Коллаген и его применение при лечении ран
- Авторы: Остроушко А.П.1, Андреев А.А.1, Лаптиёва А.Ю.1, Глухов А.А.1
-
Учреждения:
- Воронежский государственный медицинский университет им Н.Н. Бурденко
- Выпуск: Том 14, № 1 (2021)
- Страницы: 85-90
- Раздел: Обзор литературы
- URL: https://vestnik-surgery.com/journal/article/view/1356
- DOI: https://doi.org/10.18499/2070-478X-2021-14-1-85-90
- ID: 1356
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Раны занимают одно из основных мест среди хирургических заболеваний, и проблема разработки новых методов их лечения остается актуальной. Поиск средств купирования раневого процесса направлен, прежде всего, на отграничение очага травматической деструкции, удаление некротических масс и ликвидацию последствий повреждения. Коллаген обладает низкой антигенностью, биодеградацией, нетоксичен, не вызывает воспалительных эффектов, непроницаем для миграции бактерий, облегчает миграцию фибробластов и образование микрососудов, помогает в синтезе неодермальных коллагеновых матриц, образовывает комплексы с биологически активными веществами и минимизирует образование рубцов. В статье анализируются различные типы коллагена и их применение в лечении ран мягких тканей. Авторы статьи делают вывод о перспективности использования коллагена при разработке новых лекарственных средств, необходимости глубокого изучения всех типов коллагена, и их роли на разных этапах репарации мягких тканей для более широкого раскрытия его клинического потенциала.
Ключевые слова
Полный текст
Раны занимают одно из основных мест среди хирургических заболеваний, а проблема разработки новых методов их лечения остается актуальной [1, 2, 3]. Поиск средств купирования раневого процесса направлен, прежде всего, на отграничение очага травматической деструкции, удаление некротических масс и ликвидацию последствий повреждения [4, 5, 6, 7].
В последние годы широкое применение в лечении ран нашло использование коллагена. Термин «коллаген» употребляется как общее обозначение белков, образующих характерную правозакрученную тройную спираль из трёх α-полипептидных цепей, которая получила название тропоколлаген [6, 7, 8, 9]. Коллаген присутствует во всех организмах – от вирусов до многоклеточных, за исключением растений, составляет основу соединительной ткани и обеспечивает ее прочность [6, 9]. Коллаген мягкий и эластичный, обладает низкой антигенностью, минимальной биодеградацией, нетоксичен, не вызывает воспалительных эффектов, непроницаем для бактериальной миграции, модулирует поток жидкости из раны, облегчает миграцию фибробластов и образование микрососудов, помогает в синтезе неодермальных коллагеновых матриц, образовывает комплексы с биологически активными веществами (гепарином, хондроитинсульфатом, антибиотиками) и минимизирует образование рубцов [10, 11, 12]. К настоящему времени описано 28 генетически различающихся типов коллагена [12, 13, 14].
Исходя из структуры и супрамолекулярной организации коллагена, можно выделить следующие его группы: фибриллообразующие (I, II, III, V, XI, XXIV, XXVII), связанные с фибриллами (FACIT: IX, XII, XIV, XVI, XIX, XX, XXI, XXII), образующие сеть (IV, VIII, X), закрепляющие фибриллы и трансмембранные (VI, VII, XIII, XV, XVII, XVIII, XXIII, XXV, XXVI, XXVIII).
Классический фибриллообразующий коллаген включает I, II, III, V и XI типы [15, 16], которые характеризуются способностью собираться в высоко ориентированные надмолекулярные агрегаты с характерной супраструктурой [9, 16, 17]. При электронной микроскопии их фибриллы имеют характерный рисунок с периодичностью полос около 70 нм [16, 17].
Коллаген I типа – самый распространенный и изученный тип коллагена, его тройная спираль обычно представлена в виде гетеротримера c двумя одинаковыми α1 (I) и α2 (I)–цепями [16, 18]. Он составляет более 90% органической массы костей и является основным компонентом сухожилий, кожи, связок, роговицы, за исключением таких тканей, как гиалиновый хрящ, мозг и стекловидное тело [8, 18].
Коллаген II типа является преобладающим компонентом гиалинового хряща, но также обнаруживается в стекловидном теле, эпителии роговицы, хорде, пульпозном ядре межпозвоночных дисков и в эмбриональных эпителиально-мезенхимальных структурах [8, 19]. Тройная спираль коллагена II типа состоит из трех α1 (II)–цепей, образующих гомотримерную молекулу [20]. По сравнению с коллагеном I типа, цепи коллагена показывают более высокое содержание гидроксилизиновых, а также глюкозильных и галактозильных остатков, которые опосредуют взаимодействие с протеогликанами [21, 22].
Коллаген III типа представляет собой гомотример, состоящий из трех α 1 (III)–цепей, широко распространен в тканях, содержащих коллаген I типа, за исключением костной [23]. Является важным компонентом ретикулярных волокон в интерстициальной ткани легких, печени, дермы, селезенки и сосудов [23].
Коллаген V и XI типов образуется в виде гетеротримера из трех разных α-цепей (α1, α2, α3) [8, 19] и формирует подсемейство внутри фибриллообразующего коллагена, хотя они имеют сходные биохимические свойства и функции с другими членами этой группы [24].
Коллаген V типа обычно образует гетерофибриллы с коллагенами I и III типов и способствует образованию органического костного матрикса, стромы роговицы и интерстициального матрикса мышц, печени, легких и плаценты [12, 13]. Коллаген V типа может функционировать в качестве основной структуры, вокруг которой полимеризуются фибриллы коллагенов I и III типов [25].
Коллаген XI типа в основном располагается в суставном хряще с коллагеном II типа, формируя ядро гетерофибриллы [8, 25]. Примечательно, что α3–цепь коллагена XI типа кодируется тем же геном, что и α1–цепь типа II и отличается только степенью гликозилирования и гидроксилирования [8].
У фибрилл ассоциированному коллагену с прерывистыми тройными спиралями (коллаген FACIT) относят IX, XII, XIV, XVI, XIX, XX типы [8]. Их структура характеризуются «коллагеновыми доменами» [8, 13].
Коллаген IX типа, совместно со II типом распределяется в хряще и стекловидном теле [8]. Гетеротримерная молекула состоит из трех различных цепей (α1 (IX), α2 (IX) и α3 (IX)), образующих три тройные спирали [10]. Молекулы коллагена IX типа периодически располагаются вдоль поверхности коллагеновых фибрилл I типа в антипараллельном направлении [26]. Это взаимодействие стабилизируется ковалентным производным лизина [8, 26].
Коллаген XVI типа обнаруживается в гиалиновом хряще и в коже [27]. Коллаген XII и XIV типов сходен по структуре, обе молекулы связываются или располагаются с коллагеном I типа в коже, надкостнице, сухожилиях, легких, печени, плаценте и стенке сосудов [8]. Функция этих типов, а также коллагена XIX и XX типов в организме до сих пор не изучена [29].
Коллаген VI, VII, XIII, XV, XVII, XVIII, XXIII, XXV, XXVI, XXVIII типов относят к закрепляющим фибриллы и трансмембранным.
Коллаген VI типа представляет собой гетеротример из трех различных α-цепей (α1, α2, α3) с короткой тройной спиралью, домены имеют протяженные глобулярные окончания [29, 30]. Это особенно заметно на третьей α3-цепи, которая почти вдвое длиннее других цепей, из-за больших N- и C-концевых глобулярных доменов [29, 30, 31]. Широкие домены обеспечивают альтернативный сплайсинг и обширную посттрансляционную обработку как внутри, так и вне клетки [30, 31, 32]. Первичные фибриллы собираются внутри клетки к антипараллельным, перекрывающимся димерам, которые затем выравниваются параллельно, чтобы сформировать тетрамеры. Следующий этап - это секреция во внеклеточный матрикс: VI типа коллаген и тетрамеры объединяются в нити и образуют независимую микрофибриллярную сеть практически во всех соединительных тканях, кроме костной [31, 33, 34]. Коллаген VI типа представлен на ультраструктурном уровне в виде тонких нитей, микрофибрилл или сегментов со слабой перекрестной полосой с периодичностью 110 нм [33, 34]. Но не все тонкие нити представляют собой коллаген VI типа [33, 34, 35].
Коллаген IV, VIII, X типов относят к образующим сеть.
Коллаген типа IV является наиболее важным структурным компонентом базальных мембран, интегрирующих ламинины, нидогены и другие компоненты в видимый двумерный стабильный надмолекулярный агрегат [36, 37]. Структура коллагена IV типа характеризуется тремя доменами: N-терминал 7S домен, С-концевой глобулярный домен (NC1) и центральная тройная спиральная часть с короткими прерываниями Gly-X-Y повторов [36, 37]. Шесть субъединичных цепей были идентифицированы, как α1 (IV) – α6 (IV), объединенные в три гетеротримерные молекулы. Преобладающая форма представлена гетеротримерами α1 (IV), 2 α2 (IV), образующими у большинства эмбрионов и взрослых людей базальные мембраны [36, 37].
Коллаген X и VIII типов структурно связан с короткой цепью [38, 39]. Коллаген типа X является характерным компонентом гипертрофического хряща плода и ювенильной пластинки роста, обнаруживается в ребрах и позвонках [40]. Это гомотримерный коллаген с большим C-терминальным и коротким N-концевым доменом, эксперименты in vitro указывают на его сборку в гексагональные сети [37, 38, 39]. Коллаген X типа участвует в процессе кальцификации в гипертрофической зоне, но многие авторы указывают на не полное изучение его функций в организме [39, 40, 41]. У плода коллаген X типа локализован в виде тонких нитей, а также связан со II типом [40, 42, 43].
Коллаген VIII типа очень гомологичен типу X по структуре, но имеет иное распределение и может выполнять другие функции [44, 45]. Это образующий сеть коллаген, который вырабатывается эндотелиальным клетками и собирается в виде гексагональных решеток, например, мембрана Десцемета в роговице [44, 45].
Влияние коллагена на репарацию ран можно представить следующим образом. После связывания коллагена с раной, в его коллагеновую решетку из здоровой ткани мигрируют фибробласты. Клетки, заселившие коллагеновую матрицу, начинают синтезировать собственный коллаген и другие компоненты межклеточного вещества [46, 47]. Образуется переходный матрикс, который стимулирует иммунную систему организма и активирует гранулоциты, макрофаги и фибробласты, способствует более быстрому переносу факторов роста, высвобождающихся из клеток, а также усиливает пролиферацию эпителиальных клеток [46, 47]. Распространяясь строго по коллагеновой решетке фибробласты формируют кровеносные и лимфатические сосуды, нервные волокна.
В настоящее время коллаген применяется при лечении ран мягких тканей в виде нескольких лекарственных форм.
Коллагеновые губки используются при лечении термических и механических ран, для местной доставки медикаментов (внутривлагалищное введение липофильных соединений, включая ретиноевую кислоту), а также в тест-системах in vitro. Коллагеновые губки поглощают экссудат с сохранением климата с низкой влажностью, защищают раневую поверхность от механических повреждений и вторичной бактериальной инфекции [46, 47]. Губки не травматичны, так как благодаря биодеструкции растворяются, предотвращая травматизацию образованного эпителия при снятии раневого покрытия [47, 48]. На основе коллагена получают биодеградируемые материалы, называемые «искусственной кожей», которая представляет собой, как правило, решетку из коллагена покрытую протеогликаном, которая постепенно распадается, замещаясь фиброзной тканью [11, 47, 48]. Так, применение препарата на основе коллаген-хитозанового комплекса в лечении ран мягких тканей позволяет сократить сроки эпителизации на 30%, уменьшить площадь раневых дефектов при незаживающих ранах, ускорить полное закрытие раны на 27,5% [49]. Применение препарата нативного коллагена в лечении ран мягких тканей увеличивает скорость заживления в 2 раза, способствует сокращению площади раневой поверхности на 23% [50]. Применение препарата нативного коллагена в лечении хронических ран мягких тканей приводит к уменьшению площади раневой поверхности на 14% на 20 сутки и на 29% на 40 сутки [48, 50].
Коллагеновые гели могут использоваться для проведения инъекций, наиболее легкодоступными формами которых являются: суспензии коллагеновых волокон и нефибриллярные вязкие растворы в водных средах [50, 51, 52]. Гель более длительное время, чем жидкие составы, остается на месте, обеспечивая устойчивую доставку лекарственных средств [50, 51, 52]. Так, использование продуктов распада коллагена на основе кисломолочного комплекса ускоряет отторжение струпа и формирование многослойного плоского эпителия быстрее на 59%, полное заживление ран с восстановлением волосяных фолликулов и сальных желез – на 65%, увеличивает толщину эпидермиса на 56%, количество волосяных фолликулов на 26% [52].
Коллаген так же может быть реализован в виде коллагенового щита, который был разработан для применения при повреждениях роговицы [48, 50, 51, 52]. Коллаген защищает заживляющий эпителий, ускоряет репарацию и служит резервуаром для лекарственных препаратов, увеличивая время их воздействия [47, 52].
Так же существуют гранулы из коллагена, которые были разработаны для различных соединений [50]. Размер гранул достаточно мал, что позволяет осуществлять их инъекционное введение, и достаточно большой, чтобы включить в них препараты со значительным молекулярным весом, такие как интерферон, интерлейкин-2, миноциклин и лизоцим [46, 49, 52]. Однократная подкожная инъекция гранул вызывает длительное удержание интерлейкина-2 и снижает его максимальную концентрацию в сыворотке [51, 52].
Заключение
Использование коллагена является перспективным при разработке новых лекарственных средств, учитывая его низкую антигенность, отсутствие токсических и канцерогенных эффектов, способность стимулировать репарацию, влиять на резорбцию и полупроницаемость мембран, образовывать комплексы с биологически активными веществами и его гемостатические свойства. Однако на данный момент в клинической практике широко используются только I, II и III, из 28 типов коллагена. Для более широкого раскрытия его клинического потенциала необходимо доскональное изучение всех типов коллагена и их роли на разных этапах репарации мягких тканей.
Об авторах
Антон Петрович Остроушко
Воронежский государственный медицинский университет им Н.Н. Бурденко
Email: antonostroushko@yandex.ru
к.м.н., доцент кафедры общей хирургии
Россия, г. Воронеж, ул. Студенческая, 10Александр Алексеевич Андреев
Воронежский государственный медицинский университет им Н.Н. Бурденко
Email: sugery@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8215-7519
SPIN-код: 1394-5147
Scopus Author ID: 159833
ResearcherId: R-6129-2016
Доктор медицинских наук, профессор
Россия, Студенческая ул., 10, Воронеж, Воронежская обл., 394036Анастасия Юрьевна Лаптиёва
Воронежский государственный медицинский университет им Н.Н. Бурденко
Email: mail@vestnik-surgery.com
аспирант кафедры общей хирургии
Россия, г. Воронеж, ул. Студенческая, 10Александр Анатольевич Глухов
Воронежский государственный медицинский университет им Н.Н. Бурденко
Автор, ответственный за переписку.
Email: glukhov-vrn@yandex.ru
доктор медицинских наук,
профессор, заведующий кафедрой общей хирургии
Список литературы
- Даценко Б.М. Теория и практика местного лечения гнойных ран. М.: Здоровье. 2005.
- Стручков В.И Хирургическая инфекция. Руководство для врачей. М.: Медицина. 1991; 560.
- Митин В.А Пластические и реконструктивные операции в гнойной хирургии. М.: Хирургия. 2000; 300.
- Бордаков В. Н. Рана. Раневой процесс. Принципы лечения ран. М.: БГМУ. 2014; 31.
- Белова С.В., Бабушкина И.В., Гладкова Е.В., Мамонова И.А. Возможность репарации мягких тканей в условиях экспериментальной гнойной раны. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2016; 79: 7: 35-38.
- Обыденко В.И., Баранчугова Л.М. Влияние продуктов растворения коллагена на основе кисломолочного комплекса на активность тучноклеточного компонента в процессе заживления ран. Морфология. 2019; 155: 2: 219.
- Гельфанд Б.Г Хирургические инфекции. СПБ.: Питер. 2003; 864.
- K von der Mark. Structure, biosynthesis and gene regulation of collagens in cartilage and bone, Dynamics of Bone and Cartilage Metabolism, Academic Press, Orlando. 1999; 3 – 29.
- Щукина Е.В. Натуральная фармакология и косметология. М.: Медицина. 2005; 35.
- Bruckner P, Van der Rest. Structure and function of cartilage collagens. Microsc. Res. Tech. 1994; 378 – 384.
- Иванова Л.А Коллаген в технологии лекарственных форм. М.: Медицина. 2001; 112.
- Birk DE, Fitch JM, Babiarz JP, Linsenmayer TF. Collagen type I and type V are present in the same fibril in the avian corneal stroma. J. Cell Biol. 1988; 999 – 1008.
- Myllyharju J, Kivirikko KI. Collagens and collagen-related diseases.Ann. Med. 2001; 7 – 21.
- Sato K, Yomogida K, Wada T. Type XXVI collagen, a new member of the collagen family, is specifically expressed in the testis and ovary. J. Biol. Chem. 2002; 37678 – 37684.
- Bruckner P. Structure and function of cartilage collagens. Microsc. Res. Tech. 1994; 378 – 384.
- Глуткин А.В. Использование нативного коллагена i типа в лечении ожоговых ран у детей. Хирургия Беларуси. 2018; 186-189.
- Fleischmajer R. Dermal collagen fibrils are hybrids of type I and type III collagen molecules. J. Struct. Biol. 1990; 162 – 169.
- Ryan MC, Sandell LJ. Differential expression of a cysteine-rich domain in the amino- terminal propeptide of type II (cartilage) procollagen by alternative splicing of mRNA. J. Biol. Chem. 2007; 10334 – 10339.
- Sandell LJ, Morris NP. Alternatively spliced type II procollagen mRNAs define distinct populations of cells during vertebral development: differential expression of the amino-propeptide. J. Cell Biol. 2001; 1307 – 1319.
- Gelse K. Osteophyte development—molecular characterization of differentiation stages. Osteoarthr. Cartil. 2003; 141 – 148.
- Jabar NA. Extraction of collagen from fish waste and determination of its physico-chemical characteristics. 2011.
- Aigner T. Cell differentiation and matrix gene expression in mesenchymal chondrosarcomas. Am. J. Pathol. 2000; 1327 – 1335.
- Rossert J, de Crombrugghe B. Type I collagen: structure, synthesis and regulation. Principles in Bone Biology, Academic Press, Orlando. 2002; 189 – 210.
- Bos KJ, Holmes DF. Axial structure of the heterotypic collagen fibrils of vitreous humour and cartilage. J. Mol. Biol. 2001; 1011 – 1022.
- Fessler LI, Brosh S. Tyrosine sulfation in precursors of collagen V. J. Biol. Chem. 2006; 5034 – 5040.
- Wu JJ, Eyre DR. Structural analysis of cross-linking domains in cartilage type XI collagen. J. Biol. Chem. 2015; 18865 – 18870.
- Обыденко В.И., Баранчугова Л.М., Русаева Н.С. Регенерация экспериментальных полнослойных плоскостных ран кожи крыс при использовании продуктов растворения коллагена. Бюллетень медицинских интернет-конференций. 2015; 5: 5: 649-651.
- Koch M, Foley JE, Hahn R. Alpha 1(XX) collagen, a new member of the collagen subfamily, fibril-associated collagens with interrupted triple helices. J. Biol. Chem. 2001; 23120 – 23126.
- Aigner T, Hambach L. The C5 domain of Col6A3 is cleaved off from the Col6 fibrils immediately after secretion. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2012; 743 – 748.
- Сакс А.А. Гистохимические особенности регенерации в огнестрельных ранах при последовательном применении раневой абсорбирующей повязки на основе нанографита и коллагена. В сборнике: технологические инновации в травматологии, ортопедии и нейрохирургии: интеграция науки и практики. 2019; 249-252.
- Кананыхина Е.Ю., Шмакова Т.В., Большакова Г.Б., Русанов Ф.С., Ельчанинов А.В., Никитина М.П., Лохонина А.В., Макаров А.В., Фатхудинов Т.Х. Экспрессия металлопротеиназ и коллагенов I и IV типов при заживлении кожной раны на животе и спине крыс. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2019; 168:12:778-782.
- Timpl R. Microfibrillar collagen type VI. Extracellular Matrix Assembly and Structure, Academic Press, Orlando. 2004; 207 – 242.
- Bruns RR, Press W. Type VI collagen in extracellular, 100-nm periodic filaments and fibrils: identification by immunoelecton microscopy. J. Cell Biol.2006; 393 – 404.
- Ronzie`re MC, Ricard-blum S. Comparative analysis of collagens solubilized from human foetal, and normal and osteoarthritic adult articular cartilage, with emphasis on type VI collagen. Biochim. Biophys. Acta. 2014; 222 – 230.
- Poole CA. Morphology of the pericellular capsule in articular cartilage revealed by hyaluronidase digestion. J. Ultrastruct. Res. 2015; 13 – 23.
- Hudson BG, Reeders ST, Tryggvason K. Type IV collagen: structure, gene organization, and role in human diseases. Molecular basis of Goodpasture and Alport syndromes and diffuse leiomyomatosis. J. Biol. Chem. 1993; 26033 – 26036.
- Borza DB, Bondar O. The NC1 domain of collagen IV encodes a novel network composed of the alpha 1, alpha 2, alpha 5, and alpha 6 chains in smooth muscle basement membranes. J. Biol. Chem. 2001; 28532 – 28540.
- Bruns RR, Press W. Type VI collagen in extracellular, 100-nm periodic filaments and fibrils: identification by immunoelecton microscopy. J. Cell Biol. 2006; 393 – 404.
- Чурсин В.И. Свойства биополимерных композиций на основе продуктов гидролиза коллагена и полисахаридов. Журнал прикладной химии. 2008; 81: 5: 821-824.
- Kuhn K. The collagen family-variations in the molecular and supermolecular structure. Rheumatology. 1986; 29 – 69.
- Alini M. Carey DE. Cellular and matrix changes before and at the time of calcification in the growth plate studied in vitro: arrest of type X collagen synthesis and net loss of collagen when calcification is initiated. J. Bone Miner. Res. 1994; 1077 – 1087.
- Walker GD, Fischer M. Expression of type-X collagen in osteoarthritis. J. Orthop. Res. 1995; 4 – 12.
- Arias JL, Fernandez MS, Dennis JE. Collagens of the chicken eggshell membranes. Connect. Tissue Res. 2011; 37 – 45.
- Петрова Г.П., Петрусевич Ю.М., Бойко А.В., Тен Д.И., Гаркуша Е., Перфильева И.А., Щеславский В.И., Яковлев В.В. Особенности межмолекулярного взаимодействия и динамики молекул коллагена в водных растворах. Вестник Московского университета. 2006; 2:41-44.
- Yamaguchi N. The alpha 1 (VIII) collagen gene is homologous to the alpha 1 (X) collagen gene and contains a large exon encoding the entire triple helical and carboxyl-terminal non-triple helical domains of the alpha 1 (VIII) polypeptide. J. Biol. Chem. 2011; 4508 – 4513.
- Nair R, Sevukarajan M, Mohammed T, Badivaddin CK, Kumar A. Collagen based drug delivery systems: A Review. J Innov Trends Pharm Sci. 2010;304.
- Doillon CJ, Silver FH. Collagen based wound dressing effects of Hyaluronic acid and fibronectin on wound healing. Biomaterials. 2016;8.
- Кривощеков Е.П., Ельшин Е.Б., Романов В.Е., Аляпышев Г.С., Агаджанова К.В. Эффективность патогенетического комплексного подхода к лечению осложнений синдрома диабетической стопы. Colloquium-journal. 2020; 10-3 (62): 10-17.
- Сачков А.В., Боровкова Н.В., Пидченко Н.Е., Миронов А.С., Спиридонова Т.Г., Жиркова Е.А., Светлов К.В., Мигунов М.А., Медведев А.О. Применение повязок на основе лиофилизированного человеческого коллагена i типа для лечения донорских ран в комбустиологии. Гены и Клетки. 2019; 14: 207-208.
- Фрончек Э.В., Григорьян А.Ю., Блатун Л.А. Инновационные биологически активные ранозаживляющие и кровоостанавливающие средства на основе хитозана и коллагена: этапы разработки и медико-технические характеристики. Раны и раневые инфекции. 2018; 5: 4: 14-21.
- Жуйкова А.В. Возможности применения препаратов нативного коллагена в лечении хронических ран. Медицина и здравоохранение. 2018; 57.
- Обыденко В.И. Регенерация экспирементальных послойных плоскостных ран кожи крыс при использовании продуктов растворения коллагена. Бюллетень медицинских интернет-конференций. 2015; 5: 5: 649–651.