Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Nowe formy podchlorynów (kwas podchlorawy – HOCl) w leczeniu ran ostrych i przewlekłych
Nowe formy podchlorynów (kwas podchlorawy – HOCl)  w leczeniu ran ostrych i przewlekłych

W krajach wysoko rozwiniętych gospodarczo występowanie ran szacuje się na 1-1,5% populacji, a wśród osób powyżej 60. roku życia częstość ta wzrasta do 3% [1, 2]. Szacuje się, że w Polsce ilość pacjentów cierpiących z powodu różnego rodzaju ran sięga 500 tys., a spodziewany jest dalszy wzrost ich częstości związany ze starzeniem się społeczeństwa oraz z narastającym odsetkiem chorób predysponujących do ich występowania, takich jak: otyłość, cukrzyca, miażdżyca naczyń obwodowych, przewlekła niewydolność żylna [3-5].

 

Stałym elementem występującym w ranie są drobnoustroje, zaledwie ok. 7% posiewów z ran jest jałowych [6]. Najczęściej nie powodują one zaburzeń gojenia, jeśli jednak dojdzie do krytycznej kolonizacji lub infekcji rany, proces ten przebiega nieprawidłowo, a w celu przywrócenia równowagi mikrobiologicznej konieczne jest wdrożenie działań terapeutycznych.

Tabela 1. Stan mikrobiologiczny rany [7]

Biorąc pod uwagę niekorzystny wpływ, jaki infekcja wywiera na gojenie się rany, opracowano skalę, która określa ryzyko jej wystąpienia – W.A.R. (z ang. Wounds At Risk – rany zagrożone). Jest to skala parametryczna, w której wymieniono czynniki sprzyjające infekcji rany i każdemu z nich przypisano punkty ryzyka. Suma punktów ryzyka 3 lub więcej określa ranę jako zagrożoną infekcją [8].

Tabela 2. Skala W.A.R.

Ogólne zalecenia dotyczące leczenia ran wyraża strategia TIME (T – Tissue debridement: opracowanie tkanek, I – Infection and inflammation control: kontrola infekcji i zapalenia, M – Moisture balance: utrzymanie prawidłowej wilgotności rany, E – Edges, Epidermization: brzegi rany, kontrola postępu gojenia, stymulacja naskórkowania) [9].

Objawy kliniczne infekcji rany to występujące miejscowo zaczerwienienie, ból, wzmożone ucieplenie, obrzęk, ropny wysięk. W ranach przewlekłych objawy rozpoczynającej się infekcji są słabiej wyrażone, obejmują wysoki poziom bólu odczuwany przez pacjenta, zaburzenia gojenia, zwiększoną ilość wysięku, uszkodzenie okolicznych tkanek, nieprzyjemny zapach z rany. Dodatkowo wskazuje się na możliwość wystąpienia zmiany koloru tkanek w obrębie rany, łatwe krwawienie z ziarniny czy ogólnie pogorszenie się stanu rany [9, 10].

Walka z infekcją rany nabiera szczególnego znaczenia w związku z narastającą opornością drobnoustrojów na antybiotyki. Zwłaszcza miejscowe stosowanie antybiotyków prowadzi do szybkiego pojawiania się szczepów opornych. Ponadto wiele rodzajów bakterii tworzy tzw. biofilm, czyli wielokomórkowe skupiska pokryte substancją śluzową, co niesie za sobą niekorzystne konsekwencje: wzmaga antybiotykooporność, niewrażliwość na odpowiedź immunologiczną, współistnienie nierozpoznanej infekcji beztlenowej [11, 12]. Częstość występowania biofilmu według niektórych badaczy sięga ponad 60% [13].

Odpowiedzią na te problemy jest zastosowanie antyseptyków. Zaleca się je w profilaktyce zakażeń, zapobieganiu nawrotom zakażeń, a także w leczeniu ran zakażonych. Leki odkażające powinny charakteryzować się szerokim spektrum działania (bakterie Gram+ i Gram-, w tym szczepy oporne, grzyby). Pożądanymi cechami są również niska cytotoksyczność i wysoka biozgodność antyseptyku, aby uniknąć negatywnego wpływu na proces gojenia. Zdolność penetracji i usuwania biofilmu, obecność przedłużonego działania (tzw. residual effect) i brak negatywnych interakcji ze współczesnymi opatrunkami to kolejne, niemniej istotne, cechy dobrego antyseptyku [14].

Ze względu na mechanizm działania środki antyseptyczne dzielimy na preparaty powierzchniowo czynne: dichlorowodorek oktenidyny (OCT), powidon jodu (PVP-I) i poliheksanidyna (PHMB) oraz preparaty ponadtlenkowe: roztwory podchlorynów (kwasu podchlorawego HOCl lub/i podchlorynu sodu NaOCl) o niskim stężeniu [15].

Stosowanie nowoczesnych preparatów antyseptycznych to jedna z najskuteczniejszych metod profilaktyki bądź walki z zakażeniami ran, co poprawia szybkość gojenia się ran. Obecnie dysponujemy coraz większą ilością takich środków, wśród nich rosnącą rolę odgrywają podchloryny. Do leczenia ran nie zaleca się natomiast stosowania wielu „tradycyjnych” środków antyseptycznych, jak: mleczan etakrydyny (rivanol), chlorheksydyna, woda utleniona (poza wyjątkowymi sytuacjami) czy nadmanganian potasu [14].

 

Podchloryny w leczeniu ran

Zapobieganie i leczenie zakażeń to nieodłączna część strategii leczenia ran. Podchloryn sodu został w tej dziedzinie wykorzystany już w trakcie I wojny światowej, kiedy do przemywania ran żołnierzy zaczęto powszechnie wykorzystywać roztwór Dakina (I generacja podchlorynów). Jest to roztwór podchlorynu sodu (NaOCl) o stężeniu od 0,0125% do 0,5%. Był wykorzystywany do przemywania rany po uprzednim jej oczyszczeniu z martwiczych tkanek. Sposób ten przestał być jednak używany wraz z odkryciem penicyliny oraz dalszym rozwojem antybiotykoterapii [16].

Dopiero w roku 1991 rozpoczęto badania nad nowym środkiem antyseptycznym zawierającym niskie stężenia związków chloru (0,025% roztworem 50:50 kwasu podchlorawego i podchlorynu sodu), który otrzymywany jest metodą elektrolizy jako ponadtlenkowy roztwór wolnych rodników, zawierający śladowe ilości związków chloru o obojętnym pH (II generacja podchlorynów) [17-19].

W ostatnich latach zainteresowano się wykorzystaniem antyseptycznego działania roztworu czystego kwasu podchlorawego (III generacja). Preparaty te zyskują coraz bardziej na popularności, stając się najczęściej stosowanymi antyseptykami, m.in. w Stanach Zjednoczonych i Japonii [18].

 

Charakterystyka kwasu podchlorawego

Kwas podchlorawy wyróżnia się pod wieloma względami spośród innych środków antyseptycznych. Jednym z mechanizmów działania układu immunologicznego w kierunku obrony organizmu przed inwazją drobnoustrojów jest uwalnianie reaktywnych form tlenu (tlen singletowy, ozon, rodnik hydroksylowy, nadtlenki) przez makrofagi oraz kwasu podchlorawego (HOCl) przez neutrofile [20]. Tak więc, w przeciwieństwie do antyseptyków powierzchniowo-czynnych, kwas podchlorawy jest substancją fizjologicznie występującą w organizmie ludzkim. Naturalna obecność kwasu podchlorawego w organizmie czyni go środkiem hipoalergicznym.

Cechuje go rzadko spotykana biozgodność, 5-krotnie wyższa od biozgodności podchlorynu sodu (NaOCl), ponad 30-krotnie od 0,1% PHMB z dodatkiem 0,1% undecylenoamidopropylobetainy oraz 0,04% PHMB, a także 29-krotnie od 0,05% dwuchlorowodorku oktenidyny z dodatkiem 2% fenoksyetanolu. Co więcej, w przeciwieństwie do mechanizmów PHMB i oktenidyny, fizykalny sposób działania HOCl nie powoduje krzyżowej oporności na antybiotyki [15].

Badania in vitro wykazały efektywne działanie roztworu kwasu podchlorawego w stosunku do bakterii Gram+, Gram- (w tym MRSA, ORSA, VRSA, VRE), wirusów, grzybów oraz przetrwalników bakteryjnych [21-23]. Ponadto jego działanie odkażające jest szybsze niż PVP-I, OCT, PHMB oraz roztworów opartych wyłącznie na NaOCl [24-29].

W badaniu przeprowadzonym na grupie 40 drobnoustrojów, w tym wirusa nabytego braku odporności HIV-1, działanie antyseptyków ponadtlenkowych spowodowało niemal całkowitą eliminację drobnoustrojów w ciągu 2 minut po ekspozycji, jedynie w przypadku S. pyogenes konieczna była 10- minutowa ekspozycja. Dodatkowo stwierdzono zniszczenie całej populacji E. coli, P. aeruginosa oraz S. aureus po jednominutowej ekspozycji na HOCl, podczas gdy ich ekspozycja na podchloryn sodu musiała trwać 5-15 minut [23, 30].

W innych badaniach określono wskaźnik redukcji logarytmicznej dla wybranych szczepów bakteryjnych poddanych in vitro działaniu roztworu HOCl. Warto wyjaśnić, że obniżenie wskaźnika o 5 oznacza ponad 99% redukcję początkowego obciążenia mikrobiologicznego. Wyniki testu przedstawia poniższa tabela.

Tabela 3. Dane z badań in vitro skuteczności roztworu HOCL na poszczególne drobnoustroje [21]

Meyers i współpracownicy ocenili wpływ roztworu HOCl na wirusy brodawczaka ludzkiego HPV16 i HPV18, które przenoszone są drogą płciową i odpowiadają za rozwój nowotworów szyjki macicy oraz nowotworów głowy i szyi. Wyniki badań wykazały ponad 99,99% skuteczność unieszkodliwienia wirusa już po 15-sekundowym kontakcie z roztworem HOCl [31].

Jedną z najistotniejszych zalet kwasu podchlorawego jest jego zdolność do niszczenia biofilmu – zorganizowanej struktury wielobakteryjnej bądź bakteryjno-grzybiczej, która tworzy się na powierzchni zainfekowanych ran i znacząco utrudnia ich poprawne leczenie, ze względu na ograniczenie wpływu działania układu immunologicznego oraz antybiotyków [32-34].

Wykazano, że działanie HOCl na biofilm jest skuteczniejsze od działania innych antyseptyków, takich jak PHMB/betaina czy oktenidyna [35]. Nawet niskie stężenie kwasu podchlorawego (od 5,5 do 11 µg/µl) znacząco zmniejsza przetrwanie P. aeruginosa w biofilmie przy 30-minutowej ekspozycji [35]. Podobne działanie, w znacznie krótszym czasie jednej minuty, zarejestrowano dla bakterii S. aureus. W tym samym badaniu zaobserwowano zmniejszenie o 90% ilości białek i o 70% ilości polisacharydów biofilmu podczas 10-minutowej ekspozycji na kwas podchlorawy [22, 37-39].

Roztwór HOCl przebadano pod kątem wywołania podrażnień w typowych modelach zwierzęcych. Nie stwierdzono obecności podrażnień śluzówki oka królika, ani niepożądanych reakcji skórnych u świnek morskich [23].

W związku z wcześniejszymi publikacjami o korzystnym wpływie roztworów NaOCl/HOCl na proces gojenia się rany przeprowadzono ocenę roztworu HOCl na migrację fibroblastów i keratynocytów ludzkich. W przypadku wysokich stężeń roztworu (w wyjściowym stężeniu 218 ppm oraz po dwu- i czterokrotnym rozcieńczeniu) migracja komórek była zaburzona, ale niższe stężenia spowodowały wzrost migracji. Dla porównania te same komórki poddane działaniu PVP-I nie migrowały i oddzieliły się od podłoża. Badacze wykazali, że zastosowanie roztworów HOCl poprawia gojenie się rany [22].

W świetle cytowanych publikacji zastosowanie HOCl ma szczególne znaczenie w ranach przewlekłych, gdzie oprócz zapobiegania i leczenia infekcji równie istotne jest zapewnienie w ranie idealnych warunków sprzyjających gojeniu. Pod tym względem stosowanie kwasu podchlorawego wydaje się obiecującym rozwiązaniem.

 

Bezpieczeństwo stosowania

Dzięki swojemu bezpieczeństwu i skuteczności roztwór kwasu podchlorawego znajduje szerokie zastosowanie w leczeniu ran. Podchloryny są antyseptykami pierwszego rzutu w przypadku dekontaminacji ostrych i przewlekłych ran, płukania otrzewnej, ryzyka kontaktu z tkankami OUN, ran bez drenażu oraz drugim wyborem przy krytycznie skolonizowanych ranach, ranach z ryzykiem infekcji, oparzeniach, ranach kąsanych, strupach i ranach postrzałowych [21]. Warto podkreślić, że w leczeniu ran bez możliwości drenażu należy unikać stosowania roztworów oktenidyny, gdyż nie ulega ona reabsorpcji. Opisywano konieczność interwencji chirurgicznych po podaniu oktenidyny do ran penetrujących, kąsanych czy jam ropni [40].

Tabela 4. Antyseptyki pierwszego i drugiego wyboru w różnych sytuacjach klinicznych [15]

 

Wybrane zastosowania kliniczne

Owrzodzenia żylne

W badaniach przeprowadzonych przez Selkon i wsp. w grupie chorych z niegojącym się owrzodzeniem goleni (przyjęte kryterium: brak 44% redukcji powierzchni owrzodzenia po 3 tygodniach stosowania standardowej kompresjoterapii) zaproponowano dodatkowo płukanie rany w wannie z wymuszonym obiegiem roztworu HOCl 2 razy w tygodniu przez 3 tygodnie, a następnie 1 w tygodniu przez 9 tygodni. Spośród 20 chorych, którzy otrzymali dodatkowe leczenie przy użyciu HOCl, rany 5 badanych zamknęły się po 12 tygodniach, kolejnych 4 – po dalszych 8 tygodniach leczenia. U 5 uczestników badania wystąpiła istotna redukcja pola powierzchni owrzodzenia (od 60% do 88%). W badanej grupie ból, który na początku leczenia był oceniany na 3-5 (na podstawie zmodyfikowanego kwestionariusza oceny bólu McGill’a), u 14 chorych zmniejszył się do wartości 0-1 według tej samej skali. We wnioskach autorzy zasugerowali dwukrotną poprawę gojenia owrzodzenia po zastosowaniu roztworu HOCl [41].

W innym badaniu, w grupie chorych w starszym wieku (średnia wieku 74,5 lat), z długotrwałym owrzodzeniem (średni czas trwania owrzodzenia 29 miesięcy), do standardowego leczenia (prawidłowe oczyszczanie rany – debridement, leczenie naczyniowe i kompresjoterapia) dołączono leczenie roztworem HOCl. Aplikacja roztworu polegała na zastosowaniu 15-20-minutowej przymoczki z gazy nasączonej preparatem. W czasie jej usuwania wykonywano delikatne oczyszczenie rany przy pomocy gazy, a w przypadku nieskuteczności tego działania dokonywano chirurgicznego usunięcia zdewitalizowanych tkanek. Na zakończenie przepłukiwano owrzodzenie roztworem HOCl. Po 90 dniach obserwacji 79% ran zostało wygojonych. U 2/3 badanych nieprzyjemny zapach z rany zmniejszył się z 4,6 (w 10-stopniowej skali) na początku badania do 0. Dolegliwości bólowe określane na początku badania jako umiarkowane całkowicie ustąpiły [42].

Stopa cukrzycowa

Paola i wsp. przeprowadzili badania porównujące skuteczność działania roztworu HOCl oraz 10% jodopowidonu, wykorzystując codziennie zmieniany opatrunek z gazy nasączonej badanym preparatem, na gojenie się rany towarzyszącej stopie cukrzycowej. Wyniki badań pokazały, że w grupie HOCl liczba ran pozbawionych obecności bakterii była znacząco wyższa niż w grupie jodopowidonu. Ponadto czas leczenia przy użyciu kwasu podchlorawego był krótszy, a u pacjentów nie zaobserwowano żadnych miejscowych objawów ubocznych [43].

Skrócenie czasu gojenia się rany, większą redukcję powierzchni rany, skrócenie czasu antybiotykoterapii, zmniejszenie częstości nawrotu zakażenia przy zastosowaniu roztworów HOCl w porównaniu do grup leczonych PVP-I wykazali inni badacze [44, 45].

Zakażone rany pourazowe

Porównano gojenie się zakażonych ran pourazowych leczonych roztworami HOCl i PVP-I. W 14. dobie leczenia żaden z pacjentów leczonych HOCl nie zgłaszał bólu okolicy rany (100% vs. 13,3% leczonych PVP-I), u żadnego nie stwierdzano nieprzyjemnego zapachu z rany (100% vs. 13,3%), u wszystkich pacjentów wysięk miał charakter surowiczy (100% vs. 10%). Ponadto stwierdzono istotne statystycznie zmniejszenie ilości bakterii w ranie dla chorych leczonych kwasem podchlorawym [46].

Rany po zabiegach chirurgicznych

W randomizowanym badaniu 100 pacjentów z różnymi, pierwotnie niezakażonymi ranami chirurgicznymi, oceniono gojenie się rany w grupach stosujących opatrunki z roztworem HOCl i opatrunki z roztworem PVP-I. Infekcję rany potwierdzono u 15% chorych stosujących opatrunki nasączone roztworem HOCl w porównaniu do 36% chorych stosujących opatrunki nasączone PVP-I. W grupie leczonej podchlorynami stwierdzono istotnie szybsze gojenie się rany oraz mniejsze uszkodzenia brzegów rany, co współbrzmi z doniesieniami o biozgodności i niskiej cytotoksyczności tego antyseptyku i potwierdza podtrzymywanie dobrych warunków gojenia się ran [47].

W innej próbie stwierdzono istotnie mniejszą częstość zakażenia rany po sternotomii w czasie CABG w grupie chorych, u których zastosowano roztwór HOCl (5,7%) w porównaniu do grupy, w której użyto PVP-I (15,6%). Nie stwierdzono efektów ubocznych po użyciu podchlorynów [48].

Terapia podciśnieniowa (negative pressure wound therapy – NPWT)

Terapię podciśnieniową można stosować w owrzodzeniach o różnej etiologii. Metoda ta sama w sobie nie wykazuje działania przeciwdrobnoustrojowego, dlatego w przypadku ran z cechami infekcji należy połączyć ją z zastosowaniem antyseptyków, wśród których uznane miejsce mają roztwory HOCl [2, 14].

Okulistyka

Często występującymi chorobami okulistycznymi są zapalenie brzegów powiek oraz niewydolność gruczołów Meiboma. Podstawę terapii tych chorób stanowi właściwa higiena brzegów powiek. Według badań dr Stroman, dr Epstein i wsp. 0,01% roztwór kwasu podchlorawego stosowany na brzegi powiek znacząco zmniejsza ilość bakterii znajdujących się w badanym obszarze, ale nie prowadzi do wyjałowienia, ani zmian fizjologicznej flory bakteryjnej brzegów powiek, co zapobiega kolonizacji okolicy przez patologiczne mikroorganizmy. Według pacjentów biorących udział w badaniu poprawa była odczuwalna już po jednym dniu terapii [49].

Chirurgia plastyczna i medycyna estetyczna

Bazując na dostępnych wynikach badań, panel ekspertów z dziedziny medycyny estetycznej i chirurgii plastycznej ustalił zalecenia dotyczące stosowania roztworów HOCl. Aby zapewnić optymalny efekt kosmetyczny po przebytych zabiegach (w tym iniekcyjnych i laserowych), konieczne jest rygorystyczne przestrzeganie zasad prewencji zakażenia. W tym celu zalecane jest wykorzystanie roztworów HOCl w okresie przed- i okołozabiegowym jako czynnika antyseptycznego i przeciwzapalnego, a w okresie pozabiegowym jako czynnika poprawiającego gojenie się rany. Kwas podchlorawy w zabiegach medycyny estetycznej i chirurgii ma też swoją silną przewagę nad antyseptykami powierzchniowo-czynnymi, a jest nią wspomniana już wcześniej wysoka biozgodność tkankowa. W konsekwencji stosowanie roztworów HOCl jest bezpieczne dla struktur, takich jak: tkanki miękkie, chrząstki, ścięgna czy włókna nerwowe [50].

Zapobieganie infekcji odcewnikowej u chorych leczonych dializami otrzewnowymi

W randomizowanym badaniu 111 pacjentów leczonych dializami otrzewnowymi stwierdzono infekcję odcewnikową u 6% chorych z grupy, w której zastosowano roztwór podchlorynów po implantacji cewnika, w porównaniu do 24,5% chorych z grupy, w której zastosowano PVP-I [51].

 

Podsumowanie

Biorąc pod uwagę przytoczone wyżej wyniki badań i obserwacji, potwierdzają one zasadność stosowania kwasu podchlorawego w szerokim spectrum zastosowań. Podchlorynom można przypisać wysoką skuteczność w zwalczaniu bakterii, grzybów i wirusów oraz w zapobieganiu i eliminacji bakteryjnego biofilmu w ranie o różnej etiologii.

Stosowanie kwasu podchlorawego jako mono substancji w antyseptyce ran ostrych i przewlekłych jest ciekawą alternatywą do obecnie powszechnie stosowanych antyseptyków. Wysoka biozgodność tkankowa, brak ograniczeń wiekowych, naturalne pochodzenie związku, uniwersalne bezpieczeństwo, brak konieczności wypłukiwania z rany głębokiej, redukcja bólu, stanów zapalnych i nieprzyjemnego zapach w ranie sprawiają, że nowe wersje podchlorynów bazujących na HOCL są ciekawą opcją w codziennej praktyce chirurga i pielęgniarki.

Autor: Dr n. med. Tomasz Lesiak

Załączniki
KOMENTARZE
news

<Październik 2021>

pnwtśrczptsbnd
28
30
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
PORT for Health: Neuroscience
2021-10-13 do 2021-10-15
16
17
18
21
22
23
24
26
27
Impact’21
2021-10-27 do 2021-10-28
28
29
30
31
Newsletter