Paldies, ka apmeklējāt vietni Nature.com. Jūsu izmantotajai pārlūkprogrammas versijai ir ierobežots CSS atbalsts. Lai iegūtu labākos rezultātus, iesakām izmantot jaunāku pārlūkprogrammas versiju (vai atspējot saderības režīmu pārlūkprogrammā Internet Explorer). Tikmēr, lai nodrošinātu nepārtrauktu atbalstu, mēs vietni attēlojam bez stila vai JavaScript.
Mikrobu augšana brūcēs bieži izpaužas kā bioplēves, kas traucē dzīšanu un ir grūti izskaust. Jauni sudraba pārsēji apgalvo, ka apkaro brūču infekcijas, taču to antibiotiku plēves efektivitāte un no infekcijas neatkarīgā dziedināšanas ietekme parasti nav zināma. Izmantojot Staphylococcus aureus un Pseudomonas aeruginosa bioplēves modeļus in vitro un in vivo, mēs ziņojam par Ag1+ jonus ģenerējošu pārsēju efektivitāti; Ag1+ pārsēju, kas satur etilēndiamīntetraetiķskābi un benzetonija hlorīdu (Ag1+/EDTA/BC), un pārsēju, kas satur sudraba nitrātu (Ag oksisāļus), kas ražo Ag1+, Ag2+ un Ag3+ jonus, lai apkarotu brūču bioplēvi, un to ietekmi uz dzīšanu. Ag1+ pārsējiem bija minimāla ietekme uz brūču bioplēvi in vitro un pelēm (C57BL/6j). Turpretī skābekli saturoši Ag sāļi un Ag1+/EDTA/BC pārsēji ievērojami samazināja dzīvotspējīgo baktēriju skaitu bioplēvēs in vitro un uzrādīja ievērojamu baktēriju un EPS komponentu samazināšanos peļu brūču bioplēvēs. Šiem pārsējiem bija atšķirīga ietekme uz ar bioplēvi inficētu un ar bioplēvi neinficētu brūču dzīšanu, un ar skābekli piesātinātiem sāls pārsējiem bija labvēlīgāka ietekme uz atkārtotu epitelizāciju, brūces izmēru un iekaisumu, salīdzinot ar kontroles grupu un citiem sudraba pārsējiem. Sudraba pārsēju atšķirīgās fizikāli ķīmiskās īpašības var atšķirīgi ietekmēt brūču bioplēvi un dzīšanu, un tas jāņem vērā, izvēloties pārsēju ar bioplēvi inficētu brūču ārstēšanai.
Hroniskas brūces tiek definētas kā “brūces, kas nespēj kārtīgi un savlaicīgi progresēt cauri normālām dzīšanas stadijām”1. Hroniskas brūces rada psiholoģisku, sociālu un ekonomisku slogu pacientiem un veselības aprūpes sistēmai. NHS gada izdevumi brūču un ar tām saistīto blakusslimību ārstēšanai tiek lēsti 8,3 miljardu sterliņu mārciņu apmērā 2017.–2018. gadā2. Hroniskas brūces pašlaik ir arī aktuāla problēma Amerikas Savienotajās Valstīs, un Medicare lēš, ka pacientu ar brūcēm ārstēšanas gada izmaksas ir 28,1–96,8 miljardi ASV dolāru3.
Infekcija ir galvenais faktors, kas kavē brūču dzīšanu. Infekcijas bieži izpaužas kā bioplēves, kas ir sastopamas 78% nedzīstošu hronisku brūču. Bioplēves veidojas, kad mikroorganismi neatgriezeniski piestiprinās virsmām, piemēram, brūču virsmām, un var agregēties, veidojot ekstracelulāru polimēru (EPS) producējošas kopienas. Brūču bioplēve ir saistīta ar pastiprinātu iekaisuma reakciju, kas izraisa audu bojājumus, kuri var aizkavēt vai novērst dzīšanu4. Audu bojājumu palielināšanās var būt daļēji saistīta ar matricas metaloproteināžu, kolagenāzes, elastāzes un reaktīvo skābekļa sugu aktivitātes palielināšanos5. Turklāt iekaisuma šūnas un bioplēves pašas ir lieli skābekļa patērētāji un tāpēc var izraisīt lokālu audu hipoksiju, atņemot šūnām dzīvībai svarīgo skābekli, kas nepieciešams efektīvai audu atjaunošanai6.
Nobriedušas bioplēves ir ļoti izturīgas pret antimikrobiāliem līdzekļiem, tāpēc bioplēvju infekciju kontrolei nepieciešamas agresīvas stratēģijas, piemēram, mehāniska apstrāde, kam seko efektīva antimikrobiāla ārstēšana. Tā kā bioplēves var ātri atjaunoties, efektīvi antimikrobiālie līdzekļi var samazināt atkārtotas veidošanās risku pēc ķirurģiskas attīrīšanas.
Sudrabu arvien vairāk izmanto pretmikrobu pārsējos un bieži lieto kā pirmās izvēles ārstēšanu hroniski inficētām brūcēm. Ir daudz komerciāli pieejamu sudraba pārsēju, katrs no tiem satur atšķirīgu sudraba sastāvu, koncentrāciju un bāzes matricu. Sudraba aproču attīstība ir novedusi pie jaunu sudraba aproču izstrādes. Sudraba metāliskā forma (Ag0) ir inerta; Lai sasniegtu pretmikrobu efektivitāti, tai ir jāzaudē elektrons, lai veidotos jonu sudrabs (Ag1+). Tradicionālie sudraba pārsēji satur sudraba savienojumus vai metālisku sudrabu, kas, saskaroties ar šķidrumu, sadalās, veidojot Ag1+ jonus. Šie Ag1+ joni reaģē ar baktēriju šūnu, atdalot elektronus no strukturālajiem komponentiem vai kritiskiem procesiem, kas nepieciešami izdzīvošanai. Patentēta tehnoloģija ir novedusi pie jauna sudraba savienojuma, Ag oksisāļu (sudraba nitrāta, Ag7NO11), izstrādes, kas ir iekļauts brūču pārsējos. Atšķirībā no tradicionālā sudraba, skābekli saturošu sāļu sadalīšanās rada sudraba stāvokļus ar augstāku valenci (Ag1+, Ag2+ un Ag3+). In vitro pētījumi ir parādījuši, ka zemas koncentrācijas skābekli saturoši sudraba sāļi ir efektīvāki nekā viena jona sudrabs (Ag1+) pret patogēnām baktērijām, piemēram, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus un Escherichia coli8,9. Citā jaunā veida sudraba pārsējs ietver papildu sastāvdaļas, proti, etilēndiamīntetraetiķskābi (EDTA) un benzetonija hlorīdu (BC), kas, kā ziņots, iedarbojas uz bioplēves EPS un tādējādi palielina sudraba iekļūšanu bioplēvē. Šīs jaunās sudraba tehnoloģijas piedāvā jaunus veidus, kā iedarboties uz brūču bioplēvēm. Tomēr ir svarīgi pārbaudīt šo antimikrobiālo līdzekļu ietekmi uz brūces vidi un no infekcijas neatkarīgu dzīšanu, lai nodrošinātu, ka tie nerada nelabvēlīgu brūces vidi vai neaizkavē dzīšanu. Ir ziņots par bažām par sudraba citotoksicitāti in vitro, lietojot vairākus sudraba pārsējus10,11. Tomēr citotoksicitāte in vitro vēl nav pārvērtusies toksicitātē in vivo, un vairāki Ag1+ pārsēji ir uzrādījuši labu drošības profilu12.
Šeit mēs pētījām karboksimetilcelulozes pārsēju, kas satur jaunus sudraba preparātus, efektivitāti pret brūču bioplēvi in vitro un in vivo. Turklāt tika novērtēta šo pārsēju ietekme uz imūnreakcijām un dzīšanu neatkarīgi no infekcijas.
Visi izmantotie pārsēji bija komerciāli pieejami. 3M Kerracel gēla šķiedru pārsējs (3M, Knutsford, Apvienotā Karaliste) ir neantimikrobiāls 100% karboksimetilcelulozes (CMC) gēla šķiedru pārsējs, kas šajā pētījumā tika izmantots kā kontroles pārsējs. Tika novērtēti trīs antimikrobiāli CMC sudraba pārsēji, proti, 3M Kerracel Ag pārsējs (3M, Knutsford, Apvienotā Karaliste), kas satur 1,7 svara% skābekli saturoša sudraba sāls (Ag7NO11) augstākas valences sudraba jonos (Ag1+, Ag2+ un Ag3+). Ag7NO11 sadalīšanās laikā veidojas Ag1+, Ag2+ un Ag3+ joni attiecībā 1:2:4. Aquacel Ag Extra pārsējs, kas satur 1,2% sudraba hlorīda (Ag1+) (ConvaTec, Deeside, Apvienotā Karaliste)13, un Aquacel Ag + Extra pārsējs, kas satur 1,2% sudraba hlorīda (Ag1+), EDTA un benzetonija hlorīdu (ConvaTec, Deeside, Apvienotā Karaliste)14.
Šajā pētījumā izmantotie celmi bija Pseudomonas aeruginosa NCTC 10781 (Anglijas Sabiedrības veselības pārvalde, Solzberija) un Staphylococcus aureus NCTC 6571 (Anglijas Sabiedrības veselības pārvalde, Solzberija).
Baktērijas tika audzētas nakti Muller-Hinton buljonā (Oxoid, Altrincham, Apvienotā Karaliste). Pēc tam nakts kultūra tika atšķaidīta 1:100 Muller-Hinton buljonā un 200 µl tika uzklāti uz sterilām 0,2 µm Whatman cikloporu membrānām (Whatman plc, Maidstone, Apvienotā Karaliste) uz Mueller-Hinton agara plāksnēm (Sigma-Aldrich Company Ltd, Kenta, Lielbritānija). ) Koloniju bioplēves veidošanās 37°C temperatūrā 24 stundas. Šīs koloniju bioplēves tika pārbaudītas logaritmiskās saraušanās ziņā.
Sagrieziet pārsēju 3 cm2 kvadrātveida gabalos un iepriekš samitriniet tos ar sterilu dejonizētu ūdeni. Uzlieciet pārsēju virs kolonijas bioplēves uz agara plāksnes. Ik pēc 24 ha bioplēves tika noņemtas, un dzīvotspējīgās baktērijas bioplēvē (CFU/ml) tika kvantitatīvi noteiktas ar sērijveida atšķaidīšanu (no 10−1 līdz 10−7) Day-Angle neitralizācijas buljonā (Merck-Millipore). Pēc 24 stundu inkubācijas 37°C temperatūrā standarta plākšņu skaitīšana tika veikta uz Mueller-Hinton agara plāksnēm. Katra apstrāde un laika punkts tika veikts trīs reizes, un plākšņu skaitīšana tika atkārtota katram atšķaidījumam.
Cūku vēdera āda tiek iegūta no lielo balto cūku mātītēm 15 minūšu laikā pēc kaušanas saskaņā ar Eiropas Savienības eksporta standartiem. Āda tika noskūta un notīrīta ar spirta salvetēm, pēc tam 24 stundas sasaldēta -80°C temperatūrā, lai devitalizētu ādu. Pēc atkausēšanas 1 cm2 ādas gabaliņi tika trīs reizes mazgāti ar PBS, 0,6% nātrija hipohlorītu un 70% etanolu, katru reizi 20 minūtes. Pirms epidermas noņemšanas atlikušais etanols tiek noņemts, 3 reizes mazgājot sterilā PBS. Āda tika kultivēta 6 iedobju plāksnē ar 0,45 μm biezu neilona membrānu (Merck-Millipore) augšpusē un 3 absorbējošiem spilventiņiem (Merck-Millipore), kas satur 3 ml augļa liellopu seruma (Sigma), kas papildināts ar 10% Dulbecco modificēto Īgla barotni (Dulbecco's Modified Eagle Medium – Aldrich Ltd.).
Koloniālās bioplēves tika audzētas, kā aprakstīts bioplēves iedarbības pētījumos. Pēc bioplēves kultivēšanas uz membrānas 72 stundas, bioplēve tika uzklāta uz ādas virsmas, izmantojot sterilu inokulācijas cilpu, un membrāna tika noņemta. Pēc tam bioplēve tika inkubēta uz cūkas dermas vēl 24 stundas 37°C temperatūrā, lai ļautu bioplēvei nobriest un pielipt pie cūkas ādas. Pēc bioplēves nobriešanas un pielipšanas 1,5 cm2 pārsējs, kas iepriekš samitrināts ar sterilu destilētu ūdeni, tika uzklāts tieši uz ādas virsmas un inkubēts 37°C temperatūrā 24 stundas. Dzīvotspējīgās baktērijas tika vizualizētas, vienmērīgi uzklājot PrestoBlue šūnu dzīvotspējas reaģentu (Invitrogen, Life Technologies, Paisley, Apvienotā Karaliste) uz katra eksplanta apikālās virsmas un inkubējot to 5 minūtes. Izmantojiet Leica DFC425 digitālo kameru, lai uzreiz uzņemtu attēlus Leica MZ8 mikroskopā. Rozā krāsā iekrāsotās zonas tika kvantificētas, izmantojot Image Pro programmatūras 10. versiju (Media Cybernetics Inc, Rockville, MD Image-Pro (mediacy.com)). Skenējošā elektronu mikroskopija tika veikta, kā aprakstīts tālāk.
Naktī audzētās baktērijas atšķaidīja 1:100 Mueller-Hinton buljonā. 200 μl kultūras pievienoja sterilai 0,2 μm Whatman cikloporu membrānai (Whatman, Maidstone, Apvienotā Karaliste) un uzklāja uz Mueller-Hinton agara. Bioplēves plāksnes inkubēja 37°C temperatūrā 72 stundas, lai veidotos nobriedusi bioplēve.
Pēc 3 dienu bioplēves nogatavināšanas tieši uz bioplēves tika uzlikts 3 cm2 kvadrātveida pārsējs un inkubēts 37°C temperatūrā 24 stundas. Pēc pārsēja noņemšanas no bioplēves virsmas katras bioplēves virsmai uz 20 sekundēm tika pievienots 1 ml PrestoBlue šūnu dzīvotspējas reaģenta (Invitrogen, Waltham, MA). Virsmas tika žāvētas, pirms krāsu izmaiņas tika reģistrētas, izmantojot Nikon D2300 digitālo kameru (Nikon UK Ltd., Kingston, Apvienotā Karaliste).
Sagatavojiet nakts kultūras uz Mueller-Hinton agara, pārvietojiet atsevišķās kolonijas uz 10 ml Mueller-Hinton buljona un inkubējiet kratītājā 37°C temperatūrā (100 apgr./min). Pēc nakts inkubācijas kultūra tika atšķaidīta 1:100 Mueller-Hinton buljonā un 300 µl tika uzpilināti uz 0,2 µm apļveida Whatman cikloporu membrānas (Whatman International, Maidstone, Apvienotā Karaliste) uz Mueller-Hinton agara un inkubēti 37°C temperatūrā 72 stundas. Nobriedusi bioplēve tika uzklāta uz brūces, kā aprakstīts tālāk.
Viss darbs ar dzīvniekiem tika veikts Mančestras Universitātē saskaņā ar Dzīvnieku labturības un ētikas pārskatīšanas biroja apstiprinātu projekta licenci (P8721BD27) un saskaņā ar Iekšlietu ministrijas publicētajām vadlīnijām saskaņā ar 2012. gada pārskatīto ASPA. Visi autori ievēroja ierašanās vadlīnijas. Visos in vivo pētījumos tika izmantotas astoņas nedēļas vecas C57BL/6j peles (Envigo, Oxon, Apvienotā Karaliste). Pelēm tika veikta anestēzija ar izoflurānu (Piramal Critical Care Ltd, West Drayton, Apvienotā Karaliste), un to muguras virsmas tika noskūtas un notīrītas. Pēc tam katrai pelei tika izveidota 2 × 6 mm ekscīzijas brūce, izmantojot Stiefel biopsijas perforatoru (Schuco International, Hertfordshire, Apvienotā Karaliste). Ar bioplēvi inficētām brūcēm tūlīt pēc traumas uz brūces dermas slāņa uzklāj 72 stundu kolonijas bioplēvi, kas audzēta uz membrānas, kā aprakstīts iepriekš, izmantojot sterilu inokulācijas cilpu, un membrānu izmet. Vienu kvadrātcentimetru pārsēja iepriekš samitrina ar sterilu ūdeni, lai uzturētu mitru brūces vidi. Pārsēji tika uzlikti tieši uz katras brūces un pārklāti ar 3M Tegaderm plēvi (3M, Bracknell, Apvienotā Karaliste) un Mastisol šķidro līmi (Eloquest Healthcare, Ferndale, MI), kas uzklāta ap malām, lai nodrošinātu papildu saķeri. Buprenorfīns (Animalcare, York, Apvienotā Karaliste) tika ievadīts 0,1 mg/kg koncentrācijā kā pretsāpju līdzeklis. Trīs dienas pēc traumas peles tika izkautas, izmantojot 1. shēmas metodi, un pēc nepieciešamības izņemt, pārgriezt uz pusēm un uzglabāt brūces zonu.
Hematoksilīna (ThermoFisher Scientific) un eozīna (ThermoFisher Scientific) krāsošana tika veikta saskaņā ar ražotāja protokolu. Brūces laukums un reepitelizācija tika kvantitatīvi noteikta, izmantojot Image Pro programmatūras 10. versiju (Media Cybernetics Inc, Rockville, MD).
Audu griezumi tika attīrīti no parafīniem ksilolā (ThermoFisher Scientific, Lafboro, Apvienotā Karaliste), rehidratēti ar 100–50% graduētu etanolu un īslaicīgi iegremdēti dejonizētā ūdenī (ThermoFisher Scientific). Imunohistoķīmija tika veikta, izmantojot VectaStain Elite ABC PK-6104 komplektu (Vector Laboratories, Burlingame, Kalifornija) saskaņā ar ražotāja protokolu. Primārās antivielas pret neitrofiliem NIMP-R14 (Thermofisher Scientific) un makrofāgiem Ms CD107b Pure M3/84 (BD Biosciences, Vokingema, Apvienotā Karaliste) tika atšķaidītas bloķējošā šķīdumā 1:100 un pievienotas griezuma virsmai, kam sekoja 2 antivielas: Anti-, VectaStain ABC un Vector Nova Red Peroxidase (HRP) substrāta komplekts (Vector Laboratories, Burlingame, Kalifornija) un kontrastkrāsoti ar hematoksilīnu. Attēli tika iegūti, izmantojot Olympus BX43 mikroskopu un Olympus DP73 digitālo kameru (Olympus, Sautend-on-Sea, Apvienotā Karaliste).
Ādas paraugi tika fiksēti 2,5% glutaraldehīdā un 4% formaldehīdā 0,1 M HEPES šķīdumā (pH 7,4) 24 stundas 4°C temperatūrā. Paraugi tika dehidrēti, izmantojot gradētu etanolu, un žāvēti CO2 vidē, izmantojot Quorum K850 kritiskā punkta žāvētāju (Quorum Technologies Ltd, Loughton, Apvienotā Karaliste), un pārklāti ar zelta-pallādija sakausējumu, izmantojot Quorum SC7620 mini izsmidzināšanas/kvēlojošas izlādes sistēmu. Paraugi tika attēloti, izmantojot FEI Quanta 250 skenējošo elektronu mikroskopu (ThermoFisher Scientific), lai vizualizētu brūces centrālo punktu.
Uz izgrieztās peles brūces virsmas uzklāja Toto-1 jodīdu (2 μM) un inkubēja 5 minūtes 37 °C temperatūrā (ThermoFisher Scientific) un apstrādāja ar Syto-60 (10 μM) 37 °C temperatūrā (ThermoFisher Scientific). 15 minūšu Z-kaudzes attēli tika izveidoti, izmantojot Leica TCS SP8.
Bioloģiskie un tehniskie atkārtotie dati tika apkopoti tabulā un analizēti, izmantojot Graphpad Prism V9 programmatūru (GraphPad Software, La Jolla, CA). Lai pārbaudītu atšķirības starp katru apstrādes veidu un ne-antimikrobiālo kontroles pārsēju, tika izmantota vienvirziena dispersijas analīze ar vairākām salīdzināšanām, izmantojot Daneta post hoc testu. p vērtība <0,05 tika uzskatīta par statistiski nozīmīgu.
Sudraba gela šķiedru pārsēju efektivitāte vispirms tika novērtēta pret Staphylococcus aureus un Pseudomonas aeruginosa bioplēves kolonijām in vitro. Sudraba pārsēji satur dažādas sudraba formulas: tradicionālie sudraba pārsēji ražo Ag1+ jonus; sudraba pārsēji, kas pēc EDTA/BC pievienošanas var ražot Ag1+ jonus, var iznīcināt bioplēves matricu un pakļaut baktērijas sudraba iedarbībai sudraba jonu antibakteriālās iedarbības rezultātā.15 un pārsēji, kas satur skābekli saturošus Ag sāļus, kas ražo Ag1+, Ag2+ un Ag3+ jonus. Tā efektivitāte tika salīdzināta ar neantimikrobu kontroles pārsēju, kas izgatavots no želejveida šķiedrām. Atlikušās dzīvotspējīgās baktērijas bioplēvē tika novērtētas ik pēc 24 stundām 8 dienas (1. attēls). 5. dienā bioplēve tika atkārtoti inokulēta ar 3,85 × 105S. Staphylococcus aureus vai 1,22 × 105P. aeruginosa, lai novērtētu bioplēves atjaunošanos. Salīdzinot ar neantimikrobu kontroles pārsējiem, Ag1+ pārsējiem bija minimāla ietekme uz baktēriju dzīvotspēju Staphylococcus aureus un Pseudomonas aeruginosa bioplēvēs 5 dienu laikā. Turpretī pārsēji, kas saturēja skābekli saturošu Ag un Ag1+ + EDTA/BC sāļus, efektīvi iznīcināja baktērijas bioplēvē 5 dienu laikā. Pēc atkārtotas inokulācijas ar planktona baktērijām 5. dienā bioplēves atjaunošanās netika novērota (1. att.).
Dzīvotspējīgo baktēriju kvantitatīva noteikšana Staphylococcus aureus un Pseudomonas aeruginosa bioplēvēs pēc apstrādes ar sudraba pārsējiem. Staphylococcus aureus un Pseudomonas aeruginosa bioplēvju kolonijas tika apstrādātas ar sudraba pārsējiem vai neantimikrobiāliem kontroles pārsējiem, un atlikušo dzīvotspējīgo baktēriju skaits tika noteikts ik pēc 24 stundām. Pēc 5 dienām bioplēve tika atkārtoti inokulēta ar 3,85×105S. Staphylococcus aureus vai 1,22×105P. Bakterioplanktona Pseudomonas aeruginosa kolonijas tika veidotas individuāli, lai novērtētu bioplēves atjaunošanos. Grafiki parāda vidējo vērtību +/- standarta kļūdu.
Lai vizualizētu sudraba pārsēju ietekmi uz bioplēves dzīvotspēju, pārsēji tika uzlikti uz nobriedušām bioplēvēm, kas ex vivo audzētas uz cūkas ādas. Pēc 24 stundām pārsējs tiek noņemts, un bioplēve tiek iekrāsota ar zilu reaktīvu krāsvielu, ko dzīvās baktērijas metabolizē rozā krāsā. Ar kontroles pārsējiem apstrādātās bioplēves bija rozā krāsā, kas norāda uz dzīvotspējīgu baktēriju klātbūtni bioplēvē (2.A attēls). Turpretī ar Ag oksisols pārsēju apstrādātā bioplēve galvenokārt bija zila, kas norāda, ka atlikušās baktērijas uz cūkas ādas virsmas bija dzīvotnespējīgas baktērijas (2.B attēls). Ar Ag1+ saturošiem pārsējiem apstrādātajās bioplēvēs tika novērota jaukta zila un rozā krāsa, kas norāda uz dzīvotspējīgu un dzīvotnespējīgu baktēriju klātbūtni bioplēvē (2.C attēls), savukārt EDTA/BC pārsēji, kas saturēja Ag1+, galvenokārt bija zili ar dažiem rozā plankumiem, norādot zonas, kuras sudraba pārsējs nav ietekmējis (2.D attēls). Aktīvo (rozā) un neaktīvo (zilo) zonu kvantitatīvā noteikšana parādīja, ka kontroles plāksteris bija 75% aktīvs (2.E attēls). Ag1+ + EDTA/BC pārsēji darbojās līdzīgi kā ar skābekli piesātināti Ag sāls pārsēji, izdzīvošanas rādītāji bija attiecīgi 13% un 14%. Ag1+ pārsējs arī samazināja baktēriju dzīvotspēju par 21%. Šīs bioplēves pēc tam tika novērotas, izmantojot skenējošo elektronu mikroskopiju (SEM). Pēc apstrādes ar kontroles pārsēju un Ag1+ pārsēju tika novērots Pseudomonas aeruginosa slānis, kas klāja cūkas ādu (2.F,H attēls), savukārt pēc apstrādes ar Ag1+ pārsēju tika konstatētas dažas baktēriju šūnas un arī zem tām tika konstatētas dažas baktēriju šūnas. Kolagēna šķiedras var uzskatīt par cūkas ādas audu struktūru (2.G attēls). Pēc apstrādes ar Ag1+ + EDTA/BC pārsēju bija redzamas baktēriju plāksnes un zem tām esošās kolagēna šķiedru plāksnes (2.I attēls).
Pseudomonas aeruginosa bioplēves vizualizācija pēc apstrādes ar sudraba pārsēju. (A–D) Uz cūku ādas audzētu Pseudomonas aeruginosa bioplēvju baktēriju dzīvotspēja tika vizualizēta, izmantojot PrestoBlue dzīvotspējas krāsvielu 24 stundas pēc apstrādes ar sudraba pārsējiem vai neantimikrobiāliem kontroles pārsējiem. Dzīvās baktērijas ir rozā krāsā, dzīvotnespējīgās baktērijas un cūku āda ir zilā krāsā. (E) Uz cūku ādas audzētu Pseudomonas aeruginosa bioplēvju (rozā plankums) kvantitatīva noteikšana, izmantojot skenējošo elektronu mikroskopiju Image Pro 10. versija (FI) un apstrādātas ar sudraba pārsēju vai neantimikrobiālu kontroles pārsēju 24 stundas. SEM mēroga josla = 5 µm. (J–M) Koloniju bioplēves auga uz filtriem un tika iekrāsotas ar PrestoBlue reaktīvo krāsvielu pēc 24 stundu inkubācijas ar sudraba pārsējiem.
Lai noteiktu, vai ciešs kontakts starp pārsējiem un bioplēvēm ietekmē pārsēju efektivitāti, uz līdzenas virsmas novietotas koloniju bioplēves 24 stundas tika apstrādātas ar pārsējiem un pēc tam iekrāsotas ar reaktīvām krāsvielām. Neapstrādātā bioplēve bija tumši rozā krāsā (2.J attēls). Atšķirībā no bioplēvēm, kas apstrādātas ar pārsējiem, kas satur skābekli saturošus Ag sāļus (2.K attēls), bioplēvēm, kas apstrādātas ar pārsējiem, kas satur Ag1+ vai Ag1+ + EDTA/BC, bija redzamas rozā krāsojuma joslas (2.L,M attēls). Šī rozā krāsa norāda uz dzīvotspējīgu baktēriju klātbūtni un ir saistīta ar šuvju zonu pārsēja iekšpusē. Šīs piešūtās vietas rada mirušās telpas, kas ļauj bioplēves baktērijām izdzīvot.
Lai novērtētu sudraba pārsēju efektivitāti in vivo, peļu, kas inficētas ar nobriedušām S. aureus un P. aeruginosa bioplēvēm, pilna biezuma izgrieztas brūces tika apstrādātas ar neantimikrobiāliem kontroles pārsējiem vai sudraba pārsējiem. Pēc 3 ārstēšanas dienām makroskopiskā attēlu analīze uzrādīja mazākus brūču izmērus, apstrādājot tās ar skābekli piesātinātiem sāls pārsējiem, salīdzinot ar neantimikrobiāliem kontroles pārsējiem un citiem sudraba pārsējiem (3.A–H attēls). Lai apstiprinātu šos novērojumus, brūces tika savāktas, un brūces laukums un atkārtota epitelizācija tika kvantitatīvi noteikta hematoksilīna un eozīna krāsotos audu griezumos, izmantojot image pro programmatūras 10. versiju (3.I–L attēls).
Sudraba pārsēju ietekme uz brūces virsmu un ar bioplēvēm inficētu brūču atkārtota epitelizācija. (A–H) Mazas šūnas, kas inficētas ar Pseudomonas aeruginosa (A–D) un Staphylococcus aureus (E–H) bioplēvēm pēc trīs dienu ilgas apstrādes ar neantimikrobu kontroles pārsēju, skābekli saturošu Ag sāls pārsēju, Ag1+ pārsēju un Ag1+ pārsēju. Reprezentatīvi makroskopiski attēli. Peļu brūces ar Ag1+ + EDTA/BC pārsēju. (IL) Reprezentatīva Pseudomonas aeruginosa infekcija, histoloģiskie griezumi, kas iekrāsoti ar hematoksilīnu un eozīnu, izmantoti, lai kvantitatīvi noteiktu brūces laukumu un epitēlija reģenerāciju. Brūču laukuma (M, O) un atkārtotas epitelizācijas procentuālās daļas (N, P) kvantitatīva noteikšana brūcēm, kas inficētas ar Pseudomonas aeruginosa (M, N) un Staphylococcus aureus (O, P) bioplēvēm (katrā ārstēšanas grupā n = 12). Grafiki parāda vidējo vērtību +/- standarta kļūdu. * nozīmē p = < 0,05 ** nozīmē p = < 0,01; Makroskopiskais mērogs = 2,5 mm, histoloģiskais mērogs = 500 µm.
Ar Pseudomonas aeruginosa bioplēvi inficētu brūču laukuma kvantitatīva noteikšana (3.M attēls) parādīja, ka ar Ag oksisāļiem ārstētu brūču vidējais brūces izmērs bija 2,5 mm2, savukārt ne-antimikrobiālajam kontroles pārsējam vidējais brūces izmērs bija 3,1 mm2, kas neatbilst patiesībai. Pētījums sasniedza statistisku ticamību (3.M attēls). p = 0,423). Brūcēm, kas ārstētas ar Ag1+ vai Ag1+ + EDTA/BC, brūces laukums nesamazinājās (attiecīgi 3,1 mm2 un 3,6 mm2). Apstrāde ar skābekli piesātinātu Ag sāls pārsēju veicināja atkārtotu epitelizāciju lielākā mērā nekā ne-antimikrobiālais kontroles pārsējs (attiecīgi 34% un 15%; p = 0,029) un Ag1+ vai Ag1+ + EDTA/BC (attiecīgi 10% un 11%) (3.N attēls). , , ).
Līdzīgas brūces laukuma un epitēlija reģenerācijas tendences tika novērotas brūcēs, kas inficētas ar S. aureus bioplēvām (3.O attēls). Pārsēji, kas saturēja skābekli saturošus sudraba sāļus, samazināja brūces laukumu (2,0 mm2) par 23% salīdzinājumā ar kontroles neantimikrobu pārsēju (2,6 mm2), lai gan šis samazinājums nebija nozīmīgs (p = 0,304) (3.O attēls). Turklāt brūces laukums Ag1+ ārstēšanas grupā bija nedaudz samazināts (2,4 mm2), savukārt brūce, kas tika apstrādāta ar Ag1+ + EDTA/BC pārsēju, nesamazināja brūces laukumu (2,9 mm2). Ag skābekļa sāļi arī veicināja ar S. aureus bioplēvi inficētu brūču atkārtotu epitelizāciju (31%) lielākā mērā nekā tās, kas tika ārstētas ar neantimikrobu kontroles pārsējiem (12%, p = 0,003) (3.P attēls). Ag1+ pārsējs (16%, p = 0,903) un Ag+1 + EDTA/BC pārsējs (14%, p = 0,965) uzrādīja līdzīgu epitēlija reģenerācijas līmeni kā kontroles grupā.
Lai vizualizētu sudraba pārsēju ietekmi uz bioplēves matricu, tika veikta Toto 1 un Syto 60 jodīda krāsošana (4. att.). Toto 1 jodīds ir šūnām necaurlaidīga krāsviela, ko var izmantot, lai precīzi vizualizētu ekstracelulārās nukleīnskābes, kas ir bagātīgi bioplēvju EPS. Syto 60 ir šūnām caurlaidīga krāsviela, ko izmanto kā kontrastkrāsu16. Toto 1 un Syto 60 jodīda novērojumi brūcēs, kas inokulētas ar Pseudomonas aeruginosa (4A.–D. attēls) un Staphylococcus aureus (4I.–L. attēls) bioplēvēm, parādīja, ka pēc 3 dienu ilgas pārsēju apstrādes EPS bioplēvē bija ievērojami samazināts. Ag1+ pārsēji bez papildu antibiotiku plēves komponentiem, kas saturēja skābekli saturošus sāļus Ag un Ag1+ + EDTA/BC, ievērojami samazināja brīvās DNS daudzumu brūcēs, kas inokulētas ar Pseudomonas aeruginosa, bet bija mazāk efektīvi brūcēs, kas inokulētas ar Staphylococcus aureus.
Brūces bioplēves in vivo attēlveidošana pēc 3 dienu ilgas apstrādes ar kontroles vai sudraba pārsējiem. Pseudomonas aeruginosa (A–D) un Staphylococcus aureus (I–L) konfokālie attēli, iekrāsoti ar Toto 1 (zaļš), lai vizualizētu ekstracelulārās nukleīnskābes, kas ir ekstracelulāro bioplēves polimēru sastāvdaļa. Lai iekrāsotu intracelulārās nukleīnskābes, izmantojiet Syto 60 (sarkans). skābes. P. Ar Pseudomonas aeruginosa (E–H) un Staphylococcus aureus (M–P) bioplēvēm inficētu brūču skenējošā elektronu mikroskopija pēc 3 dienu ilgas apstrādes ar kontroles un sudraba pārsējiem. SEM mēroga josla = 5 µm. Konfokālā attēlveidošanas mēroga josla = 50 µm.
Skenējošā elektronmikroskopija parādīja, ka pelēm, kas tika inokulētas ar Pseudomonas aeruginosa (4.E-H attēls) un Staphylococcus aureus (4.M-P attēls) bioplēves kolonijām, pēc 3 dienu ilgas ārstēšanas ar tikai sudraba pārsējiem brūcēs bija ievērojami mazāk baktēriju.
Lai novērtētu sudraba pārsēju ietekmi uz brūču iekaisumu ar bioplēvi inficētām pelēm, ar bioplēvi inficēto brūču daļas, kas 3 dienas tika apstrādātas ar kontroles vai sudraba pārsējiem, tika imūnhistoķīmiski iekrāsotas, izmantojot neitrofiliem un makrofāgiem specifiskas antivielas. Neitrofilu un makrofāgu kvantitatīva noteikšana iekšēji. granulācijas audi. 5. attēls). Visi sudraba pārsēji samazināja neitrofilu un makrofāgu skaitu brūcēs, kas inficētas ar Pseudomonas aeruginosa, salīdzinot ar neantimikrobiāliem kontroles pārsējiem pēc trīs dienu ilgas apstrādes. Tomēr apstrāde ar skābekli saturošu sudraba sāls pārsēju izraisīja lielāku neitrofilu (p = <0,0001) un makrofāgu (p = <0,0001) samazināšanos, salīdzinot ar citiem testētajiem sudraba pārsējiem (5.I,J attēls). Lai gan Ag1+ + EDTA/BC bija lielāka ietekme uz brūču bioplēvi, tas samazināja neitrofilu un makrofāgu līmeni mazākā mērā nekā Ag1+ pārsējs. Pēc pārsēja ar Ag (p = <0,0001), Ag1+ (p = 0,0008) un Ag1++ EDTA/BC (p = 0,0043) oksisoliem, salīdzinot ar kontroles grupu, tika novērotas arī vidēji smagas brūces, kas inficētas ar S. aureus bioplēvi. Līdzīgas tendences novērojamas arī neitropēnijas gadījumā. Tomēr tikai ar skābekli piesātināto Ag sāls pārsēju tika novērota būtiska makrofāgu skaita samazināšanās granulācijas audos, salīdzinot ar kontroles grupu, brūcēs, kas inficētas ar S. aureus bioplēvi (p = 0,0339) (5.L attēls).
Neitrofilu un makrofāgu daudzums tika noteikts brūcēs, kas inficētas ar Pseudomonas aeruginosa un Staphylococcus aureus bioplēvēm, pēc 3 dienu ilgas apstrādes ar neantibakteriāliem kontroles vai sudraba pārsējiem. Neitrofilu (AD) un makrofāgu (EH) daudzums tika noteikts audu griezumos, kas iekrāsoti ar neitrofiliem vai makrofāgiem specifiskām antivielām. Neitrofilu (I un K) un makrofāgu (J un L) kvantitatīva noteikšana brūcēs, kas inficētas ar Pseudomonas aeruginosa (I un J) un Staphylococcus aureus (K un L) bioplēvēm. N = 12 katrā grupā. Grafiki parāda vidējo vērtību +/- standarta kļūdu, nozīmīguma vērtības salīdzinājumā ar neantibakteriālu kontroles pārsēju, * nozīmē p = < 0,05, ** nozīmē p = < 0,01; *** nozīmē p = < 0,001; norāda p = < 0,0001).
Pēc tam mēs novērtējām sudraba pārsēju ietekmi uz infekcijas neatkarīgu dzīšanu. Neinficētas ekscīzijas brūces 3 dienas tika ārstētas ar neantimikrobu kontroles pārsēju vai sudraba pārsēju (6. attēls). No testētajiem sudraba pārsējiem tikai brūces, kas tika ārstētas ar skābekļa sāls pārsēju, makroskopiskajos attēlos izskatījās mazākas nekā brūces, kas tika ārstētas ar kontroles grupu (6.A–D attēls). Brūces laukuma kvantitatīva noteikšana, izmantojot histoloģisko analīzi, parādīja, ka vidējais brūces laukums pēc apstrādes ar Ag oxysols pārsēju bija 2,35 mm2, salīdzinot ar 2,96 mm2 brūcēm, kas tika ārstētas ar kontroles grupu, taču šī atšķirība nesasniedza statistisku ticamību (p = 0,488) (6.I attēls). Turpretī pēc apstrādes ar Ag1+ (3,38 mm2, p = 0,757) vai Ag1+ + EDTA/BC (4,18 mm2, p = 0,054) pārsējiem, salīdzinot ar kontroles grupu, brūces laukuma samazināšanās netika novērota. Ar Ag oksisol pārsēju tika novērota pastiprināta epitēlija reģenerācija, salīdzinot ar kontroles grupu (attiecīgi 30% pret 22%), lai gan šī vērtība nesasniedza statistiski nozīmīgu vērtību (p = 0,067), tā ir diezgan nozīmīga un apstiprina iepriekšējos rezultātus. Pārsējs ar oksisoliem veicina atkārtotu epitelizāciju. - Neinficētu brūču epitelizācija17. Turpretī apstrādei ar Ag1+ vai Ag1+ + EDTA/BC pārsējiem nebija nekādas ietekmes vai arī tā uzrādīja samazinātu atkārtotu epitelizāciju, salīdzinot ar kontroles grupu.
Sudraba brūču pārsēja ietekme uz brūču dzīšanu neinficētām pelēm pēc pilnīgas rezekcijas. (AD) Reprezentatīvi makroskopiski brūču attēli pēc trīs dienu ārstēšanas ar neantimikrobu kontroles pārsēju un sudraba pārsēju. (EH) Reprezentatīvas brūču daļas, kas iekrāsotas ar hematoksilīnu un eozīnu. Brūces laukuma kvantitatīvā noteikšana (I) un reepitelizācijas procentuālā daļa (J) tika aprēķināta no histoloģiskajām daļām brūces viduspunktā, izmantojot attēlu analīzes programmatūru (n = 11–12 katrā ārstēšanas grupā). Grafiki parāda vidējo vērtību +/- standarta kļūdu. * nozīmē p = <0,05.
Sudrabam ir ilga lietošanas vēsture kā pretmikrobu terapija brūču dzīšanas procesā, taču daudzas dažādas zāļu formas un piegādes metodes var izraisīt atšķirības pretmikrobu efektivitātē 18. Turklāt specifisku sudraba piegādes sistēmu antibiotiku plēves īpašības nav pilnībā izprastas. Lai gan saimnieka imūnreakcija ir relatīvi efektīva pret planktona baktērijām, tā parasti ir mazāk efektīva pret bioplēvēm 19. Planktona baktērijas makrofāgi viegli fagocitē, bet bioplēvēs agregētās šūnas rada papildu problēmas, ierobežojot saimnieka reakciju tiktāl, ka imūnās šūnas var tikt pakļautas apoptozei un atbrīvot pro-iekaisuma faktorus, lai pastiprinātu imūnreakciju 20. Ir novērots, ka daži leikocīti var iekļūt bioplēvēs 21, bet nespēj fagocitēt baktērijas, kad šī aizsardzība ir apdraudēta 22. Lai atbalstītu saimnieka imūnreakciju pret brūču bioplēves infekciju, jāizmanto holistiska pieeja. Brūču attīrīšana var fiziski izjaukt bioplēvi un noņemt lielāko daļu bioslodzes, bet saimnieka imūnreakcija var būt neefektīva pret atlikušo bioplēvi, īpaši, ja saimnieka imūnreakcija ir apdraudēta. Tādējādi pretmikrobu terapijas, piemēram, sudraba pārsēji, var atbalstīt saimnieka imūnreakciju un likvidēt bioplēves infekcijas. Sastāvs, koncentrācija, šķīdība un ievadīšanas substrāts var ietekmēt sudraba pretmikrobu efektivitāti. Pēdējos gados sudraba apstrādes tehnoloģijas attīstība ir padarījusi šos pārsējus efektīvākus9,23. Attīstoties sudraba pārsēju tehnoloģijai, ir svarīgi izprast šo pārsēju efektivitāti brūču infekcijas kontrolē un, vēl svarīgāk, šo spēcīgo sudraba formu ietekmi uz brūces vidi un dzīšanu.
Šajā pētījumā mēs salīdzinājām divu uzlabotu sudraba pārsēju efektivitāti ar parastajiem sudraba pārsējiem, kas ražo Ag1+ jonus pret bioplēvēm, izmantojot dažādus in vitro un in vivo modeļus. Mēs arī novērtējām šo pārsēju ietekmi uz brūces vidi un no infekcijas neatkarīgu dzīšanu. Lai samazinātu piegādes matricas ietekmi, visi testētie sudraba pārsēji sastāvēja no karboksimetilcelulozes.
Mūsu sākotnējais šo sudraba pārsēju novērtējums pret Pseudomonas aeruginosa un Staphylococcus aureus koloniju bioplēvēm liecina, ka atšķirībā no tradicionālajiem Ag1+ pārsējiem, divi uzlaboti sudraba pārsēji, Ag1+ + EDTA/BC un skābekli saturoši Ag sāļi, ir efektīvi 5. Efektīvi iznīcinot bioplēves baktērijas dažu dienu laikā. Turklāt šie pārsēji novērš bioplēves atkārtotu veidošanos atkārtotas planktona baktēriju iedarbības gadījumā. Ag1+ pārsējs saturēja sudraba hlorīdu, to pašu sudraba savienojumu un bāzes matricu kā Ag1+ + EDTA/BC, un tam bija ierobežota ietekme uz baktēriju dzīvotspēju bioplēvē tajā pašā laika posmā. Novērojums, ka Ag1+ + EDTA/BC pārsējs bija efektīvāks pret bioplēvi nekā Ag1+ pārsējs, kas sastāvēja no tās pašas matricas un sudraba savienojuma, apstiprina uzskatu, ka ir nepieciešamas papildu sastāvdaļas, lai palielinātu sudraba hlorīda efektivitāti pret bioplēvi, kā ziņots citur15. Šie rezultāti apstiprina domu, ka BC un EDTA spēlē papildu lomu, veicinot pārsēja kopējo efektivitāti, un ka šīs sastāvdaļas neesamība Ag1+ pārsējos, iespējams, veicināja nespēju pierādīt efektivitāti in vitro. Mēs atklājām, ka ar skābekli piesātināti Ag sāls pārsēji, kas ražo Ag2+ un Ag3+ jonus, uzrādīja spēcīgāku antibakteriālu efektivitāti nekā Ag1+ un līdzīgos līmeņos kā Ag1+ + EDTA/BC. Tomēr augstā redokspotenciāla dēļ nav skaidrs, cik ilgi Ag3+ joni saglabājas aktīvi un efektīvi pret brūču bioplēvēm, tāpēc tie ir pelnījuši turpmāku izpēti. Turklāt ir daudz dažādu pārsēju, kas ģenerē Ag1+ jonus, bet šajā pētījumā netika pārbaudīti. Šie pārsēji sastāv no dažādiem sudraba savienojumiem, koncentrācijām un bāzes matricām, kas var ietekmēt Ag1+ jonu piegādi un to efektivitāti pret bioplēvēm. Ir arī vērts atzīmēt, ka ir daudz dažādu in vitro un in vivo modeļu, ko izmanto, lai novērtētu brūču pārsēju efektivitāti pret bioplēvēm. Izmantotā modeļa veids, kā arī šajos modeļos izmantotās barotnes sāls un olbaltumvielu saturs ietekmēs pārsēja efektivitāti. Mūsu in vivo modelī mēs ļāvām bioplēvei nobriest in vitro un pēc tam pārvietojām to uz brūces ādas virsmu. Saimniekpeles imūnreakcija ir relatīvi efektīva pret planktona baktērijām, kas uzklātas uz brūces, tādējādi veidojot bioplēvi, brūcei dzīstot. Nobriedušas bioplēves pievienošana brūcei ierobežo saimnieka imūnās atbildes efektivitāti pret bioplēves veidošanos, ļaujot nobriedušai bioplēvei nostiprināties brūcē, pirms var sākties dzīšana. Tādējādi mūsu modelis ļauj mums novērtēt antimikrobiālo pārsēju efektivitāti uz nobriedušām bioplēvēm, pirms brūces sāk dzīt.
Mēs arī atklājām, ka pārsēja piemērotība ietekmēja sudraba pārsēju efektivitāti uz in vitro audzētām bioplēvēm un cūku ādas. Ciešs kontakts ar brūci tiek uzskatīts par kritisku pārsēja antimikrobiālajai efektivitātei24,25. Pārsēji, kas saturēja skābekli saturošus Ag sāļus, atradās ciešā kontaktā ar nobriedušām bioplēvēm, kā rezultātā pēc 24 stundām bioplēvē ievērojami samazinājās dzīvotspējīgo baktēriju skaits. Turpretī, apstrādājot ar Ag1+ un Ag1+ + EDTA/BC pārsējiem, saglabājās ievērojams skaits dzīvotspējīgu baktēriju. Šie pārsēji satur šuves visā pārsēja garumā, kas rada mirušas telpas, kas novērš ciešu kontaktu ar bioplēvi. Mūsu in vitro pētījumos šīs nesaskaršanās vietas novērsa dzīvotspējīgo baktēriju iznīcināšanu bioplēvē. Baktēriju dzīvotspēju novērtējām tikai pēc 24 stundu apstrādes; Laika gaitā, pārsējam kļūstot piesātinātākam, var būt mazāk mirušās telpas, samazinot šo dzīvotspējīgo baktēriju laukumu. Tomēr tas uzsver pārsēja sastāva nozīmi, ne tikai sudraba veida nozīmi pārsējā.
Lai gan in vitro pētījumi ir noderīgi, lai salīdzinātu dažādu sudraba tehnoloģiju efektivitāti, ir svarīgi arī izprast šo pārsēju ietekmi uz bioplēvēm in vivo, kur saimnieka audi un imūnās atbildes veicina pārsēju efektivitāti pret bioplēvēm. Šo pārsēju ietekme uz brūču bioplēvēm tika novērota, izmantojot skenējošo elektronu mikroskopiju un bioplēves EPS krāsošanu, izmantojot intracelulāras un ekstracelulāras DNS krāsvielas. Mēs atklājām, ka pēc 3 dienu ārstēšanas visi pārsēji bija efektīvi, samazinot bezšūnu DNS daudzumu ar bioplēvi inficētās brūcēs, bet Ag1+ pārsējs bija mazāk efektīvs ar Staphylococcus aureus inficētās brūcēs. Skenējošā elektronu mikroskopija arī parādīja, ka brūcēs, kas tika ārstētas ar sudraba pārsējiem, bija ievērojami mazāk baktēriju, lai gan tas bija izteiktāk ar skābekli piesātināto Ag sāls pārsēju un Ag1+ + EDTA/BC pārsēju, salīdzinot ar Ag1+ pārsēju. Šie dati liecina, ka testētajiem sudraba pārsējiem bija dažādas pakāpes ietekme uz bioplēves struktūru, bet neviens no sudraba pārsējiem nespēja izskaust bioplēvi, kas apstiprina nepieciešamību pēc holistiskas pieejas brūču bioplēves infekciju ārstēšanā; sudraba aproču izmantošana. Pirms ārstēšanas tiek veikta fiziska attīrīšana, lai noņemtu lielāko daļu bioplēves.
Hroniskas brūces bieži ir smaga iekaisuma stāvoklī, un brūces audos ilgstoši saglabājas lieko iekaisuma šūnu daudzums, izraisot audu bojājumus un samazinot skābekļa daudzumu, kas nepieciešams efektīvai šūnu metabolismam un funkcijai brūcē26. Bioplēves saasina šo naidīgo brūces vidi, dažādos veidos negatīvi ietekmējot dzīšanu, tostarp kavējot šūnu proliferāciju un migrāciju un aktivizējot iekaisumu veicinošos citokīnus27. Sudraba pārsējiem kļūstot efektīvākiem, ir svarīgi izprast to ietekmi uz brūces vidi un dzīšanu.
Interesanti, ka, lai gan visi sudraba pārsēji ietekmēja bioplēves sastāvu, tikai ar skābekli piesātināti sudraba sāļu pārsēji palielināja šo inficēto brūču atkārtotu epitelizāciju. Šie dati apstiprina mūsu iepriekšējos atklājumus17 un Kalana et al. (2017)28 rezultātus, kas uzrādīja labus skābekli piesātinātu sudraba sāļu drošības un toksicitātes profilus, jo zemākas sudraba koncentrācijas bija efektīvas pret bioplēvēm.
Mūsu pašreizējais pētījums izceļ atšķirības sudraba tehnoloģijā starp antimikrobiāliem sudraba pārsējiem un šīs tehnoloģijas ietekmi uz brūces vidi un no infekcijas neatkarīgu dzīšanu. Tomēr šie rezultāti atšķiras no iepriekšējiem pētījumiem, kas parādīja, ka Ag1+ + EDTA/BC pārsējs uzlaboja ievainotu truša ausu dzīšanas parametrus in vivo. Tomēr tas var būt saistīts ar atšķirībām dzīvnieku modeļos, mērīšanas laikos un baktēriju uzklāšanas metodēs29. Šajā gadījumā brūces mērījumi tika veikti 12 dienas pēc traumas, lai pārsēja aktīvās sastāvdaļas varētu iedarboties uz bioplēvi ilgākā laika periodā. To apstiprina pētījums, kas parādīja, ka klīniski inficētas kāju čūlas, kas ārstētas ar Ag1+ + EDTA/BC, sākotnēji palielinājās izmērā pēc vienas ārstēšanas nedēļas, pēc tam nākamo 3 ārstēšanas nedēļu laikā ar Ag1+ + EDTA/BC un 4 nedēļu laikā pēc neantimikrobiālu līdzekļu lietošanas. CMC pārsēji, lai samazinātu čūlu izmēru30.
Iepriekš ir pierādīts, ka noteiktas sudraba formas un koncentrācijas in vitro ir citotoksiskas11, taču šie in vitro rezultāti ne vienmēr nozīmē blakusparādības in vivo. Turklāt sudraba tehnoloģijas attīstība un labāka izpratne par sudraba savienojumiem un koncentrācijām pārsējos ir novedusi pie daudzu drošu un efektīvu sudraba pārsēju izstrādes. Tomēr, attīstoties sudraba pārsēju tehnoloģijai, ir svarīgi izprast šo pārsēju ietekmi uz brūces vidi31,32,33. Iepriekš tika ziņots, ka palielināts atkārtotas epitelizācijas ātrums atbilst palielinātai pretiekaisuma M2 makrofāgu proporcijai salīdzinājumā ar iekaisumu veicinošo M1 fenotipu. Tas tika atzīmēts iepriekšējā peles modelī, kur sudraba hidrogela brūču pārsēji tika salīdzināti ar sudraba sulfadiazīnu un ne-antimikrobiāliem hidrogeliem34.
Hroniskām brūcēm var būt pārmērīgs iekaisums, un ir novērots, ka neitrofilu pārpalikums var kaitēt brūču dzīšanai35. Pētījumā ar pelēm, kurām ir samazināts neitrofilu skaits, neitrofilu klātbūtne aizkavēja atkārtotu epitelizāciju. Neitrofilu pārpalikums izraisa augstu proteāžu un reaktīvo skābekļa sugu, piemēram, superoksīda un ūdeņraža peroksīda, līmeni, kas ir saistīts ar hroniskām un lēni dzīstošām brūcēm37,38. Tāpat makrofāgu skaita palielināšanās, ja tā netiek kontrolēta, var izraisīt aizkavētu brūču dzīšanu39. Šis pieaugums ir īpaši svarīgs, ja makrofāgi nespēj pāriet no iekaisumu veicinoša fenotipa uz dzīšanu veicinošu fenotipu, kā rezultātā brūces nespēj iziet no iekaisuma dzīšanas fāzes40. Mēs novērojām neitrofilu un makrofāgu skaita samazināšanos ar bioplēvi inficētās brūcēs pēc 3 dienu ārstēšanas ar visiem sudraba pārsējiem, bet samazinājums bija izteiktāks ar skābekli piesātinātiem sāls pārsējiem. Šis samazinājums var būt tiešs imūnās atbildes reakcijas uz sudrabu rezultāts, reakcija uz samazinātu bioslodzi vai brūces atrašanās vēlīnā dzīšanas stadijā un līdz ar to imūno šūnu skaita samazināšanās brūcē. Iekaisuma šūnu skaita samazināšana brūcē var uzturēt brūces dzīšanai labvēlīgu vidi. Nav skaidrs, kā Ag oksisāli veicina no infekcijas neatkarīgu dzīšanu, taču Ag oksisāļu spēja ražot skābekli un iznīcināt kaitīgo ūdeņraža peroksīda, iekaisuma mediatora, līmeni varētu to izskaidrot, un tas prasa turpmākus pētījumus17.
Hroniski nedzīstošas inficētas brūces rada problēmas gan ārstiem, gan pacientiem. Lai gan daudzi pārsēji apgalvo, ka tiem ir pretmikrobu iedarbība, pētījumi reti pievēršas citiem galvenajiem faktoriem, kas ietekmē brūces mikrovidi. Šis pētījums parāda, ka dažādām sudraba tehnoloģijām ir atšķirīga pretmikrobu iedarbība un, kas ir svarīgi, atšķirīga ietekme uz brūces vidi un dzīšanu neatkarīgi no infekcijas. Lai gan šie in vitro un in vivo pētījumi parāda šo pārsēju efektivitāti brūču infekciju ārstēšanā un dzīšanas veicināšanā, ir nepieciešami randomizēti kontrolēti pētījumi, lai novērtētu šo pārsēju efektivitāti klīnikā.
Pašreizējā pētījumā izmantotie un/vai analizētie datu kopumi ir pieejami no atbilstošā autora pēc saprātīga pieprasījuma.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 15. jūlijs