Σας ευχαριστούμε που επισκεφθήκατε το Nature.com. Η έκδοση του προγράμματος περιήγησης που χρησιμοποιείτε έχει περιορισμένη υποστήριξη CSS. Για καλύτερα αποτελέσματα, συνιστούμε να χρησιμοποιήσετε μια νεότερη έκδοση του προγράμματος περιήγησής σας (ή να απενεργοποιήσετε τη λειτουργία συμβατότητας στο Internet Explorer). Εν τω μεταξύ, για να εξασφαλίσουμε συνεχή υποστήριξη, εμφανίζουμε τον ιστότοπο χωρίς στυλ ή JavaScript.
Η μικροβιακή ανάπτυξη στις πληγές συχνά εκδηλώνεται ως βιοφίλμ, τα οποία παρεμβαίνουν στην επούλωση και είναι δύσκολο να εξαλειφθούν. Οι νέες ασημένιες επιδέσμους ισχυρίζονται ότι καταπολεμούν τις λοιμώξεις των τραυμάτων, αλλά η αποτελεσματικότητα των αντιβιοφίλμ και τα ανεξάρτητα από τη μόλυνση των θεραπευτικών αποτελεσμάτων είναι γενικά άγνωστα. Χρησιμοποιώντας in vitro και in vivo μοντέλα βιοφίλμ του Staphylococcus aureus και Pseudomonas aeruginosa, αναφέρουμε την αποτελεσματικότητα των επιδέσμων που δημιουργούν ιόν Ag1+. Ag1+ dressings που περιέχουν αιθυλενοδιαμινοτετραοξικό οξύ και χλωριούχο βενζονίου (Ag1+/EDTA/BC), καθώς και σάλτσες που περιέχουν νιτρικό άργυρο (Ag Oxysalts). , τα οποία παράγουν ιόντα Ag1+, Ag2+ και Ag3+ για την καταπολέμηση της βιοφίλμ τραύματος και την επίδρασή της στη θεραπεία. Τα σάλτσες Ag1+ είχαν ελάχιστες επιδράσεις στο βιοφίλμ τραύματος in vitro και σε ποντίκια (C57BL/6J). Αντίθετα, τα οξυγονωμένα άλατα Ag και τα σάλτσες Ag1+/EDTA/BC μείωσαν σημαντικά τον αριθμό των βιώσιμων βακτηρίων σε βιοφίλμ in vitro και κατέδειξαν σημαντική μείωση των συστατικών βακτηριακών και EPS σε βιοφίλμ τραύματος ποντικού. Αυτές οι επιδέσμοι είχαν διαφορετικές επιδράσεις στην επούλωση των μολυσμένων με βιοφίλμ και των τραυμάτων που έχουν μολυνθεί με βιοφίλμ, με οξυγονωμένα σάλτσες άλατος να έχουν πιο ευεργετικές επιδράσεις στην επανεπιθηλοποίηση, το μέγεθος του τραύματος και τη φλεγμονή σε σύγκριση με τις θεραπείες ελέγχου και άλλες ασημένιες σάλτσες. Οι διαφορετικές φυσικοχημικές ιδιότητες των ασημένιων επιδέσμων μπορεί να έχουν διαφορετικές επιδράσεις στη βιοφίλμ και στη θεραπεία του τραύματος και αυτό πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την επιλογή ενός ντύσιμο για τη θεραπεία των τραυμάτων που έχουν μολυνθεί με βιοφίλμ.
Οι χρόνιες πληγές ορίζονται ως "τραύματα που αποτυγχάνουν να προχωρήσουν μέσα από τα κανονικά στάδια της επούλωσης με κανονικό και έγκαιρο τρόπο" 1. Οι χρόνιες πληγές δημιουργούν ένα ψυχολογικό, κοινωνικό και οικονομικό βάρος για τους ασθενείς και το σύστημα υγειονομικής περίθαλψης. Οι ετήσιες δαπάνες του NHS για τη θεραπεία τραυμάτων και συναφών συννοσηρότητας υπολογίζονται σε £ 8,3 δισεκατομμύρια το 2017-182. Οι χρόνιες πληγές είναι επίσης επί του παρόντος ένα πιεστικό πρόβλημα στις Ηνωμένες Πολιτείες, με την Medicare να εκτιμά το ετήσιο κόστος θεραπείας ασθενών με τραύματα στα 28,1 δολάρια - 96,8 δισεκατομμύρια δολάρια.
Η μόλυνση είναι ένας σημαντικός παράγοντας που εμποδίζει την επούλωση των πληγών. Οι λοιμώξεις συχνά εκδηλώνονται ως βιοφίλμ, τα οποία υπάρχουν στο 78% των μη θεραπευτικών τραυμάτων. Τα βιοφίλμ σχηματίζονται όταν οι μικροοργανισμοί γίνονται μη αναστρέψιμα συνδεδεμένες με επιφάνειες, όπως επιφάνειες τραύματος, και μπορούν να συσσωματώσουν για να σχηματίσουν κοινότητες που παράγουν εξωκυτταρικό πολυμερές (EPS). Το βιοφίλμ τραύματος συνδέεται με αυξημένη φλεγμονώδη απόκριση που οδηγεί σε βλάβη ιστών, η οποία μπορεί να καθυστερήσει ή να αποτρέψει την επούλωση4. Η αύξηση της βλάβης των ιστών μπορεί να οφείλεται εν μέρει στην αυξημένη δραστικότητα των μεταλλοπρωτεϊνάσων της μήτρας, της κολλαγενάσης, της ελαστάσης και του αντιδραστικού είδους οξυγόνου5. Επιπλέον, τα φλεγμονώδη κύτταρα και τα βιοφίλμ είναι οι ίδιοι υψηλοί καταναλωτές οξυγόνου και επομένως μπορούν να προκαλέσουν τοπική υποξία ιστού, εξαντλώντας τα κύτταρα του ζωτικού οξυγόνου που απαιτείται για αποτελεσματική επισκευή ιστών6.
Τα ώριμα βιοφίλμ είναι ιδιαίτερα ανθεκτικά στους αντιμικροβιακούς παράγοντες, απαιτώντας επιθετικές στρατηγικές για τον έλεγχο των λοιμώξεων από βιοφίλμ, όπως η μηχανική θεραπεία που ακολουθείται από αποτελεσματική αντιμικροβιακή θεραπεία. Επειδή τα βιοφίλμ μπορούν να αναγεννηθούν ταχέως, τα αποτελεσματικά αντιμικροβιακά μπορεί να μειώσουν τον κίνδυνο αναδιάρθρωσης μετά από χειρουργική απομάκρυνση7.
Το ασήμι χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο σε αντιμικροβιακές επιδέσμους και χρησιμοποιείται συχνά ως θεραπεία πρώτης γραμμής για χρόνιες μολυσμένες πληγές. Υπάρχουν πολλές εμπορικά διαθέσιμες ασημένιες επιδέσμους, το καθένα που περιέχει διαφορετική σύνθεση αργύρου, συγκέντρωση και μήτρα βάσης. Οι πρόοδοι σε ασημένια περιβραχιόνια έχουν οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων ασημένιων περιβραχιών. Η μεταλλική μορφή αργύρου (AG0) είναι αδρανής. Για να επιτευχθεί η αντιμικροβιακή αποτελεσματικότητα, πρέπει να χάσει ένα ηλεκτρόνιο για να σχηματίσει ιονικό ασήμι (Ag1+). Οι παραδοσιακές ασημένιες επιδέσμους περιέχουν ασημένιες ενώσεις ή μεταλλικό ασήμι, το οποίο, όταν εκτίθεται σε υγρό, αποσυντίθεται για να σχηματίσει ιόντα Ag1+. Αυτά τα ιόντα Ag1+ αντιδρούν με το βακτηριακό κύτταρο, αφαιρώντας ηλεκτρόνια από δομικά συστατικά ή κρίσιμες διεργασίες που είναι απαραίτητες για την επιβίωση. Η πατενταρισμένη τεχνολογία οδήγησε στην ανάπτυξη μιας νέας ένωσης αργύρου, AG Oxysalts (Νιτρικό Ασημί, AG7NO11), το οποίο περιλαμβάνεται σε σάλτσες τραύματος. Σε αντίθεση με το παραδοσιακό ασήμι, η αποσύνθεση των αλάτων που περιέχουν οξυγόνο παράγει καταστάσεις αργύρου με υψηλότερο σθένος (Ag1+, Ag2+και Ag3+). Οι in vitro μελέτες έχουν δείξει ότι οι χαμηλές συγκεντρώσεις οξυγονωμένων αλάτων αργύρου είναι πιο αποτελεσματικές από το ασήμι ενός ιόντος (Ag1+) έναντι των παθογόνων βακτηρίων όπως το Pseudomonas aeruginosa, το Staphylococcus aureus και το Escherichia coli8,9. Ένας άλλος νέος τύπος ασημένιου σάλτσα περιλαμβάνει πρόσθετα συστατικά, δηλαδή αιθυλενοδιαμινοτετραοξικό οξύ (EDTA) και χλωριούχο βενζονίου (BC), τα οποία αναφέρονται ότι στοχεύουν στο βιοφίλμ EPS και έτσι αυξάνουν τη διείσδυση του αργύρου στο βιοφίλμ. Αυτές οι νέες τεχνολογίες Silver προσφέρουν νέους τρόπους για να στοχεύσουν τα βιοφίλμ τραύματος. Ωστόσο, ο αντίκτυπος αυτών των αντιμικροβιακών στο περιβάλλον του τραύματος και η ανεξάρτητη από τη μόλυνση επούλωση είναι σημαντική για να εξασφαλιστεί ότι δεν δημιουργούν ένα δυσμενή περιβάλλον τραύματος ή καθυστερούν την επούλωση. Έχουν αναφερθεί ανησυχίες σχετικά με την κυτταροτοξικότητα του ασημένιου in vitro με αρκετές ασημένιες σάλτσες10,11. Ωστόσο, η κυτταροτοξικότητα in vitro δεν έχει ακόμη μεταφραστεί σε in vivo τοξικότητα και αρκετές επιδέσμους Ag1+ έχουν επιδείξει ένα καλό προφίλ ασφαλείας12.
Εδώ, ερευνήσαμε την αποτελεσματικότητα των σάλτσες καρβοξυμεθυλοκυτταρίνης που περιέχουν νέες συνθέσεις αργύρου κατά του βιοφίλμ τραύματος in vitro και in vivo. Επιπλέον, αξιολογήθηκαν οι επιδράσεις αυτών των επιδέσμων σε ανοσοαποκρίσεις και επούλωση ανεξάρτητων από λοίμωξη.
Όλες οι επιδέσμοι που χρησιμοποιήθηκαν ήταν εμπορικά διαθέσιμες. Το 3M Kerracel Gel Fiber Dressing (3M, Knutsford, UK) είναι ένα μη αντιμικροβιακό 100% καρβοξυμεθυλοκυτταρίνης (CMC) γέλης που χρησιμοποιήθηκε ως σάλτσα ελέγχου σε αυτή τη μελέτη. Τρεις αντιμικροβιακές ασημένιες σάλτσες CMC αξιολογήθηκαν, δηλαδή το 3Μ Kerracel AG Dressing (3Μ, Knutsford, UK), το οποίο περιέχει 1,7%κ.β. οξυγονωμένο άλατα αργύρου (Ag7NO11) σε υψηλότερα ιόντα αργύρου σθένους (Ag1+, Ag2+και Ag3+). Κατά τη διάρκεια της αποσύνθεσης των ιόντων Ag7NO11, Ag1+, Ag2+ και Ag3+ σχηματίζονται σε αναλογία 1: 2: 4. Aquacel AG Extra Dressing που περιέχει 1,2% χλωριούχο ασήμι (AG1+) (Convatec, Deeside, UK) 13 και Aquacel AG+επιπλέον ντύσιμο που περιέχει 1,2% χλωριούχο ασήμι (AG1+), EDTA και χλωριούχο βενζονίου (Convatec, Deeside, UK) 14.
Τα στελέχη που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή τη μελέτη ήταν Pseudomonas aeruginosa NCTC 10781 (δημόσια υγεία Αγγλία, Salisbury) και Staphylococcus aureus NCTC 6571 (Δημόσια Υγεία Αγγλία, Salisbury).
Τα βακτήρια καλλιεργήθηκαν όλη τη νύχτα στο ζωμό Muller-Hinton (Oxoid, Altrincham, UK). Η κουλ ). ) Σχηματισμός αποικιακού βιοφίλμ στους 37 ° C για 24 ώρες. Αυτά τα αποικιακά βιοφίλμ δοκιμάστηκαν για λογαριθμική συρρίκνωση.
Κόψτε το ντύσιμο σε τετραγωνικά κομμάτια 3 cm2 και προ-ελαφρύνετε με αποστειρωμένο απιονισμένο νερό. Τοποθετήστε τον επίδεσμο πάνω από το βιοφίλμ της αποικίας στην πλάκα άγαρ. Κάθε 24 εκτάρια βιοφίλμ απομακρύνθηκε και τα βιώσιμα βακτήρια εντός του βιοφίλμ (CFU/mL) ποσοτικοποιήθηκαν με σειριακή αραίωση (10-1 έως 10-7) σε ζωμό εξουδετέρωσης της ημέρας (Merck-Millipore). Μετά από 24 ώρες επώασης στους 37 ° C, πραγματοποιήθηκαν τυποποιημένες μετρήσεις πλάκας σε πλάκες άγαρ Mueller-Hinton. Κάθε θεραπεία και χρονικό σημείο πραγματοποιήθηκε εις τριπλούν και επαναλήφθηκαν μετρήσεις πλάκας για κάθε αραίωση.
Το δέρμα της κοιλιάς χοιρινού κρέατος λαμβάνεται από θηλυκούς μεγάλους λευκούς χοίρους εντός 15 λεπτών από τη σφαγή σύμφωνα με τα πρότυπα εξαγωγών της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Το δέρμα ξυρισμένο και καθαρίστηκε με μαντηλάκια αλκοόλ και στη συνέχεια καταψύχθηκε στους -80 ° C για 24 ώρες για να αποικοδομήσει το δέρμα. Μετά την απόψυξη, 1 cm2 κομμάτια δέρματος πλύθηκαν τρεις φορές με PBS, 0,6% υποχλωριώδες νάτριο και 70% αιθανόλη για 20 λεπτά κάθε φορά. Πριν αφαιρέσετε την επιδερμίδα, αφαιρέστε οποιαδήποτε εναπομένουσα αιθανόλη πλένοντας 3 φορές σε αποστειρωμένο PBS. Το δέρμα καλλιεργήθηκε σε πλάκα 6 φρεατίων με μεμβράνη νάιλον πάχους 0,45 μm (Merck-Millipore) στην κορυφή και 3 απορροφητικά μαξιλάρια (Merck-Millipore) που περιέχουν 3 ml εμβρυϊκού βοοειδούς ορού (Sigma) Αετός. Μεσαίο (τροποποιημένο Eagle Medium της Dulbecco - Aldrich Ltd.).
Τα αποικιακά βιοφίλμ καλλιεργήθηκαν όπως περιγράφεται για μελέτες έκθεσης βιοφίλμ. Μετά την καλλιέργεια του βιοφίλμ στη μεμβράνη για 72 ώρες, το βιοφίλμ εφαρμόστηκε στην επιφάνεια του δέρματος χρησιμοποιώντας έναν αποστειρωμένο βρόχο εμβολιασμού και η μεμβράνη αφαιρέθηκε. Το βιοφίλμ έπειτα επωάστηκε στο χοιρινό χοίρο για επιπλέον 24 ώρες στους 37 ° C για να επιτρέψει στο βιοφίλμ να ωριμάσει και να προσκολληθεί στο δέρμα του χοίρου. Αφού το βιοφίλμ είχε ωριμάσει και προσαρτηθεί, ένα ντύσιμο 1,5 cm2, πριν από την υγρασία με αποστειρωμένο απεσταγμένο νερό, εφαρμόστηκε απευθείας στην επιφάνεια του δέρματος και επωάστηκε στους 37 ° C για 24 ώρες. Τα βιώσιμα βακτήρια απεικονίστηκαν με χρώση με ομοιόμορφα εφαρμόζοντας αντιδραστήριο βιωσιμότητας κυττάρων Prestoblue (Invitrogen, Life Technologies, Paisley, UK) στην κορυφαία επιφάνεια κάθε εκφυλισμού και επωάζοντάς το για 5 λεπτά. Χρησιμοποιήστε την ψηφιακή κάμερα Leica DFC425 για να τραβήξετε αμέσως εικόνες στο μικροσκόπιο Leica MZ8. Οι περιοχές που έγχρωμες ροζ ποσοτικοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας το Image Pro Software Version 10 (Media Cybernetics Inc, Rockville, MD Image-Pro (MediaCy.com)). Η ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης πραγματοποιήθηκε όπως περιγράφεται παρακάτω.
Τα βακτήρια που καλλιεργήθηκαν κατά τη διάρκεια της νύχτας αραιώθηκαν 1: 100 στο ζωμό Mueller-Hinton. 200 μΐ καλλιέργειας προστέθηκαν σε αποστειρωμένα 0,2 μΜ Whatman Cyclopore Membrane (Whatman, Maidstone, UK) και τοποθετήθηκαν σε άγαρ Mueller-Hinton. Οι πλάκες βιοφίλμ επωάστηκαν στους 37 ° C για 72 ώρες για να επιτραπεί ο ώριμος σχηματισμός βιοφίλμ.
Μετά από 3 ημέρες ωρίμανσης βιοφίλμ, ένας τετραγωνικός επίδεσμος 3 cm2 τοποθετήθηκε απευθείας στο βιοφίλμ και επωάστηκε στους 37 ° C για 24 ώρες. Μετά την αφαίρεση του επίδεσμου από την επιφάνεια του βιοφίλμ, 1 ml αντιδραστηρίου βιωσιμότητας κυττάρων Prestoblue (Invitrogen, Waltham, ΜΑ) προστέθηκε στην επιφάνεια κάθε βιοφίλμ για 20 δευτερόλεπτα. Οι επιφάνειες ξηράνθηκαν πριν καταγραφούν οι αλλαγές χρώματος χρησιμοποιώντας μια ψηφιακή κάμερα Nikon D2300 (Nikon UK Ltd., Kingston, UK).
Προετοιμάστε μια διανυκτέρευση σε άγαρ Mueller-Hinton, μεταφέρετε μεμονωμένες αποικίες σε ζωμό 10 ml Mueller-Hinton και επωάστε σε αναδευτήρα στους 37 ° C (100 rpm). Μετά από μια νύχτα επώασης, η καλλιέργεια αραιώθηκε 1: 100 σε ζωμό Mueller-Hinton και 300 μΐ εντοπίστηκε σε 0,2 μm κυκλική μεμβράνη Whatman Cyclopore (Whatman International, Maidstone, UK) στο Agar Mueller-Hinton και επωάστηκε στους 37 ° C μέσα σε 72 ώρες . . Το ώριμο βιοφίλμ εφαρμόστηκε στην πληγή όπως περιγράφεται παρακάτω.
Όλες οι εργασίες με τα ζώα πραγματοποιήθηκαν στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ με άδεια σχεδίου που εγκρίθηκε από το Γραφείο Ευημερίας Ζώων και Ηθικής Ανασκόπησης (P8721BD27) και σύμφωνα με τις κατευθυντήριες γραμμές που δημοσίευσε το Υπουργείο Εσωτερικών στο πλαίσιο του αναθεωρημένου ASPA του 2012. Όλοι οι συγγραφείς τήρησαν τις οδηγίες άφιξης. Ποντίκια C57BL/6J ηλικίας οκτώ εβδομάδων (Envigo, Oxon, UK) χρησιμοποιήθηκαν για όλες τις in vivo μελέτες. Τα ποντίκια αναισθητοποιήθηκαν με ισοφλουράνιο (Piramal Critical Care Ltd, West Drayton, UK) και οι ραχιαίες επιφάνειες τους ξυρισμένα και καθαρίστηκαν. Κάθε ποντίκι έλαβε έπειτα ένα τραύμα εκτομής 2 χ 6 mm χρησιμοποιώντας μια διάτρηση βιοψίας Stiefel (Schuco International, Hertfordshire, UK). Για τραύματα μολυσμένων με βιοφίλμ, εφαρμόστε 72 ώρες αποικιακού βιοφίλμ που καλλιεργείται στη μεμβράνη όπως περιγράφεται παραπάνω στο δερματικό στρώμα της πληγής χρησιμοποιώντας έναν αποστειρωμένο βρόχο εμβολιασμού αμέσως μετά τον τραυματισμό και απορρίψτε τη μεμβράνη. Ένα τετραγωνικό εκατοστό του ντυσίματος είναι προ-υγρασία με αποστειρωμένο νερό για να διατηρήσει ένα περιβάλλον υγρού τραύματος. Οι επιδέσμοι εφαρμόστηκαν απευθείας σε κάθε τραύμα και καλύφθηκαν με ταινία Tegaderm 3Μ (3Μ, Bracknell, UK) και υγρή κόλλα Mastisol (Emoquest Healthcare, Ferndale, ΜΙ) που εφαρμόζεται γύρω από τις άκρες για την παροχή πρόσθετης πρόσφυσης. Η βουπρενορφίνη (Animalcare, York, UK) χορηγήθηκε σε συγκέντρωση 0,1 mg/kg ως αναλγητικό. Cull ποντίκια τρεις ημέρες μετά τον τραυματισμό χρησιμοποιώντας τη μέθοδο του Προγράμματος 1 και αφαιρέστε, μισό και αποθηκεύστε την περιοχή του τραύματος ανάλογα με τις ανάγκες.
Διεξήχθη σύμφωνα με το πρωτόκολλο του κατασκευαστή. Η περιοχή του τραύματος και η επανεπιθηλοποίηση ποσοτικοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας την έκδοση λογισμικού Image Pro 10 (Media Cybernetics Inc, Rockville, MD).
Τα τμήματα των ιστών απομακρύνθηκαν σε ξυλόλιο (Thermofisher Scientific, Loughborough, UK), επανυδατώθηκαν με 100-50% βαθμολογημένη αιθανόλη και εν συντομία βυθίστηκαν σε απιονισμένο νερό (ThermoFisher Scientific). Η ανοσοϊστοχημεία πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας το κιτ Vectastain Elite ABC PK-6104 (Vector Laboratories, Burlingame, CA) σύμφωνα με το πρωτόκολλο του κατασκευαστή. Τα πρωτογενή αντισώματα σε ουδετερόφιλα NIMP-R14 (Thermofisher Scientific) και Macrophages MS CD107B Pure M3/84 (BD Biosciences, Wokingham, UK) αραιώθηκαν 1: 100 σε διάλυμα αποκλεισμού και προστέθηκαν στην επιφάνεια κοπής, ακολουθούμενα από 2 αντισώματα αντι- ABC και Vector Nova κόκκινη υπεροξειδάση (HRP) κιτ (Vector Laboratories, Burlingame, CA) και αντισταθμίστηκαν με αιματοξυλίνη. Οι εικόνες αποκτήθηκαν χρησιμοποιώντας μικροσκόπιο Olympus BX43 και ψηφιακή κάμερα Olympus DP73 (Olympus, Southend-On-Sea, UK).
Τα δείγματα δέρματος σταθεροποιήθηκαν σε 2,5% γλουταραλδεΰδη και 4% φορμαλδεΰδη σε 0,1 Μ HEPES (ρΗ 7,4) για 24 ώρες στους 4 ° C. Τα δείγματα αφυδατώθηκαν χρησιμοποιώντας βαθμολογημένη αιθανόλη και ξηράνθηκαν σε CO2 χρησιμοποιώντας ένα στεγνωτήρα κρίσιμου σημείου Q850 (Quorum Technologies Ltd, Loughton, UK) και ψεκασμό με διάλυμα χρυσού-πλαισίου χρησιμοποιώντας SC7620 MINI Sputterer/Glow Disceence System. Τα δείγματα απεικονίστηκαν χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικό μικροσκόπιο Scanning Fei Quanta 250 (ThermoFisher Scientific) για να απεικονίσουν το κεντρικό σημείο της πληγής.
Το ιωδιούχο TOTO-1 (2 μΜ) εφαρμόστηκε στην επιφάνεια του τραύματος του ποντικού και επωάστηκε για 5 λεπτά στους 37 ° C (Thermofisher Scientific) και υποβλήθηκε σε αγωγή με SYTO-60 (10 μΜ) στους 37 ° C (Thermofisher Scientific). 15 λεπτά z-stack εικόνες δημιουργήθηκαν χρησιμοποιώντας ένα Leica TCS SP8.
Τα βιολογικά και τεχνικά δεδομένα αναπαραγωγής καταγράφηκαν και αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας το λογισμικό GraphPad Prism V9 (GraphPad Software, La Jolla, CA). Η μονόδρομη ανάλυση της διακύμανσης με πολλαπλές συγκρίσεις με τη χρήση μετα-hoc δοκιμής Dunnett χρησιμοποιήθηκε για να δοκιμαστεί για διαφορές μεταξύ κάθε θεραπείας και του μη-αντιμικροβιακού ελέγχου. Μια τιμή P <0,05 θεωρήθηκε σημαντική.
Η αποτελεσματικότητα των ινών από ασήμι πηκτώματα αξιολογήθηκε αρχικά έναντι των αποικιών βιοφίλμ του Staphylococcus aureus και Pseudomonas aeruginosa in vitro. Οι ασημένιες επιδέσμοι περιέχουν διαφορετικούς τύπους αργύρου: παραδοσιακές ασημένιες επιδέσμους παράγουν ιόντα Ag1+. Οι ασημένιες επιδέσμους, οι οποίες μπορούν να παράγουν ιόντα Ag1+ μετά την προσθήκη EDTA/BC, μπορούν να καταστρέψουν τη μήτρα βιοφίλμ και να εκθέσουν βακτήρια σε ασήμι κάτω από το αντιβακτηριακό αποτέλεσμα του αργύρου. ιόντα15 και σάλτσες που περιέχουν οξυγονωμένα άλατα Ag που παράγουν ιόντα Ag1+, Ag2+ και Ag3+. Η αποτελεσματικότητά του συγκρίθηκε με ένα μη-αντιμικροβιακό σάλτσα ελέγχου που κατασκευάστηκε από πύλες ινών. Τα υπόλοιπα βιώσιμα βακτήρια εντός του βιοφίλμ αξιολογήθηκαν κάθε 24 ώρες για 8 ημέρες (Εικόνα 1). Την 5η ημέρα, το βιοφίλμ επανεμφανίστηκε με 3,85 × 105s. Staphylococcus aureus ή 1,22 × 105p. Aeruginosa για την αξιολόγηση της ανάκτησης βιοφίλμ. Σε σύγκριση με τις μη αντιμικροβιακές επιδέσμους ελέγχου, οι επιδέσμοι Ag1+ είχαν ελάχιστη επίδραση στη βακτηριακή βιωσιμότητα στο Staphylococcus aureus και τα βιοφίλμ Pseudomonas aeruginosa σε διάστημα 5 ημερών. Αντίθετα, τα σάλτσες που περιείχαν οξυγονωμένα Ag και Ag1 + + EDTA/BC άλατα ήταν αποτελεσματικά στη θανάτωση βακτηρίων εντός του βιοφίλμ εντός 5 ημερών. Μετά από επαναλαμβανόμενο εμβολιασμό με πλαγκτονικά βακτήρια την ημέρα 5, δεν παρατηρήθηκε αποκατάσταση του βιοφίλμ (Εικόνα 1).
Ποσοτικοποίηση βιώσιμων βακτηρίων στο Staphylococcus aureus και Pseudomonas aeruginosa βιοφίλμ μετά από θεραπεία με ασημένια σάλτσες. Οι αποικίες βιοφίλμ του Staphylococcus aureus και Pseudomonas aeruginosa υποβλήθηκαν σε θεραπεία με ασημένια σάλτσες ή μη-αντιμικροβιακές επιδέσμους ελέγχου και ο αριθμός των παραμένουν βακτηρίων που απομένουν κάθε 24 ώρες. Μετά από 5 ημέρες, το βιοφίλμ επανεγέρθηκε με 3,85 × 105s. Staphylococcus aureus ή 1,22 × 105p. Οι αποικίες του βακτηριοπλαγκτού pseudomonas aeruginosa σχηματίστηκαν μεμονωμένα για να εκτιμηθεί η ανάκτηση βιοφίλμ. Τα γραφήματα δείχνουν μέσο +/- τυπικό σφάλμα.
Για να απεικονιστεί η επίδραση των ασημένιων επιδέσμων στη βιωσιμότητα βιοφίλμ, εφαρμόστηκαν επιδέσμοι σε ώριμα βιοφίλμ που καλλιεργήθηκαν στο δέρμα χοίρου ex νίνο. Μετά από 24 ώρες, ο ντύσιμο αφαιρείται και το βιοφίλμ χρωματίζεται με μπλε αντιδραστική βαφή, η οποία μεταβολίζεται από ζωντανά βακτήρια σε ροζ χρώμα. Τα βιοφίλμ που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με σάλτσες ελέγχου ήταν ροζ, υποδεικνύοντας την παρουσία βιώσιμων βακτηρίων μέσα στο βιοφίλμ (Εικόνα 2Α). Αντίθετα, το βιοφίλμ που υποβλήθηκε σε αγωγή με το σάλτσα Ag Oxysols ήταν κυρίως μπλε, υποδεικνύοντας ότι τα υπόλοιπα βακτήρια στην επιφάνεια του δέρματος του χοίρου ήταν μη βιώσιμα βακτήρια (Σχήμα 2Β). Ο μικτός μπλε και ο ροζ χρωματισμός παρατηρήθηκε σε βιοφίλμ που υποβλήθηκαν σε αγωγή με σάλτσες που περιέχουν Ag1+, υποδεικνύοντας την παρουσία βιώσιμων και μη βιώσιμων βακτηρίων εντός του βιοφίλμ (Εικόνα 2C), ενώ οι επιδέσμοι EDTA/BC που περιέχουν Ag1+ ήταν κυρίως μπλε με μερικά ροζ σημεία. υποδεικνύοντας περιοχές που δεν επηρεάζονται από το ασημένιο dressing (Εικόνα 2D). Η ποσοτικοποίηση των ενεργών (ροζ) και ανενεργών (μπλε) περιοχών έδειξε ότι το έμπλαστρο ελέγχου ήταν 75% ενεργό (Εικόνα 2Ε). Οι επιδέσμοι Ag1 + + EDTA/BC εκτελούσαν παρόμοια με οξυγονωμένες επιδέσμους αλατιού AG, με ποσοστά επιβίωσης 13% και 14% αντίστοιχα. Το Ag1+ Dressing μείωσε επίσης τη βιωσιμότητα βακτηρίων κατά 21%. Αυτά τα βιοφίλμ στη συνέχεια παρατηρήθηκαν χρησιμοποιώντας ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM). Μετά από θεραπεία με το σάλτσα ελέγχου και το σάλτσα Ag1+, παρατηρήθηκε ένα στρώμα ψευδομονών aeruginosa που καλύπτει το χοίρο δέρμα (Εικόνα 2F, Η), ενώ μετά από θεραπεία με το Ag1+ dressing βρέθηκαν λίγα βακτηριακά κύτταρα και βρέθηκαν λίγα βακτηριακά κύτταρα. Οι ίνες κολλαγόνου μπορούν να θεωρηθούν ως η δομή του ιστού του δέρματος χοίρου (Σχήμα 2G). Μετά από θεραπεία με σάλτσα Ag1 + + EDTA/BC, βακτηριακές πλάκες και υποκείμενες πλάκες ινών κολλαγόνου ήταν ορατές (Εικόνα 2Ι).
Οπτικοποίηση του βιοφίλμ Pseudomonas aeruginosa μετά από ασημένια θεραπεία. (Α-δ) Βακτηριακή βιωσιμότητα σε βιοφίλμ Pseudomonas aeruginosa που καλλιεργήθηκαν σε δέρμα χοίρου απεικονίστηκαν χρησιμοποιώντας βαφή βιωσιμότητας Prestoblue 24 ώρες μετά τη θεραπεία με ασημένια σάλτσες ή μη αντιμικροβιακές επιδέσμους ελέγχου. Τα ζωντανά βακτήρια είναι ροζ, μη βιώσιμα βακτήρια και το δέρμα των χοίρων είναι μπλε. (Ε) Ποσοτικοποίηση των βιοφίλμ Pseudomonas aeruginosa που καλλιεργούνται σε δέρμα χοίρου (ροζ σημείο) χρησιμοποιώντας ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης Image Pro Version 10 (FI) και υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με ασημένια σάλτσα ή μη-αντιμικροβιακό dressing για 24 ώρες. BAR SEM GAR = 5 μm. (J -M) Τα αποικιακά βιοφίλμ αναπτύχθηκαν σε φίλτρα και χρωματίστηκαν με αντιδραστική βαφή Prestoblue μετά από 24 ώρες επώασης με ασημένια σάλτσες.
Για να προσδιοριστεί εάν η στενή επαφή μεταξύ των επιδέσμων και των βιοφίλμ επηρέασε την αποτελεσματικότητα των επιδέσμων, οι αποικιακές βιοφίλμ που τοποθετήθηκαν σε μια επίπεδη επιφάνεια υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με τις σάλτσες για 24 ώρες και στη συνέχεια χρωματίστηκαν με αντιδραστικές βαφές. Το μη επεξεργασμένο βιοφίλμ ήταν σκούρο ροζ σε χρώμα (Εικόνα 2J). Σε αντίθεση με τα βιοφίλμ που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με σάλτσες που περιέχουν οξυγονωμένα άλατα Ag (Σχήμα 2Κ), βιοφίλμ που υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με σάλτσες που περιέχουν Ag1+ ή Ag1++ EDTA/BC έδειξαν ζώνες ροζ χρώσης (Εικόνα 2L, Μ). Αυτός ο ροζ χρωματισμός υποδεικνύει την παρουσία βιώσιμων βακτηρίων και σχετίζεται με την περιοχή ράμματος μέσα στο ντύσιμο. Αυτές οι ραμμένες περιοχές δημιουργούν νεκρούς χώρους που επιτρέπουν τα βακτήρια μέσα στο βιοφίλμ να επιβιώσουν.
Για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των ασημένιων σάλτσες in vivo, οι πλήρεις πάχους αποκοπή τραύματα ποντικών που μολύνθηκαν με ώριμα βιοφίλμματα S. aureus και P. aeruginosa υποβλήθηκαν σε αγωγή με μη αντιμικροβιακές επιδέσμους ή ασημένια σάλτσες. Μετά από 3 ημέρες θεραπείας, η μακροσκοπική ανάλυση εικόνας έδειξε μικρότερα μεγέθη πληγών όταν υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με οξυγονωμένα σάλτσες άλατος σε σύγκριση με μη αντιμικροβιακές επιδέσμους ελέγχου και άλλα ασημένια σάλτσες (Εικόνα 3Α-Η). Για να επιβεβαιωθούν αυτές οι παρατηρήσεις, οι τραύματα συλλέχθηκαν και η περιοχή του τραύματος και η επανεπιθηλοποίηση ποσοτικοποιήθηκαν σε τμήματα ιστού αιματοξυλίνης και χρωματισμένης από ηωσίνης χρησιμοποιώντας την έκδοση λογισμικού Image Pro 10 (Εικόνα 3I-L).
Η επίδραση των ασημένιων επιδέσμων στην επιφάνεια του τραύματος και η επανεπιθηλοποίηση των τραυμάτων που έχουν μολυνθεί με βιοφίλμ. (Α -Η) Μικρά κύτταρα μολυσμένα με βιοφίλμ Pseudomonas aeruginosa (A -D) και Staphylococcus aureus (E -H) μετά από τρεις ημέρες θεραπείας με μη αντιμικροβιακό ντύσιμο ελέγχου, οξυγονωμένο φουσκωτό άλας Ag, ντύσιμο Ag1+ και AG1+ σάλτσα. Αντιπροσωπευτικές μακροσκοπικές εικόνες. Τραές ποντικών με ag1 + + EDTA/BC dressing. (IL) Αντιπροσωπευτική μόλυνση Pseudomonas aeruginosa, ιστολογικά τμήματα που χρωματίζονται με αιματοξυλίνη και ηωσίνη, που χρησιμοποιούνται για την ποσοτικοποίηση της περιοχής πληγών και της επιθηλιακής αναγέννησης. Ποσοτικοποίηση της περιοχής πληγών (Μ, Ο) και το ποσοστό αναδημιουργίας (N, P) των τραυμάτων που έχουν μολυνθεί με Pseudomonas aeruginosa (M, N) και Staphylococcus aureus (Ο, Ρ) βιοφίλμ (ανά ομάδα θεραπείας n = 12). Τα γραφήματα δείχνουν μέσο +/- τυπικό σφάλμα. * σημαίνει p = <0,05 ** σημαίνει p = <0,01; Μακροσκοπική κλίμακα = 2,5 mm, ιστολογική κλίμακα = 500 μm.
Η ποσοτικοποίηση της περιοχής πληγών σε πληγές που μολύνθηκε με βιοφίλμ Pseudomonas aeruginosa (Σχήμα 3Μ) έδειξε ότι οι πληγές που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με Ag Oxysalts είχαν μέσο μέγεθος πληγών 2,5 mm2, ενώ ο μη αντιμικροβιακός έλεγχος είχε μέσο μέγεθος τραύματος 3,1 mm2, αληθής. έφτασε στατιστική σημασία (Σχήμα 3Μ). p = 0.423). Οι πληγές που υποβλήθηκαν σε αγωγή με Ag1+ ή Ag1++ EDTA/BC δεν έδειξαν μείωση της περιοχής πληγών (3,1 mm2 και 3,6 mm2, αντίστοιχα). Η θεραπεία με οξυγονωμένο Ag Salt dressing προήγαγε την επανεπιθηλοποίηση σε μεγαλύτερη έκταση από το μη-αντιμικροβιακό σάλτσα ελέγχου (34% και 15%, αντίστοιχα, P = 0,029) και Ag1+ ή Ag1++ EDTA/BC (10% και 11%) ( Εικόνα 3n). . , αντίστοιχα).
Παρόμοιες τάσεις στην περιοχή των πληγών και στην επιθηλιακή αναγέννηση παρατηρήθηκαν σε τραύματα που μολύνθηκαν από βιοφίλμ S. aureus (Σχήμα 3ο). Οι σάλτσες που περιέχουν οξυγονωμένα άλατα αργύρου μείωσαν την περιοχή του τραύματος (2,0 mm2) κατά 23% σε σύγκριση με το μη-αντιμικροβιακό σάλτσα ελέγχου (2,6 mm2), αν και αυτή η μείωση δεν ήταν σημαντική (P = 0,304) (Εικόνα 3ο). Επιπλέον, η περιοχή του τραύματος στην ομάδα θεραπείας Ag1+ μειώθηκε ελαφρώς (2,4 mm2), ενώ η τραύμα που υποβλήθηκε σε επεξεργασία με Ag1++ EDTA/BC dressing δεν μείωσε την περιοχή του τραύματος (2,9 mm2). Τα άλατα οξυγόνου της AG προήγαγαν επίσης την επανεπιθηλοποίηση των τραυμάτων που έχουν μολυνθεί με βιοφίλμ S. aureus (31%) σε μεγαλύτερο βαθμό από εκείνα που υποβλήθηκαν σε αγωγή με μη-αντιμικροβιακές σάλτσες ελέγχου (12%, p = 0.003) (Εικόνα 3ρ). Ag1+ dressing (16%, p = 0,903) και Ag+ 1+ EDTA/BC dressing (14%, p = 0,965) έδειξαν επίπεδα επιθηλιακής αναγέννησης παρόμοια με τον έλεγχο.
Για να απεικονιστεί η επίδραση των ασημένιων επιδέσμων στη μήτρα βιοφίλμ, πραγματοποιήθηκε χρώση Toto 1 και Syto 60 ιωδιδίου (Σχήμα 4). Το ιωδιούχο TOTO 1 είναι μια βαφή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από κυτταρικό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ακριβή απεικόνιση των εξωκυτταρικών νουκλεϊνικών οξέων, τα οποία είναι άφθονα στα EPS των βιοφίλμ. Το Syto 60 είναι μια διαπερατή βαφή κυττάρων που χρησιμοποιείται ως αντίθετο σύστημα16. Οι παρατηρήσεις του Toto 1 και του SYTO 60 ιωδιούχο σε τραύματα που εμβολιάστηκαν με βιοφίλμ Pseudomonas aeruginosa (Σχήμα 4Α-D) και Staphylococcus aureus (Σχήμα 4Ι-L) έδειξαν ότι μετά από 3 ημέρες θεραπείας με ντύσιμο στο βιοφίλμ μειώθηκε σημαντικά. που περιέχουν οξυγονωμένα άλατα Ag και Ag1 + + EDTA/BC. Τα σάλτσες Ag1+ χωρίς πρόσθετα συστατικά αντιβιοφίλμ μείωσαν σημαντικά το ϋΝΑ χωρίς κύτταρα σε τραύματα που εμβολιάστηκαν με Pseudomonas aeruginosa, αλλά ήταν λιγότερο αποτελεσματικά σε τραύματα που εμβολιάστηκαν με Staphylococcus aureus.
In vivo απεικόνιση βιοφίλμ τραύματος μετά από 3 ημέρες θεραπείας με έλεγχο ή ασημένια σάλτσες. Οι ομοεστιακές εικόνες των Pseudomonas aeruginosa (Α -D) και Staphylococcus aureus (Ι -L) χρωματίστηκαν με Toto 1 (πράσινο) για να απεικονίσουν τα εξωκυτταρικά νουκλεϊκά οξέα, ένα συστατικό των πολυμερών εξωκυτταρικού βιοφίλμ. Για να λεκιάσετε ενδοκυτταρικά νουκλεϊνικά οξέα, χρησιμοποιήστε το SYTO 60 (κόκκινο). οξέα. Η ηλεκτρονική μικροσκοπία των πληγών P. σάρωσης που έχει μολυνθεί με βιοφίλμ Pseudomonas aeruginosa (Ε -Η) και Staphylococcus aureus (M -P) μετά από 3 ημέρες θεραπείας με έλεγχο και ασημένια σάλτσες. BAR SEM GAR = 5 μm. Συμπενθμική γραμμή κλίμακας απεικόνισης = 50 μm.
Η ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης έδειξε ότι τα ποντίκια που εμβολιάστηκαν με αποικίες βιοφίλμ του Pseudomonas aeruginosa (Σχήμα 4Ε-Η) και ο Staphylococcus aureus (Εικόνα 4Μ-P) είχαν σημαντικά λιγότερα βακτήρια στις πληγές τους μετά από 3 ημέρες θεραπείας με όλες τις ασημένιες σάλτσες.
Για να αξιολογηθεί η επίδραση των ασημένιων σάλτσες στην φλεγμονή των τραυμάτων σε ποντίκια που έχουν μολυνθεί με βιοφίλμ, τμήματα τραυμάτων που έχουν μολυνθεί από βιοφίλμ που υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με έλεγχο ή ασημένια σάλτσες για 3 ημέρες ήταν ανοσοϊστοχημικά χρωματισμένα χρησιμοποιώντας αντισώματα ειδικά για ουδετερόφιλα και μακροφάγα. Ποσοτικός προσδιορισμός των ουδετερόφιλων και των μακροφάγων εσωτερικά. ιστός κοκκοποίησης. Εικόνα 5). Όλες οι ασημένιες επιδέσμους μείωσαν τον αριθμό των ουδετερόφιλων και των μακροφάγων σε τραύματα που έχουν μολυνθεί με pseudomonas aeruginosa σε σύγκριση με μη αντιμικροβιακές επιδέσμους ελέγχου μετά από τρεις ημέρες θεραπείας. Εντούτοις, η θεραπεία με το οξυγονωμένο ασημένιο άλας οδήγησε σε μεγαλύτερη μείωση των ουδετερόφιλων (P = <0,0001) και των μακροφάγων (P = <0,0001) σε σύγκριση με άλλες ασημένια σάλτσες που δοκιμάστηκαν (Εικόνα 5i, J). Παρόλο που το Ag1++ EDTA/BC είχε μεγαλύτερη επίδραση στο βιοφίλμ τραύματος, μείωσε τα επίπεδα ουδετερόφιλων και μακροφάγων σε μικρότερο βαθμό από το dressing Ag1+. Οι μέτριες πληγές που μολύνθηκαν με βιοφίλμ S. aureus παρατηρήθηκαν επίσης μετά από ντύσιμο με Ag (p = <0,0001), Ag1+ (P = 0,0008) και Ag1 ++ EDTA/BC (P = 0,0043) οξισολές σε σύγκριση με τον έλεγχο. Παρόμοιες τάσεις παρατηρούνται για ουδετεροπενία. Ζεσταριού (Εικ. 5Κ). Ωστόσο, μόνο ο οξυγονωμένος φουσκάλης Ag Ag έδειξε σημαντική μείωση του αριθμού των μακροφάγων σε ιστό κοκκοποίησης σε σύγκριση με τον έλεγχο σε τραύματα που έχουν μολυνθεί με βιοφίλμ S. aureus (p = 0.0339) (Σχήμα 5L).
Τα ουδετερόφιλα και τα μακροφάγα ποσοτικοποιήθηκαν σε τραύματα που μολύνθηκαν με βιοφίλες Pseudomonas και Staphylococcus aureus μετά από 3 ημέρες θεραπείας με μη-αντιμικροβιακό έλεγχο ή ασημένια σάλτσες. Τα ουδετερόφιλα (AD) και οι μακροφάγοι (ΕΗ) ποσοτικοποιήθηκαν σε τμήματα ιστών που χρωματίστηκαν με αντισώματα ειδικά για ουδετερόφιλα ή μακροφάγα. Η ποσοτικοποίηση των ουδετερόφιλων (Ι και Κ) και των μακροφάγων (J και L) σε τραύματα που έχουν μολυνθεί με βιοφίλμ Pseudomonas aeruginosa (Ι και J) και Staphylococcus aureus (K & L). N = 12 ανά ομάδα. Τα γραφήματα δείχνουν μέση +/- τυπικό σφάλμα, τιμές σημαντικότητας σε σύγκριση με το μη-αντιβακτηριακό σάλτσα ελέγχου, * σημαίνει p = <0,05, ** σημαίνει p = <0,01; *** σημαίνει p = <0,001; υποδεικνύει p = <0,0001).
Στη συνέχεια αξιολογήσαμε την επίδραση των ασημένιων επιδέσμων σε ανεξάρτητη από τη λοίμωξη επούλωση. Οι μη μολυσμένες εκτομές τραυμάτων υποβλήθηκαν σε θεραπεία με μη αντιμικροβιακό σάλτσα ελέγχου ή ασημένιο σάλτσα για 3 ημέρες (Εικόνα 6). Μεταξύ των ασημένιων σάλτσες που δοκιμάστηκαν, μόνο τραύματα που υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με το οξυγονωμένο σάλτσα άλατος εμφανίστηκαν μικρότερες σε μακροσκοπικές εικόνες από τις πληγές που υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με τον έλεγχο (Εικόνα 6Α-D). Η ποσοτικοποίηση της περιοχής τραύματος χρησιμοποιώντας ιστολογική ανάλυση έδειξε ότι η μέση περιοχή τραύματος μετά από θεραπεία με το σάλτσα Ag Oxysols ήταν 2,35 mm2 σε σύγκριση με 2,96 mm2 για τραύματα που υποβλήθηκαν σε αγωγή με την ομάδα ελέγχου, αλλά αυτή η διαφορά δεν έφθασε στατιστική σημασία (P = 0,488) (Σχ. . Αντίθετα, δεν παρατηρήθηκε μείωση της περιοχής τραύματος μετά από θεραπεία με Ag1+ (3,38 mm2, p = 0,757) ή Ag1++ EDTA/BC (4,18 mm2, p = 0,054) σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Η αυξημένη επιθηλιακή αναγέννηση παρατηρήθηκε με το Ag Oxysol Dressing σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου (30% έναντι 22%, αντίστοιχα), αν και αυτό δεν έφτασε στη σημασία (P = 0,067), αυτό είναι αρκετά σημαντικό και επιβεβαιώνει προηγούμενα αποτελέσματα. Ένα ντύσιμο με οξυσόλες προάγει την επανεπιθηλοποίηση. -Epithelization των μη μολυσμένων τραυμάτων17. Αντίθετα, η θεραπεία με Ag1+ ή Ag1++ EDTA/BC επιδέσμους δεν είχε καμία επίδραση ή έδειξε μειωμένη επανεπιθηλοποίηση σε σύγκριση με τον έλεγχο.
Επίδραση του ασημένιου τραυματισμού στην επούλωση των πληγών σε μη μολυσμένα ποντίκια με πλήρη εκτομή. (AD) Αντιπροσωπευτικές μακροσκοπικές εικόνες τραυμάτων μετά από τρεις ημέρες θεραπείας με μη αντιμικροβιακό σάλτσα ελέγχου και ασημένιο σάλτσα. (EH) Αντιπροσωπευτικά τμήματα τραύματος που χρωματίζονται με αιματοξυλίνη και ηωσίνη. Η ποσοτικοποίηση της περιοχής του τραύματος (Ι) και το ποσοστό της επανασχεδιασμού (J) υπολογίστηκαν από ιστολογικές ενότητες στο μέσο του τραύματος χρησιμοποιώντας το λογισμικό ανάλυσης εικόνας (n = 11-12 ανά ομάδα θεραπείας). Τα γραφήματα δείχνουν μέσο +/- τυπικό σφάλμα. * σημαίνει p = <0,05.
Το ασήμι έχει μακρά ιστορία χρήσης ως αντιμικροβιακή θεραπεία στην επούλωση των πληγών, αλλά οι πολλές διαφορετικές συνθέσεις και οι μέθοδοι παράδοσης μπορεί να οδηγήσουν σε διαφορές στην αντιμικροβιακή αποτελεσματικότητα 18. Επιπλέον, οι ιδιότητες αντιβιοφίλμ των ειδικών συστημάτων παράδοσης αργύρου δεν είναι πλήρως κατανοητές. Αν και η ανοσοαπόκριση του ξενιστή είναι σχετικά αποτελεσματική έναντι των πλαγκτονικών βακτηρίων, είναι γενικά λιγότερο αποτελεσματικό έναντι των βιοφίλμ19. Τα πλαγκτονικά βακτηρίδια είναι εύκολα φαγοκυττάρια από μακροφάγα, αλλά μέσα σε βιοφίλμ, τα συσσωματωμένα κύτταρα δημιουργούν πρόσθετα προβλήματα περιορίζοντας την απόκριση του ξενιστή στο βαθμό που τα ανοσοποιητικά κύτταρα μπορούν να υποβληθούν σε απόπτωση και να απελευθερώσουν προφλεγμονώδεις παράγοντες για την ενίσχυση της ανοσοαπόκρισης20. Έχει παρατηρηθεί ότι ορισμένα λευκοκύτταρα μπορούν να διεισδύσουν σε βιοφίλμ21 αλλά δεν είναι σε θέση να βακτηρίων φαγοκυττάρων μόλις η άμυνα αυτή συμβιβαστεί22. Μια ολιστική προσέγγιση θα πρέπει να χρησιμοποιείται για την υποστήριξη της ανοσοαπόκρισης του ξενιστή κατά της λοίμωξης από βιοφίλμ τραύματος. Η αποδέσμευση του τραύματος μπορεί να διαταράξει φυσικά το βιοφίλμ και να απομακρύνει το μεγαλύτερο μέρος του βιοκαταστήματος, αλλά η ανοσοαπόκριση του ξενιστή μπορεί να είναι αναποτελεσματική έναντι του παραμένου βιοφίλμ, ειδικά εάν η ανοσοαπόκριση του ξενιστή διακυβεύεται. Έτσι, οι αντιμικροβιακές θεραπείες όπως οι ασημένιες επιδέσμοι μπορούν να υποστηρίξουν την ανοσοαπόκριση του ξενιστή και να εξαλείψουν τις λοιμώξεις βιοφίλμ. Η σύνθεση, η συγκέντρωση, η διαλυτότητα και το υπόστρωμα παράδοσης μπορούν να επηρεάσουν την αντιμικροβιακή αποτελεσματικότητα του αργύρου. Τα τελευταία χρόνια, οι εξελίξεις στην τεχνολογία επεξεργασίας αργύρου έχουν κάνει αυτές τις επιδέσμους πιο αποτελεσματικές 9,23. Καθώς προχωράει η τεχνολογία ασημί, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε την αποτελεσματικότητα αυτών των επιδέσμων στον έλεγχο της λοίμωξης από το τραύμα και, το σημαντικότερο, τον αντίκτυπο αυτών των ισχυρών μορφών αργύρου στο περιβάλλον του τραύματος και στη θεραπεία.
Σε αυτή τη μελέτη, συγκρίναμε την αποτελεσματικότητα δύο προχωρημένων ασημένιων επιδέσμων με συμβατικές ασημένιες επιδέσμους που παράγουν ιόντα Ag1+ έναντι βιοφίλμ χρησιμοποιώντας διαφορετικά in vitro και in vivo μοντέλα. Εκτιμήσαμε επίσης την επίδραση αυτών των επιδέσμων στο περιβάλλον του τραύματος και την ανεξάρτητη από τη μόλυνση επούλωση. Για να ελαχιστοποιηθεί η επίδραση της μήτρας παράδοσης, όλες οι ασημένιες σάλτσες που δοκιμάστηκαν αποτελούνται από καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη.
Η προκαταρκτική μας αξιολόγηση αυτών των ασημένιων επιδέσμων κατά των αποικιακών βιοφίλμ Pseudomonas aeruginosa και Staphylococcus aureus δείχνει ότι, σε αντίθεση με τα παραδοσιακά σάλτσες Ag1+, δύο προχωρημένες ασημένιες επιδέσμους, Ag1+ Edta/BC και οξυγονωμένα Ag Salts, είναι αποτελεσματικά στο 5. Λίγες μέρες. Επιπλέον, αυτές οι επιδέσμοι αποτρέπουν την ανακατασκευή του βιοφίλμ μετά από επαναλαμβανόμενη έκθεση σε πλαγκτονικά βακτήρια. Το Ag1+ Dressing περιείχε χλωριούχο ασήμι, την ίδια ένωση αργύρου και μήτρα βάσης ως Ag1++ EDTA/BC και είχε περιορισμένη επίδραση στη βακτηριακή βιωσιμότητα εντός του βιοφίλμ κατά την ίδια περίοδο. Η παρατήρηση ότι ένα ag1++ EDTA/BC dressing ήταν πιο αποτελεσματική έναντι του βιοφίλμ από το Ag1+ dressing που αποτελείται από την ίδια μήτρα και μια ένωση αργύρου υποστηρίζει την ιδέα ότι απαιτούνται πρόσθετα συστατικά για την αύξηση της αποτελεσματικότητας του χλωριούχου αργύρου έναντι του βιοφίλμ, όπως έχει αναφερθεί αλλού 15. Αυτά τα αποτελέσματα υποστηρίζουν την ιδέα ότι η BC και η EDTA διαδραματίζουν έναν πρόσθετο ρόλο που συμβάλλει στη συνολική αποτελεσματικότητα του dressing και ότι η απουσία αυτού του στοιχείου στην Ag1+ Dressings μπορεί να συνέβαλε στην αποτυχία να αποδειχθεί η αποτελεσματικότητα της in vitro. Διαπιστώσαμε ότι τα οξυγονωμένα φουσκωτά αλάτι Ag που παράγουν ιόντα Ag2+ και Ag3+ εμφάνισαν ισχυρότερη αντιβακτηριακή αποτελεσματικότητα από την Ag1+ και σε επίπεδα παρόμοια με την Ag1++ EDTA/BC. Ωστόσο, λόγω του υψηλού δυναμικού οξειδοαναγωγής, δεν είναι σαφές πόσο καιρό τα ιόντα Ag3+ παραμένουν ενεργά και αποτελεσματικά έναντι των βιοφίλμ τραύματος και επομένως αξίζουν περαιτέρω μελέτη. Επιπλέον, υπάρχουν πολλές διαφορετικές επιδέσμους που παράγουν ιόντα Ag1+ που δεν δοκιμάστηκαν σε αυτή τη μελέτη. Αυτές οι σάλτσες αποτελούνται από διαφορετικές ενώσεις αργύρου, συγκεντρώσεις και μήτρες βάσης, οι οποίες μπορεί να επηρεάσουν την παροχή ιόντων Ag1+ και την αποτελεσματικότητά τους έναντι των βιοφίλμ. Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι υπάρχουν πολλά διαφορετικά μοντέλα in vitro και in vivo που χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των επιδέσμων πληγών έναντι των βιοφίλμ. Ο τύπος του μοντέλου που χρησιμοποιείται, καθώς και η περιεκτικότητα σε αλάτι και πρωτεΐνες των μέσων που χρησιμοποιούνται σε αυτά τα μοντέλα, θα επηρεάσουν την αποτελεσματικότητα του dressing. Στο in vivo μοντέλο μας, επιτρέψαμε στο βιοφίλμ να ωριμάσει in vitro και στη συνέχεια να το μεταφέρει στην δερματική επιφάνεια του τραύματος. Η ανοσοαπόκριση του ποντικιού του ξενιστή είναι σχετικά αποτελεσματική έναντι των πλαγκτονικών βακτηρίων που εφαρμόζονται στην πληγή, σχηματίζοντας έτσι ένα βιοφίλμ καθώς θεραπεύεται η πληγή. Η προσθήκη ώριμου βιοφίλμ σε ένα τραύμα περιορίζει την αποτελεσματικότητα της ανοσοαπόκρισης του ξενιστή στον σχηματισμό βιοφίλμ, επιτρέποντας στο ώριμο βιοφίλμ να εγκατασταθεί μέσα στην πληγή πριν από την έναρξη της επούλωσης. Έτσι, το μοντέλο μας μας επιτρέπει να αξιολογήσουμε την αποτελεσματικότητα των αντιμικροβιακών επιδέσμων σε ώριμα βιοφίλμ πριν αρχίσουν να θεραπεύονται τραύματα.
Διαπιστώσαμε επίσης ότι η εφαρμογή του ντύσιμο επηρέασε την αποτελεσματικότητα των ασημένιων επιδέσμων σε in vitro-καλλιεργημένα βιοφίλμ και το δέρμα των χοίρων. Η στενή επαφή με την πληγή θεωρείται κρίσιμη για την αντιμικροβιακή αποτελεσματικότητα του dressing24,25. Οι σάλτσες που περιέχουν οξυγονωμένα άλατα Ag έρχονταν σε στενή επαφή με ώριμα βιοφίλμ, με αποτέλεσμα σημαντική μείωση του αριθμού βιώσιμων βακτηρίων εντός του βιοφίλμ μετά από 24 ώρες. Αντίθετα, όταν υποβλήθηκαν σε θεραπεία με σάλτσες Ag1+ και Ag1++ EDTA/BC, παρέμειναν σημαντικοί αριθμοί βιώσιμων βακτηρίων. Αυτές οι επιδέσμοι περιέχουν ράμματα σε όλο το μήκος του ντύσιμο, το οποίο δημιουργεί νεκρούς χώρους που εμποδίζουν στενή επαφή με το βιοφίλμ. Στις in vitro μελέτες μας, αυτές οι περιοχές μη επαφής εμπόδισαν τη θανάτωση βιώσιμων βακτηρίων μέσα στο βιοφίλμ. Εκτιμήσαμε τη βακτηριακή βιωσιμότητα μόνο μετά από 24 ώρες θεραπείας. Με την πάροδο του χρόνου, καθώς ο ντύσιμο γίνεται πιο κορεσμένος, μπορεί να υπάρχει λιγότερο νεκρός χώρος, μειώνοντας την περιοχή για αυτά τα βιώσιμα βακτήρια. Ωστόσο, αυτό υπογραμμίζει τη σημασία της σύνθεσης του dressing, όχι μόνο του τύπου αργύρου στο ντύσιμο.
Ενώ οι in vitro μελέτες είναι χρήσιμες για τη σύγκριση της αποτελεσματικότητας των διαφορετικών τεχνολογιών αργύρου, είναι επίσης σημαντικό να κατανοήσουμε τις επιδράσεις αυτών των επιδέσμων σε βιοφίλμ in vivo, όπου οι ιστοί του ξενιστή και οι ανοσοαποκρίσεις συμβάλλουν στην αποτελεσματικότητα των επιδέσμων έναντι των βιοφίλμ. Η επίδραση αυτών των επιδέσμων σε βιοφίλμ τραύματος παρατηρήθηκε χρησιμοποιώντας ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης και χρώση EPS του βιοφίλμ χρησιμοποιώντας ενδοκυτταρικές και εξωκυτταρικές βαφές DNA. Διαπιστώσαμε ότι μετά από 3 ημέρες θεραπείας, όλες οι επιδέσμοι ήταν αποτελεσματικές στη μείωση του DNA χωρίς κύτταρα σε τραύματα που έχουν μολυνθεί από βιοφίλμ, αλλά ο σάλτσα Ag1+ ήταν λιγότερο αποτελεσματικός σε τραύματα μολυσμένων με Staphylococcus aureus. Η ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης έδειξε επίσης ότι υπήρχαν σημαντικά λιγότερα βακτηρίδια σε τραύματα που έλαβαν τα ασημένια σάλτσες, αν και αυτό ήταν πιο έντονο με το οξυγονωμένο σάλτσα αλατιού Ag και το ag1++ EDTA/BC dressing σε σύγκριση με το dressing Ag1+. Αυτά τα δεδομένα δείχνουν ότι οι ασημένιες επιδέσμους που δοκιμάστηκαν είχαν ποικίλους βαθμούς επιπτώσεων στη δομή του βιοφίλμ, αλλά καμία από τις ασημένιες επιδέσμους δεν ήταν σε θέση να εξαλείψει το βιοφίλμ, υποστηρίζοντας την ανάγκη για μια ολιστική προσέγγιση για τη θεραπεία λοιμώξεων βιοφίλμ τραύματος. Χρήση ασημένιων περιβραχιών. Η θεραπεία προηγείται από τη φυσική αποδέσμευση για την απομάκρυνση του μεγαλύτερου μέρους του βιοφίλμ.
Οι χρόνιες πληγές βρίσκονται συχνά σε κατάσταση σοβαρής φλεγμονής, με υπερβολικά φλεγμονώδη κύτταρα να παραμένουν στον ιστό τραύματος για μεγάλο χρονικό διάστημα, προκαλώντας βλάβη στον ιστό και εξαντλώντας το οξυγόνο που απαιτείται για αποτελεσματικό κυτταρικό μεταβολισμό και λειτουργία στο τραύμα26. Τα βιοφίλμ επιδεινώνουν αυτό το εχθρικό περιβάλλον πληγής επηρεάζοντας αρνητικά την επούλωση με διάφορους τρόπους, συμπεριλαμβανομένης της αναστολής του πολλαπλασιασμού των κυττάρων και της μετανάστευσης και της ενεργοποίησης των προφλεγμονωδών κυτοκινών27. Καθώς οι ασημένιες επιδέσμους γίνονται πιο αποτελεσματικές, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τον αντίκτυπο που έχουν στο περιβάλλον και τη θεραπεία του τραύματος.
Είναι ενδιαφέρον ότι, παρόλο που όλες οι ασημένιες επιδέσμους επηρέασαν τη σύνθεση βιοφίλμ, μόνο τα οξυγονωμένα ασημένια σάλτσες άλατος αύξησαν την επανεπιθηλοποίηση αυτών των μολυσμένων τραυμάτων. Αυτά τα δεδομένα υποστηρίζουν τα προηγούμενα ευρήματά μας17 και αυτά των Kalan et al. (2017) 28, που έδειξε καλή ασφάλεια και τοξικότητα προφίλ οξυγονωμένων αλάτων αργύρου, καθώς οι χαμηλότερες συγκεντρώσεις αργύρου ήταν αποτελεσματικά έναντι των βιοφίλμ.
Η τρέχουσα μελέτη μας υπογραμμίζει τις διαφορές στην τεχνολογία αργύρου μεταξύ των αντιμικροβιακών ασημένιων επιδέσμων και της επίδρασης αυτής της τεχνολογίας στο περιβάλλον του τραύματος και στην ανεξάρτητη από τη μόλυνση επούλωση. Ωστόσο, αυτά τα αποτελέσματα διαφέρουν από προηγούμενες μελέτες που δείχνουν ότι το Ag1 + + EDTA/BC dressing βελτιώνει τις παραμέτρους επούλωσης των τραυματιών αυτιών κουνελιών in vivo. Ωστόσο, αυτό μπορεί να οφείλεται σε διαφορές στα ζωικά μοντέλα, τους χρόνους μέτρησης και τις μεθόδους βακτηριακής εφαρμογής29. Σε αυτή την περίπτωση, οι μετρήσεις τραύματος λήφθηκαν 12 ημέρες μετά τον τραυματισμό για να επιτρέψουν τα δραστικά συστατικά του dressing να δράσουν στο βιοφίλμ για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Αυτό υποστηρίζεται από μια μελέτη που έδειξε ότι τα κλινικά μολυσμένα έλκη των ποδιών που υποβλήθηκαν σε αγωγή με Ag1 + + EDTA/BC αρχικά αυξήθηκαν σε μέγεθος μετά από μία εβδομάδα θεραπείας και στη συνέχεια κατά τις επόμενες 3 εβδομάδες θεραπείας με Ag1 + + EDTA/BC και εντός 4 εβδομάδων από τις Χρήση μη-αντιμικροβιακών ουσιών. φάρμακα. CMC Dressings για να μειώσετε το μέγεθος των Ulcers30.
Ορισμένες μορφές και οι συγκεντρώσεις αργύρου έχουν αποδειχθεί προηγουμένως ότι είναι κυτταροτοξικές in vitro 11, αλλά αυτά τα in vitro αποτελέσματα δεν μεταφράζονται πάντοτε σε ανεπιθύμητες ενέργειες in vivo. Επιπλέον, οι εξελίξεις στην τεχνολογία αργύρου και η καλύτερη κατανόηση των ενώσεων αργύρου και των συγκεντρώσεων σε επιδέσμους έχουν οδηγήσει στην ανάπτυξη πολλών ασφαλών και αποτελεσματικών ασημένιων επιδέσμων. Ωστόσο, όπως η τεχνολογία Silver Dressing Technology προχωράει, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τον αντίκτυπο αυτών των επιδέσμων στο περιβάλλον τραύματος 31,32,33. Αναφέρθηκε προηγουμένως ότι ο αυξημένος ρυθμός επανεπιθηλοποίησης αντιστοιχεί σε αυξημένο ποσοστό αντιφλεγμονωδών μακροφάγων Μ2 σε σύγκριση με τον προ-φαινότυπο Μ1. Αυτό παρατηρήθηκε σε ένα προηγούμενο μοντέλο ποντικού, όπου οι επιδέσμοι τραυμάτων ασημένιου υδρογέλου συγκρίθηκαν με ασημένια σουλφαδιαζίνη και μη αντιμικροβιακή υδρογέλη34.
Οι χρόνιες πληγές μπορεί να εμφανίζουν υπερβολική φλεγμονή και έχει παρατηρηθεί ότι η παρουσία περίσσειας ουδετερόφιλων μπορεί να είναι επιζήμια για την επούλωση των πληγών35. Σε μια μελέτη σε ποντίκια που έχουν εξαντληθεί με ουδετερόφιλα, η παρουσία ουδετερόφιλων καθυστέρησε την επανεπιθηλοποίηση. Η παρουσία περίσσειας ουδετερόφιλων οδηγεί σε υψηλά επίπεδα πρωτεασών και αντιδραστικών ειδών οξυγόνου, όπως το υπεροξείδιο και το υπεροξείδιο του υδρογόνου, τα οποία σχετίζονται με χρόνιες και αργές τραύματα 37,38. Ομοίως, η αύξηση των αριθμών μακροφάγων, εάν είναι ανεξέλεγκτη, μπορεί να οδηγήσει σε καθυστερημένη επούλωση πληγών39. Αυτή η αύξηση είναι ιδιαίτερα σημαντική εάν οι μακροφάγοι δεν είναι σε θέση να μεταβαίνουν από έναν προ-φαινόμενο φαινότυπο σε έναν προ-επένδυση φαινότυπο, με αποτέλεσμα τραύματα να μην βγουν από την φλεγμονώδη φάση της επούλωσης40. Παρατηρήσαμε μια μείωση των ουδετερόφιλων και των μακροφάγων σε τραύματα που έχουν μολυνθεί από βιοφίλμ μετά από 3 ημέρες θεραπείας με όλες τις ασημένιες επιδέσμους, αλλά η μείωση ήταν πιο έντονη με οξυγονωμένα σάλτσες άλατος. Αυτή η μείωση μπορεί να είναι ένα άμεσο αποτέλεσμα της ανοσοαπόκρισης στο ασήμι, η απόκριση σε μειωμένο βιοκατασκευές ή η πληγή που βρίσκεται σε μεταγενέστερο στάδιο της επούλωσης και επομένως τα ανοσοκύτταρα στο τραύμα που μειώνεται. Η μείωση του αριθμού των φλεγμονωδών κυττάρων στο τραύμα μπορεί να διατηρήσει ένα περιβάλλον που να ευνοεί την επούλωση των πληγών. Ο μηχανισμός δράσης του τρόπου με τον οποίο η Ag Oxysalts προάγει την ανεξάρτητη από τη μόλυνση επούλωση είναι ασαφής, αλλά η ικανότητα των οξυσιών Ag να παράγουν οξυγόνο και να καταστρέψουν τα επιβλαβή επίπεδα υπεροξειδίου του υδρογόνου, έναν μεσολαβητή φλεγμονής, μπορεί να το εξηγήσει αυτό και απαιτεί περαιτέρω μελέτη17.
Οι χρόνιες μολυσμένες πληγές που δεν επευφημούν αποτελούν πρόβλημα τόσο για τους γιατρούς όσο και για τους ασθενείς. Παρόλο που πολλές επιδέσμους ισχυρίζονται αντιμικροβιακή αποτελεσματικότητα, η έρευνα σπάνια επικεντρώνεται σε άλλους βασικούς παράγοντες που επηρεάζουν το μικροπεριβάλλον του τραύματος. Αυτή η μελέτη δείχνει ότι διαφορετικές τεχνολογίες αργύρου έχουν διαφορετική αντιμικροβιακή αποτελεσματικότητα και, κυρίως, διαφορετικές επιδράσεις στο περιβάλλον και την επούλωση του τραύματος, ανεξάρτητα από τη μόλυνση. Αν και αυτές οι in vitro και in vivo μελέτες δείχνουν την αποτελεσματικότητα αυτών των επιδέσμων στη θεραπεία των λοιμώξεων των τραυμάτων και την προώθηση της επούλωσης, απαιτούνται τυχαιοποιημένες ελεγχόμενες δοκιμές για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας αυτών των επιδέσμων στην κλινική.
Τα σύνολα δεδομένων που χρησιμοποιήθηκαν ή/και αναλύθηκαν κατά τη διάρκεια της τρέχουσας μελέτης είναι διαθέσιμα από τον αντίστοιχο συγγραφέα κατόπιν εύλογης αίτησης.
Χρόνος δημοσίευσης: Ιουλ-15-2024