegów, takich jak instruowanie pacjentów (codzienne badanie rany, oczyszczanie rany, unikanie działań powodujących nacisk na ranę, okresowe monitorowanie poziomu glukozy, itp.), kontrolowanie poziomu glukozy we krwi, oczyszczanie ran, odciążanie ciśnienia, procedury medyczne, tlenoterapia hiperbaryczna i zaawansowane terapie są w praktyce 3,4. Większość z tych leków nie spełnia wszystkich warunków wstępnych niezbędnych do leczenia DW w świetle wieloczynnikowych stanów patofizjologicznych i nieoczekiwanych wydatków związanych z tymi lekami 5. Mimo że patogeneza DW jest wieloczynnikowa, stwierdzono, że uporczywy stan zapalny z niewłaściwym zarządzaniem tkankami jest rzeczywistą przyczyną opóźnionego gojenia w DW 5,6.
Zwiększony poziom mediatorów stanu zapalnego i prozapalnego w DW powoduje zmniejszenie czynników wzrostu odpowiedzialnych za opóźnione gojenie się ran 2,6. Nieprawidłowe tworzenie macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM) w DW przypisuje się zwiększonym poziomom metaloproteinaz macierzy (MMP) odpowiedzialnych za szybką degradację powstałego ECM. W MMP MMP-9 jest opisywany jako główny pośrednik odpowiedzialny za przedłużający się stan zapalny i szybką degradację ECM 7. Stwierdza się, że miejscowe leczenie lekiem przeciwzapalnym, który zmniejsza podwyższony poziom MMP-9, przywraca homeostazę skóry, układ ramowy i skłania do lepszego gojenia DW 8,9.
Doksycyklina (DOX), inhibitor MMP-9, została wybrana do tłumienia podwyższonego poziomu MMP-9, głównego mediatora stanu zapalnego odpowiedzialnego za utrzymujący się stan zapalny w DWs 10,11,12. Ponadto DOX posiada przeciwutleniacze (wytwarzają wolne rodniki hydroksylowe i fenoksydowe zdolne do wiązania się z reaktywnymi formami tlenu) 13 i antyapoptotyczne (hamują ekspresję kaspazy i stabilizację mitochondriów) 14 działania, które są niezbędne do leczenia DW. Wybrano układ szkieletów zawierających DOX, kolagen (COL) i chitozan (CS). Wybór COL zależy od sposobu, w jaki pomaga on w zapewnieniu niezbędnej struktury odpowiedzialnej za wytrzymałość mechaniczną i regenerację tkanek 15. Z drugiej strony, CS jest strukturalnie homologiczny do glikozaminoglikanu, związany z kilkoma fazami gojenia się ran. Poinformowano również, że CS ma znaczące właściwości przeciwbakteryjne 15. W związku z tym rusztowanie COL/CS DOX zostało opracowane w celu stłumienia przedłużającego się stanu zapalnego, a następnie wspierania tworzenia macierzy w celu pomyślnego gojenia się ran w stanach DM.