Nature.com'u ziyaret ettiğiniz için teşekkür ederiz. Kullandığınız tarayıcı sürümünün CSS desteği sınırlıdır. En iyi sonuçlar için, tarayıcınızın daha yeni bir sürümünü kullanmanızı (veya Internet Explorer'da Uyumluluk Modunu devre dışı bırakmanızı) öneririz. Bu süre zarfında, desteğin devamlılığını sağlamak için siteyi stil veya JavaScript olmadan görüntülüyoruz.
Yaralardaki mikrobiyal büyüme genellikle iyileşmeyi engelleyen ve ortadan kaldırılması zor olan biyofilmler şeklinde kendini gösterir. Yeni gümüş pansumanlar yara enfeksiyonlarıyla mücadele etmeyi iddia etse de, antibiyofilm etkinlikleri ve enfeksiyondan bağımsız iyileştirici etkileri genellikle bilinmemektedir. Staphylococcus aureus ve Pseudomonas aeruginosa'nın in vitro ve in vivo biyofilm modellerini kullanarak, Ag1+ iyonu üreten pansumanların; etilendiamintetraasetik asit ve benzetonyum klorür (Ag1+/EDTA/BC) içeren Ag1+ pansumanların ve gümüş nitrat (Ag oksisaltları) içeren pansumanların, yara biyofilmiyle mücadeledeki etkinliğini ve iyileşme üzerindeki etkisini rapor ediyoruz. Ag1+ pansumanların, in vitro ve farelerde (C57BL/6j) yara biyofilmi üzerinde minimal etkileri olduğu gözlemlenmiştir. Buna karşılık, oksijenli Ag tuzları ve Ag1+/EDTA/BC pansumanları, in vitro biyofilmlerdeki canlı bakteri sayısını önemli ölçüde azalttı ve fare yara biyofilmlerinde bakteri ve EPS bileşenlerinde önemli bir azalma gösterdi. Bu pansumanlar, biyofilm enfeksiyonlu ve biyofilm enfeksiyonlu olmayan yaraların iyileşmesi üzerinde farklı etkilere sahipti; oksijenli tuz pansumanları, kontrol tedavilerine ve diğer gümüş pansumanlarına kıyasla epitelizasyon, yara boyutu ve inflamasyon üzerinde daha faydalı etkilere sahipti. Gümüş pansumanların farklı fizikokimyasal özellikleri, yara biyofilmi ve iyileşmesi üzerinde farklı etkilere sahip olabilir ve bu, biyofilm enfeksiyonlu yaraların tedavisi için bir pansuman seçilirken dikkate alınmalıdır.
Kronik yaralar, “düzenli ve zamanında normal iyileşme aşamalarından geçemeyen yaralar” olarak tanımlanır¹ . Kronik yaralar, hastalar ve sağlık sistemi için psikolojik, sosyal ve ekonomik bir yük oluşturur. NHS'nin yara ve ilişkili komorbiditelerin tedavisine yönelik yıllık harcaması 2017-18 yıllarında 8,3 milyar sterlin olarak tahmin edilmektedir². Kronik yaralar, Amerika Birleşik Devletleri'nde de şu anda acil bir sorun olup, Medicare, yara tedavisi gören hastaların yıllık maliyetini 28,1-96,8 milyar dolar olarak tahmin etmektedir³ .
Enfeksiyon, yara iyileşmesini engelleyen önemli bir faktördür. Enfeksiyonlar genellikle, iyileşmeyen kronik yaraların %78'inde bulunan biyofilmler şeklinde kendini gösterir. Biyofilmler, mikroorganizmaların yara yüzeyleri gibi yüzeylere geri dönüşümsüz olarak yapışması ve hücre dışı polimer (EPS) üreten topluluklar oluşturmak üzere bir araya gelmesiyle oluşur. Yara biyofilmi, doku hasarına yol açan ve iyileşmeyi geciktirebilen veya engelleyebilen artmış bir inflamatuar yanıtla ilişkilidir4. Doku hasarındaki artış, kısmen matriks metalloproteinazlar, kollajenaz, elastaz ve reaktif oksijen türlerinin artmış aktivitesinden kaynaklanabilir5. Dahası, inflamatuar hücreler ve biyofilmler kendileri yüksek oksijen tüketicileridir ve bu nedenle lokal doku hipoksisine neden olarak hücreleri etkili doku onarımı için gerekli olan hayati oksijenden mahrum bırakabilirler6.
Olgun biyofilmler antimikrobiyal ajanlara karşı oldukça dirençlidir ve biyofilm enfeksiyonlarını kontrol altına almak için mekanik tedaviyi takiben etkili antimikrobiyal tedavi gibi agresif stratejiler gerektirir. Biyofilmler hızla yeniden oluşabildiğinden, etkili antimikrobiyaller cerrahi debridmandan sonra yeniden oluşma riskini azaltabilir.
Gümüş, antimikrobiyal pansumanlarda giderek daha fazla kullanılmakta ve sıklıkla kronik enfekte yaralar için ilk basamak tedavi olarak tercih edilmektedir. Piyasada farklı gümüş bileşimi, konsantrasyonu ve baz matrisi içeren birçok ticari gümüş pansuman bulunmaktadır. Gümüş bilekliklerdeki gelişmeler, yeni gümüş bilekliklerin geliştirilmesine yol açmıştır. Gümüşün metalik formu (Ag0) inerttir; antimikrobiyal etki elde etmek için iyonik gümüş (Ag1+) oluşturmak üzere bir elektron kaybetmelidir. Geleneksel gümüş pansumanlar, sıvıya maruz kaldığında Ag1+ iyonları oluşturmak üzere ayrışan gümüş bileşikleri veya metalik gümüş içerir. Bu Ag1+ iyonları bakteri hücresiyle reaksiyona girerek, hayatta kalmak için gerekli olan yapısal bileşenlerden veya kritik süreçlerden elektronları uzaklaştırır. Patentli teknoloji, yara pansumanlarına dahil edilen yeni bir gümüş bileşiği olan Ag oksisaltlarının (gümüş nitrat, Ag7NO11) geliştirilmesine yol açmıştır. Geleneksel gümüşün aksine, oksijen içeren tuzların ayrışması, daha yüksek değerlikli gümüş halleri (Ag1+, Ag2+ ve Ag3+) üretir. İn vitro çalışmalar, düşük konsantrasyonlardaki oksijenli gümüş tuzlarının, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus ve Escherichia coli gibi patojenik bakterilere karşı tek iyonlu gümüşten (Ag1+) daha etkili olduğunu göstermiştir8,9. Yeni bir gümüş pansuman türü ise, biyofilm EPS'yi hedef alarak gümüşün biyofilme nüfuzunu artırdığı bildirilen etilendiamintetraasetik asit (EDTA) ve benzetonyum klorür (BC) gibi ek bileşenler içermektedir. Bu yeni gümüş teknolojileri, yara biyofilmlerini hedeflemenin yeni yollarını sunmaktadır. Bununla birlikte, bu antimikrobiyallerin yara ortamı ve enfeksiyondan bağımsız iyileşme üzerindeki etkisi, olumsuz bir yara ortamı oluşturmamalarını veya iyileşmeyi geciktirmemelerini sağlamak için önemlidir. Birçok gümüş pansumanla ilgili olarak in vitro gümüş sitotoksisitesi konusunda endişeler bildirilmiştir10,11. Bununla birlikte, in vitro sitotoksisite henüz in vivo toksisiteye dönüşmemiştir ve birçok Ag1+ pansuman iyi bir güvenlik profili göstermiştir12.
Burada, yeni gümüş formülasyonları içeren karboksimetilselüloz pansumanların yara biyofilmine karşı etkinliğini in vitro ve in vivo olarak araştırdık. Ayrıca, bu pansumanların enfeksiyondan bağımsız olarak bağışıklık tepkileri ve iyileşme üzerindeki etkileri değerlendirildi.
Kullanılan tüm pansumanlar piyasada mevcuttu. 3M Kerracel Jel Elyaf Pansumanı (3M, Knutsford, İngiltere), bu çalışmada kontrol pansumanı olarak kullanılan, antimikrobiyal olmayan %100 karboksimetilselüloz (CMC) jel elyaf pansumanıdır. Üç antimikrobiyal CMC gümüş pansumanı değerlendirildi; bunlar arasında %1,7 ağırlık oranında oksijenli gümüş tuzu (Ag7NO11) içeren ve daha yüksek değerlikli gümüş iyonları (Ag1+, Ag2+ ve Ag3+) oluşturan 3M Kerracel Ag pansumanı (3M, Knutsford, İngiltere) yer almaktadır. Ag7NO11'in ayrışması sırasında, 1:2:4 oranında Ag1+, Ag2+ ve Ag3+ iyonları oluşur. %1,2 gümüş klorür (Ag1+) içeren Aquacel Ag Extra pansumanı (ConvaTec, Deeside, İngiltere) 13 ve %1,2 gümüş klorür (Ag1+), EDTA ve benzetonyum klorür içeren Aquacel Ag + Extra pansumanı (ConvaTec, Deeside, İngiltere) 14.
Bu çalışmada kullanılan suşlar Pseudomonas aeruginosa NCTC 10781 (Public Health England, Salisbury) ve Staphylococcus aureus NCTC 6571 (Public Health England, Salisbury) idi.
Bakteriler, Muller-Hinton besiyerinde (Oxoid, Altrincham, İngiltere) bir gece boyunca yetiştirildi. Daha sonra, bir gecelik kültür, Muller-Hinton besiyerinde 1:100 oranında seyreltildi ve 200 µl'si steril 0,2 µm Whatman siklopor membranlara (Whatman plc, Maidstone, İngiltere) ve Muller-Hinton agar plakalarına (Sigma-Aldrich Company Ltd, Kent, Büyük Britanya) ekildi. Koloni biyofilm oluşumu 37°C'de 24 saat boyunca gözlemlendi. Bu koloni biyofilmler, logaritmik büzülme açısından test edildi.
Pansumanı 3 cm² kare parçalara kesin ve steril deiyonize su ile önceden nemlendirin. Bandajı agar plakasındaki koloninin biyofilm tabakasının üzerine yerleştirin. Her 24 hektarda bir biyofilm tabakası çıkarıldı ve biyofilm içindeki canlı bakteriler (CFU/ml), Day-Angle nötralizasyon besiyerinde (Merck-Millipore) seri seyreltme (10⁻¹ ila 10⁻⁷) yöntemiyle ölçüldü. 37°C'de 24 saat inkübasyondan sonra, Mueller-Hinton agar plakalarında standart plaka sayımları yapıldı. Her tedavi ve zaman noktası üçer kez tekrarlandı ve plaka sayımları her seyreltme için tekrarlandı.
Domuz göbeği derisi, Avrupa Birliği ihracat standartlarına uygun olarak, dişi Büyük Beyaz domuzlardan kesimden sonraki 15 dakika içinde elde edilmiştir. Deri tıraş edilmiş ve alkollü mendillerle temizlenmiş, ardından derinin canlılığını yitirmesi için 24 saat boyunca -80°C'de dondurulmuştur. Çözüldükten sonra, 1 cm²'lik deri parçaları, her seferinde 20 dakika olmak üzere üç kez PBS, %0,6 sodyum hipoklorit ve %70 etanol ile yıkanmıştır. Epidermis çıkarılmadan önce, kalan etanol, steril PBS ile 3 kez yıkanarak uzaklaştırılmıştır. Deri, üstünde 0,45 μm kalınlığında naylon membran (Merck-Millipore) ve 3 adet emici ped (Merck-Millipore) bulunan 6 kuyucuklu bir plakada, %10 Dulbecco'nun modifiye edilmiş Eagle ortamı (Dulbecco's Modified Eagle Medium – Aldrich Ltd.) ile desteklenmiş 3 ml fetal sığır serumu (Sigma) içeren ortamda kültüre edilmiştir.
Koloni halindeki biyofilmler, biyofilm maruziyeti çalışmaları için tarif edildiği gibi yetiştirildi. Biyofilm, membran üzerinde 72 saat kültüre edildikten sonra, steril bir aşılama halkası kullanılarak deri yüzeyine uygulandı ve membran çıkarıldı. Daha sonra biyofilm, olgunlaşması ve domuz derisine yapışması için 37°C'de 24 saat daha domuzun dermisinde inkübe edildi. Biyofilm olgunlaştıktan ve yapıştıktan sonra, steril damıtılmış su ile önceden nemlendirilmiş 1,5 cm²'lik bir pansuman doğrudan deri yüzeyine uygulandı ve 37°C'de 24 saat inkübe edildi. Canlı bakteriler, her bir eksplantın apikal yüzeyine PrestoBlue hücre canlılığı reaktifi (Invitrogen, Life Technologies, Paisley, İngiltere) eşit şekilde uygulanarak ve 5 dakika inkübe edilerek boyanarak görselleştirildi. Leica MZ8 mikroskobunda görüntüleri anında yakalamak için Leica DFC425 dijital kamera kullanıldı. Pembe renkle işaretlenmiş alanlar, Image Pro yazılımı sürüm 10 (Media Cybernetics Inc, Rockville, MD Image-Pro (mediacy.com)) kullanılarak nicel olarak değerlendirildi. Taramalı elektron mikroskobu aşağıda açıklandığı gibi gerçekleştirildi.
Gece boyunca yetiştirilen bakteriler Mueller-Hinton besiyerinde 1:100 oranında seyreltildi. 200 μl kültür, steril 0,2 μm Whatman siklopor membranına (Whatman, Maidstone, İngiltere) eklendi ve Mueller-Hinton agar üzerine ekildi. Biyofilm plakları, olgun biyofilm oluşumuna izin vermek için 37°C'de 72 saat inkübe edildi.
Biyofilm olgunlaşmasının 3. gününden sonra, 3 cm²'lik kare bir bandaj doğrudan biyofilmin üzerine yerleştirildi ve 37°C'de 24 saat inkübe edildi. Bandaj biyofilm yüzeyinden çıkarıldıktan sonra, her bir biyofilmin yüzeyine 20 saniye boyunca 1 ml PrestoBlue Hücre Canlılığı Reaktifı (Invitrogen, Waltham, MA) eklendi. Yüzeyler kurutulduktan sonra, Nikon D2300 dijital kamera (Nikon UK Ltd., Kingston, İngiltere) kullanılarak renk değişiklikleri kaydedildi.
Mueller-Hinton agar üzerinde gece boyunca kültür hazırlayın, tek tek kolonileri 10 ml Mueller-Hinton besiyerine aktarın ve 37°C'de (100 rpm) çalkalayıcıda inkübe edin. Gece boyunca inkübasyondan sonra, kültür Mueller-Hinton besiyerinde 1:100 oranında seyreltildi ve 300 µl, Mueller-Hinton agar üzerindeki 0,2 µm dairesel Whatman siklopor membranına (Whatman International, Maidstone, İngiltere) damlatıldı ve 72 saat içinde 37°C'de inkübe edildi. Olgun biyofilm, aşağıda açıklandığı gibi yaraya uygulandı.
Hayvanlarla yapılan tüm çalışmalar, Hayvan Refahı ve Etik İnceleme Ofisi (P8721BD27) tarafından onaylanan bir proje lisansı kapsamında ve İçişleri Bakanlığı tarafından 2012 revize edilmiş ASPA kapsamında yayınlanan yönergelere uygun olarak Manchester Üniversitesi'nde gerçekleştirilmiştir. Tüm yazarlar varış yönergelerine uymuştur. Tüm in vivo çalışmalar için sekiz haftalık C57BL/6j fareler (Envigo, Oxon, İngiltere) kullanılmıştır. Fareler izofluran (Piramal Critical Care Ltd, West Drayton, İngiltere) ile anestezi altına alınmış ve sırt yüzeyleri tıraş edilip temizlenmiştir. Daha sonra her fareye bir Stiefel biyopsi zımbası (Schuco International, Hertfordshire, İngiltere) kullanılarak 2 × 6 mm'lik eksizyonel bir yara oluşturulmuştur. Biyofilm enfeksiyonlu yaralar için, yukarıda açıklandığı gibi membran üzerinde yetiştirilen 72 saatlik koloni biyofilmi, yaralanmadan hemen sonra steril bir aşılama halkası kullanılarak yaranın dermal tabakasına uygulanmış ve membran atılmıştır. Yara ortamının nemli kalmasını sağlamak için pansumanın bir santimetrekarelik kısmı steril su ile önceden nemlendirildi. Pansumanlar doğrudan her yaraya uygulandı ve kenarlarına ek yapışma sağlamak için 3M Tegaderm film (3M, Bracknell, İngiltere) ve Mastisol sıvı yapıştırıcı (Eloquest Healthcare, Ferndale, MI) uygulandı. Ağrı kesici olarak 0,1 mg/kg konsantrasyonunda buprenorfin (Animalcare, York, İngiltere) uygulandı. Yaralanmadan üç gün sonra, Program 1 yöntemi kullanılarak fareler öldürüldü ve yara bölgesi gerektiği gibi çıkarıldı, ikiye bölündü ve saklandı.
Hematoksilin (ThermoFisher Scientific) ve eozin (ThermoFisher Scientific) boyaması, üreticinin protokolüne göre gerçekleştirildi. Yara alanı ve epitelizasyon miktarı, Image Pro yazılımı sürüm 10 (Media Cybernetics Inc, Rockville, MD) kullanılarak ölçüldü.
Doku kesitleri ksilende (ThermoFisher Scientific, Loughborough, İngiltere) mumdan arındırıldı, %100-50 dereceli etanol ile yeniden hidrate edildi ve kısa süreliğine deiyonize suya (ThermoFisher Scientific) daldırıldı. İmmünohistokimya, üreticinin protokolüne göre VectaStain Elite ABC PK-6104 kiti (Vector Laboratories, Burlingame, CA) kullanılarak gerçekleştirildi. Nötrofillere karşı birincil antikorlar NIMP-R14 (Thermofisher Scientific) ve makrofajlara karşı birincil antikorlar Ms CD107b Pure M3/84 (BD Biosciences, Wokingham, İngiltere), bloke edici çözeltide 1:100 oranında seyreltildi ve kesit yüzeyine eklendi, ardından 2 antikor Anti-, VectaStain ABC ve Vector Nova Red Peroxidase (HRP) substrat kiti (Vector Laboratories, Burlingame, CA) uygulandı ve hematoksilin ile karşı boyama yapıldı. Görüntüler, Olympus BX43 mikroskobu ve Olympus DP73 dijital kamera (Olympus, Southend-on-Sea, İngiltere) kullanılarak elde edildi.
Deri örnekleri, 4°C'de 24 saat boyunca 0,1 M HEPES (pH 7,4) içinde %2,5 glutaraldehit ve %4 formaldehit ile sabitlendi. Örnekler, kademeli etanol kullanılarak dehidrate edildi ve Quorum K850 kritik nokta kurutucu (Quorum Technologies Ltd, Loughton, İngiltere) kullanılarak CO2'de kurutuldu ve Quorum SC7620 mini püskürtme/parıldama deşarj sistemi kullanılarak altın-paladyum alaşımı ile püskürtme kaplama yapıldı. Örnekler, yaranın merkez noktasını görselleştirmek için FEI Quanta 250 taramalı elektron mikroskobu (ThermoFisher Scientific) kullanılarak görüntülendi.
Toto-1 iyodür (2 μM), kesilmiş fare yara yüzeyine uygulandı ve 37 °C'de 5 dakika inkübe edildi (ThermoFisher Scientific) ve ardından 37 °C'de Syto-60 (10 μM) ile muamele edildi (ThermoFisher Scientific). Leica TCS SP8 kullanılarak 15 dakikalık Z-yığın görüntüleri oluşturuldu.
Biyolojik ve teknik tekrarlanan veriler, Graphpad Prism V9 yazılımı (GraphPad Software, La Jolla, CA) kullanılarak tablo haline getirildi ve analiz edildi. Her bir tedavi ile antimikrobiyal olmayan kontrol pansumanı arasındaki farklılıkları test etmek için Dunnett'in post hoc testi kullanılarak çoklu karşılaştırmalı tek yönlü varyans analizi uygulandı. p değeri <0,05 anlamlı kabul edildi.
Gümüş jel lifli pansumanların etkinliği ilk olarak in vitro ortamda Staphylococcus aureus ve Pseudomonas aeruginosa biyofilm kolonilerine karşı değerlendirildi. Gümüş pansumanlar farklı gümüş formülleri içerir: geleneksel gümüş pansumanlar Ag1+ iyonları üretir; EDTA/BC ilavesinden sonra Ag1+ iyonları üretebilen, biyofilm matrisini tahrip edebilen ve bakterileri gümüşün antibakteriyel etkisi altında gümüşe maruz bırakabilen gümüş pansumanlar15 ve Ag1+, Ag2+ ve Ag3+ iyonları üreten oksijenli Ag tuzları içeren pansumanlar. Etkinliği, jel liflerden yapılmış antimikrobiyal olmayan bir kontrol pansumanı ile karşılaştırıldı. Biyofilm içindeki kalan canlı bakteriler 8 gün boyunca her 24 saatte bir değerlendirildi (Şekil 1). 5. günde, biyofilm iyileşmesini değerlendirmek için biyofilm 3,85 × 105 S. Staphylococcus aureus veya 1,22 × 105 P. aeruginosa ile yeniden aşılandı. Antimikrobiyal olmayan kontrol pansumanlarıyla karşılaştırıldığında, Ag1+ pansumanlarının 5 gün boyunca Staphylococcus aureus ve Pseudomonas aeruginosa biyofilmlerindeki bakteri canlılığı üzerinde minimal bir etkisi oldu. Buna karşılık, oksijenli Ag ve Ag1+ + EDTA/BC tuzları içeren pansumanlar, 5 gün içinde biyofilm içindeki bakterileri öldürmede etkili oldu. 5. günde planktonik bakterilerle tekrarlanan aşılama sonrasında, biyofilmde herhangi bir iyileşme gözlenmedi (Şekil 1).
Gümüş pansumanlarla tedavi sonrası Staphylococcus aureus ve Pseudomonas aeruginosa biyofilmlerindeki canlı bakteri sayısının belirlenmesi. Staphylococcus aureus ve Pseudomonas aeruginosa biyofilm kolonileri gümüş pansumanlarla veya antimikrobiyal olmayan kontrol pansumanlarıyla tedavi edildi ve kalan canlı bakteri sayısı her 24 saatte bir belirlendi. 5 gün sonra, biyofilm 3,85×10⁵ S. Staphylococcus aureus veya 1,22×10⁵ P. bakteriyoplankton Pseudomonas aeruginosa kolonileri ile yeniden aşılandı ve biyofilm iyileşmesi değerlendirildi. Grafikler ortalama +/- standart hatayı göstermektedir.
Gümüş pansumanların biyofilm canlılığı üzerindeki etkisini görselleştirmek için, pansumanlar domuz derisi üzerinde ex vivo olarak yetiştirilen olgun biyofilmlere uygulandı. 24 saat sonra pansuman çıkarıldı ve biyofilm, canlı bakteriler tarafından pembe renge metabolize edilen mavi reaktif bir boya ile boyandı. Kontrol pansumanlarıyla tedavi edilen biyofilmler pembe renkteydi, bu da biyofilm içinde canlı bakterilerin varlığını gösteriyordu (Şekil 2A). Buna karşılık, Ag oksisol pansumanı ile tedavi edilen biyofilm esas olarak mavi renkteydi, bu da domuz derisinin yüzeyinde kalan bakterilerin canlı olmayan bakteriler olduğunu gösteriyordu (Şekil 2B). Ag1+ içeren pansumanlarla tedavi edilen biyofilmlerde karışık mavi ve pembe renklenme gözlendi, bu da biyofilm içinde canlı ve canlı olmayan bakterilerin varlığını gösteriyordu (Şekil 2C), oysa Ag1+ içeren EDTA/BC pansumanları ağırlıklı olarak mavi renkteydi ve bazı pembe noktalar içeriyordu, bu da gümüş pansumanın etkilemediği alanları gösteriyordu (Şekil 2D). Aktif (pembe) ve inaktif (mavi) alanların nicel değerlendirmesi, kontrol yamasının %75 oranında aktif olduğunu gösterdi (Şekil 2E). Ag1+ + EDTA/BC pansumanları, oksijenli Ag tuzu pansumanlarına benzer şekilde, sırasıyla %13 ve %14 hayatta kalma oranlarıyla performans gösterdi. Ag1+ pansumanı ayrıca bakteri canlılığını %21 oranında azalttı. Bu biyofilmler daha sonra taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak incelendi. Kontrol pansumanı ve Ag1+ pansumanı ile yapılan tedaviden sonra, domuz derisini kaplayan bir Pseudomonas aeruginosa tabakası gözlemlendi (Şekil 2F,H), oysa Ag1+ pansumanı ile yapılan tedaviden sonra az sayıda bakteri hücresi ve altında da az sayıda bakteri hücresi bulundu. Kollajen lifleri, domuz derisinin doku yapısı olarak düşünülebilir (Şekil 2G). Ag1+ + EDTA/BC pansumanı ile yapılan tedaviden sonra, bakteri plakları ve altta yatan kollajen lif plakları görülebilir hale geldi (Şekil 2I).
Gümüş pansuman tedavisi sonrası Pseudomonas aeruginosa biyofilminin görselleştirilmesi. (A–D) Domuz derisi üzerinde yetiştirilen Pseudomonas aeruginosa biyofilmlerindeki bakteri canlılığı, gümüş pansuman veya antimikrobiyal olmayan kontrol pansumanlarıyla tedaviden 24 saat sonra PrestoBlue canlılık boyası kullanılarak görselleştirildi. Canlı bakteriler pembe, canlı olmayan bakteriler ve domuz derisi mavidir. (E) Domuz derisi üzerinde yetiştirilen (pembe nokta) Pseudomonas aeruginosa biyofilmlerinin, taramalı elektron mikroskobu Image Pro sürüm 10 (FI) kullanılarak ve 24 saat boyunca gümüş pansuman veya antimikrobiyal olmayan kontrol pansumanı ile tedavi edildikten sonra nicelendirilmesi. SEM ölçek çubuğu = 5 µm. (J–M) Koloni biyofilmleri filtreler üzerinde büyüdü ve gümüş pansumanlarla 24 saatlik inkübasyondan sonra PrestoBlue reaktif boyası ile boyandı.
Pansumanlar ile biyofilmler arasındaki yakın temasın pansumanların etkinliğini etkileyip etkilemediğini belirlemek için, düz bir yüzeye yerleştirilen koloni biyofilmleri 24 saat boyunca pansumanlarla muamele edildi ve ardından reaktif boyalarla boyandı. Muamele edilmemiş biyofilm koyu pembe renkteydi (Şekil 2J). Oksijenli Ag tuzları içeren pansumanlarla muamele edilen biyofilmlerin aksine (Şekil 2K), Ag1+ veya Ag1+ + EDTA/BC içeren pansumanlarla muamele edilen biyofilmler pembe boyama bantları gösterdi (Şekil 2L,M). Bu pembe renklenme, canlı bakterilerin varlığını gösterir ve pansuman içindeki dikiş alanıyla ilişkilidir. Bu dikilmiş alanlar, biyofilm içindeki bakterilerin hayatta kalmasına olanak tanıyan ölü boşluklar oluşturur.
Gümüş pansumanların in vivo etkinliğini değerlendirmek için, olgun S. aureus ve P. aeruginosa biyofilmleri ile enfekte edilmiş farelerin tam kalınlıkta kesilmiş yaraları, antimikrobiyal olmayan kontrol pansumanları veya gümüş pansumanlarla tedavi edildi. 3 günlük tedaviden sonra, makroskopik görüntü analizi, oksijenli tuz pansumanlarıyla tedavi edilen yaraların, antimikrobiyal olmayan kontrol pansumanlarına ve diğer gümüş pansumanlara kıyasla daha küçük yara boyutlarına sahip olduğunu gösterdi (Şekil 3A-H). Bu gözlemleri doğrulamak için, yaralar toplandı ve hematoksilin ve eozin ile boyanmış doku kesitlerinde yara alanı ve yeniden epitelizasyon, Image Pro yazılımı sürüm 10 kullanılarak nicel olarak ölçüldü (Şekil 3I-L).
Gümüş pansumanların yara yüzeyi ve biyofilm ile enfekte olmuş yaraların yeniden epitelizasyonu üzerindeki etkisi. (A–H) Antimikrobiyal olmayan kontrol pansumanı, oksijenli Ag tuzu pansumanı, Ag1+ pansumanı ve Ag1+ pansumanı ile üç günlük tedaviden sonra Pseudomonas aeruginosa (A–D) ve Staphylococcus aureus (E–H) biyofilmleri ile enfekte olmuş küçük hücreler. Temsili makroskopik görüntüler. Ag1+ + EDTA/BC pansumanı ile farelerin yaraları. (IL) Temsili Pseudomonas aeruginosa enfeksiyonu, hematoksilin ve eozin ile boyanmış histolojik kesitler, yara alanını ve epitel rejenerasyonunu ölçmek için kullanılmıştır. Pseudomonas aeruginosa (M, N) ve Staphylococcus aureus (O, P) biyofilmleri ile enfekte olmuş yaraların yara alanı (M, O) ve yeniden epitelizasyon yüzdesi (N, P) ölçümü (tedavi grubu başına n = 12). Grafikler ortalama +/- standart hatayı göstermektedir. * işareti p = < 0,05; ** işareti p = < 0,01 anlamına gelir; Makroskopik ölçek = 2,5 mm, histolojik ölçek = 500 µm.
Pseudomonas aeruginosa biyofilm ile enfekte olmuş yaralardaki yara alanının nicel değerlendirmesi (Şekil 3M), Ag oksisaltlarla tedavi edilen yaraların ortalama yara boyutunun 2,5 mm² olduğunu, antimikrobiyal olmayan kontrol pansumanının ise ortalama yara boyutunun 3,1 mm² olduğunu göstermiştir; bu istatistiksel olarak anlamlı değildir (Şekil 3M, p = 0,423). Ag1+ veya Ag1+ + EDTA/BC ile tedavi edilen yaralarda yara alanında azalma görülmemiştir (sırasıyla 3,1 mm² ve 3,6 mm²). Oksijenli Ag tuzu pansumanı ile tedavi, antimikrobiyal olmayan kontrol pansumanına (sırasıyla %34 ve %15; p = 0,029) ve Ag1+ veya Ag1+ + EDTA/BC'ye (sırasıyla %10 ve %11) göre daha fazla oranda yeniden epitelizasyonu teşvik etmiştir (Şekil 3N).
S. aureus biyofilmleriyle enfekte olmuş yaralarda yara alanı ve epitel yenilenmesinde benzer eğilimler gözlemlendi (Şekil 3O). Oksijenli gümüş tuzları içeren pansumanlar, kontrol antimikrobiyal olmayan pansumana (2,6 mm2) kıyasla yara alanını (2,0 mm2) %23 oranında azalttı, ancak bu azalma anlamlı değildi (p = 0,304) (Şekil 3O). Ek olarak, Ag1+ tedavi grubunda yara alanı hafifçe azaldı (2,4 mm2), Ag1+ + EDTA/BC pansumanı ile tedavi edilen yarada ise yara alanı azalmadı (2,9 mm2). Ag'nin oksijen tuzları ayrıca S. aureus biyofilmleriyle enfekte olmuş yaraların yeniden epitelizasyonunu (%31), antimikrobiyal olmayan kontrol pansumanlarıyla tedavi edilenlere (%12, p = 0,003) göre daha fazla destekledi (Şekil 3P). Ag1+ pansumanı (%16, p = 0,903) ve Ag+1 + EDTA/BC pansumanı (%14, p = 0,965), kontrol grubuna benzer düzeyde epitel yenilenmesi göstermiştir.
Gümüş pansumanların biyofilm matrisi üzerindeki etkisini görselleştirmek için Toto 1 ve Syto 60 iyodür boyaması yapıldı (Şekil 4). Toto 1 iyodür, biyofilmlerin EPS'sinde bol miktarda bulunan hücre dışı nükleik asitleri doğru bir şekilde görselleştirmek için kullanılabilen hücre geçirgen olmayan bir boyadır. Syto 60 ise karşı boya olarak kullanılan hücre geçirgen bir boyadır16. Pseudomonas aeruginosa (Şekil 4A-D) ve Staphylococcus aureus (Şekil 4I-L) biyofilmleri ile aşılanmış yaralarda Toto 1 ve Syto 60 iyodür gözlemleri, 3 günlük pansuman tedavisinden sonra biyofilmdeki EPS'nin önemli ölçüde azaldığını gösterdi. oksijenli tuzlar Ag ve Ag1+ + EDTA/BC içerir. Ek antibiyofilm bileşenleri içermeyen Ag1+ pansumanlar, Pseudomonas aeruginosa ile enfekte edilmiş yaralarda hücre dışı DNA'yı önemli ölçüde azalttı, ancak Staphylococcus aureus ile enfekte edilmiş yaralarda daha az etkili oldu.
Kontrol veya gümüş pansumanlarla 3 günlük tedaviden sonra yara biyofilminde in vivo görüntüleme. Ekstraselüler nükleik asitleri (ekstraselüler biyofilm polimerlerinin bir bileşeni) görselleştirmek için Toto 1 (yeşil) ile boyanmış Pseudomonas aeruginosa (A–D) ve Staphylococcus aureus'un (I–L) konfokal görüntüleri. İntraselüler nükleik asitleri boyamak için Syto 60 (kırmızı) kullanın. P. Kontrol ve gümüş pansumanlarla 3 günlük tedaviden sonra Pseudomonas aeruginosa (E–H) ve Staphylococcus aureus (M–P) biyofilmleri ile enfekte olmuş yaraların taramalı elektron mikroskobu görüntüleri. SEM ölçek çubuğu = 5 µm. Konfokal görüntüleme ölçek çubuğu = 50 µm.
Taramalı elektron mikroskobu, Pseudomonas aeruginosa (Şekil 4E-H) ve Staphylococcus aureus (Şekil 4M-P) biyofilm kolonileriyle aşılanan farelerin, tüm gümüş pansumanlarla 3 günlük tedaviden sonra yaralarında önemli ölçüde daha az bakteri bulunduğunu gösterdi.
Gümüş pansumanların biyofilm enfeksiyonlu farelerdeki yara iltihabı üzerindeki etkisini değerlendirmek için, 3 gün boyunca kontrol veya gümüş pansumanlarla tedavi edilen biyofilm enfeksiyonlu yaraların kesitleri, nötrofil ve makrofajlara özgü antikorlar kullanılarak immünohistokimyasal olarak boyandı. Granülasyon dokusu içindeki nötrofil ve makrofajların kantitatif tayini (Şekil 5). Tüm gümüş pansumanlar, üç günlük tedaviden sonra antimikrobiyal olmayan kontrol pansumanlarına kıyasla Pseudomonas aeruginosa ile enfekte olmuş yaralardaki nötrofil ve makrofaj sayısını azalttı. Bununla birlikte, oksijenli gümüş tuzu pansumanı ile tedavi, test edilen diğer gümüş pansumanlara kıyasla nötrofillerde (p = <0.0001) ve makrofajlarda (p = <0.0001) daha büyük bir azalmaya neden oldu (Şekil 5I,J). Ag1+ + EDTA/BC'nin yara biyofilmi üzerinde daha büyük bir etkisi olmasına rağmen, nötrofil ve makrofaj seviyelerini Ag1+ pansumanına göre daha az oranda azalttı. S. aureus biyofilm ile enfekte olmuş orta dereceli yaralarda, kontrol grubuna kıyasla Ag (p = <0.0001), Ag1+ (p = 0.0008) ve Ag1++ EDTA/BC (p = 0.0043) oksisol pansumanından sonra da benzer eğilimler gözlemlenmiştir. Nötropeni için de benzer eğilimler gözlemlenmiştir (Şekil 5K). Bununla birlikte, S. aureus biyofilm ile enfekte olmuş yaralarda granülasyon dokusundaki makrofaj sayısında kontrol grubuna kıyasla anlamlı bir azalma yalnızca oksijenli Ag tuzu pansumanında görülmüştür (p = 0.0339) (Şekil 5L).
Pseudomonas aeruginosa ve Staphylococcus aureus biyofilmleriyle enfekte olmuş yaralarda, antimikrobiyal olmayan kontrol veya gümüş pansumanlarla 3 günlük tedaviden sonra nötrofil ve makrofajlar nicel olarak ölçüldü. Nötrofiller (AD) ve makrofajlar (EH), nötrofil veya makrofajlara özgü antikorlarla boyanmış doku kesitlerinde nicel olarak ölçüldü. Pseudomonas aeruginosa (I ve J) ve Staphylococcus aureus (K ve L) biyofilmleriyle enfekte olmuş yaralarda nötrofillerin (I ve K) ve makrofajların (J ve L) nicel olarak ölçülmesi. Her grup için N = 12. Grafikler ortalama +/- standart hatayı göstermektedir, anlamlılık değerleri antibakteriyel olmayan kontrol pansumanına göre karşılaştırılmıştır, * p = < 0,05, ** p = < 0,01; *** p = < 0,001; p = < 0,0001 anlamına gelir.
Daha sonra gümüş pansumanların enfeksiyondan bağımsız iyileşme üzerindeki etkisini değerlendirdik. Enfekte olmayan eksizyonel yaralar, 3 gün boyunca antimikrobiyal olmayan bir kontrol pansumanı veya gümüş pansuman ile tedavi edildi (Şekil 6). Test edilen gümüş pansumanlar arasında, yalnızca oksijenli tuz pansumanı ile tedavi edilen yaralar, makroskopik görüntülerde kontrol pansumanı ile tedavi edilen yaralardan daha küçük görünüyordu (Şekil 6A-D). Histolojik analiz kullanılarak yara alanının nicelendirilmesi, Ag oksisol pansumanı ile tedaviden sonra ortalama yara alanının 2,35 mm2 olduğunu, kontrol grubu ile tedavi edilen yaralar için ise 2,96 mm2 olduğunu gösterdi, ancak bu fark istatistiksel olarak anlamlı değildi (p = 0,488) (Şekil 6I). Buna karşılık, Ag1+ (3,38 mm2, p = 0,757) veya Ag1+ + EDTA/BC (4,18 mm2, p = 0,054) pansumanları ile tedaviden sonra kontrol grubuna kıyasla yara alanında herhangi bir azalma gözlenmedi. Ag oksisol pansumanı ile kontrol grubuna kıyasla epitel yenilenmesinde artış gözlemlendi (%30'a karşı %22), bu istatistiksel olarak anlamlı olmasa da (p = 0,067), oldukça anlamlıdır ve önceki sonuçları doğrulamaktadır. Oksisol içeren bir pansuman, yeniden epitelizasyonu destekler. -Enfekte olmayan yaraların epitelizasyonu17. Buna karşılık, Ag1+ veya Ag1+ + EDTA/BC pansumanları ile yapılan tedavinin hiçbir etkisi olmadı veya kontrole kıyasla yeniden epitelizasyonda azalma gösterdi.
Gümüş yara pansumanının, tam rezeksiyonlu enfekte olmayan farelerde yara iyileşmesi üzerindeki etkisi. (AD) Antimikrobiyal olmayan kontrol pansumanı ve gümüş pansumanı ile üç günlük tedaviden sonraki yaraların temsili makroskopik görüntüleri. (EH) Hematoksilin ve eozin ile boyanmış temsili yara kesitleri. Yara alanının (I) ve yeniden epitelizasyon yüzdesinin (J) nicel değerlendirmesi, görüntü analiz yazılımı kullanılarak yaranın orta noktasındaki histolojik kesitlerden hesaplandı (tedavi grubu başına n = 11-12). Grafikler ortalama +/- standart hatayı göstermektedir. * p = <0,05 anlamına gelir.
Gümüş, yara iyileşmesinde antimikrobiyal tedavi olarak uzun bir kullanım geçmişine sahiptir, ancak birçok farklı formülasyon ve uygulama yöntemi, antimikrobiyal etkinlikte farklılıklara yol açabilir 18. Dahası, spesifik gümüş uygulama sistemlerinin antibiyofilm özellikleri tam olarak anlaşılamamıştır. Konak bağışıklık yanıtı planktonik bakterilere karşı nispeten etkili olsa da, biyofilmlere karşı genellikle daha az etkilidir 19. Planktonik bakteriler makrofajlar tarafından kolayca fagositoza uğrar, ancak biyofilmler içinde kümelenmiş hücreler, bağışıklık hücrelerinin apoptoza uğrayıp proinflamatuar faktörler salgılayarak bağışıklık yanıtını artırabileceği ölçüde konak yanıtını sınırlayarak ek sorunlar yaratır 20. Bazı lökositlerin biyofilmlere nüfuz edebildiği 21, ancak bu savunma tehlikeye girdiğinde bakterileri fagositoza uğratamadığı gözlemlenmiştir 22. Yara biyofilm enfeksiyonuna karşı konak bağışıklık yanıtını desteklemek için bütüncül bir yaklaşım kullanılmalıdır. Yara debridmanı, biyofilmi fiziksel olarak bozabilir ve biyoyükün çoğunu ortadan kaldırabilir, ancak konak bağışıklık yanıtı, özellikle konak bağışıklık yanıtı zayıflamışsa, kalan biyofilme karşı etkisiz olabilir. Bu nedenle, gümüş pansumanlar gibi antimikrobiyal tedaviler, konak bağışıklık yanıtını destekleyebilir ve biyofilm enfeksiyonlarını ortadan kaldırabilir. Bileşim, konsantrasyon, çözünürlük ve uygulama substratı, gümüşün antimikrobiyal etkinliğini etkileyebilir. Son yıllarda, gümüş işleme teknolojisindeki gelişmeler bu pansumanları daha etkili hale getirmiştir9,23. Gümüş pansuman teknolojisi geliştikçe, bu pansumanların yara enfeksiyonunu kontrol etmedeki etkinliğini ve daha da önemlisi, bu güçlü gümüş formlarının yara ortamı ve iyileşme üzerindeki etkisini anlamak önemlidir.
Bu çalışmada, farklı in vitro ve in vivo modeller kullanarak, Ag1+ iyonları üreten iki gelişmiş gümüş pansumanın etkinliğini geleneksel gümüş pansumanlarla karşılaştırdık. Ayrıca bu pansumanların yara ortamı ve enfeksiyondan bağımsız iyileşme üzerindeki etkisini de değerlendirdik. Taşıma matrisinin etkisini en aza indirmek için, test edilen tüm gümüş pansumanlar karboksimetilselülozdan oluşmuştur.
Pseudomonas aeruginosa ve Staphylococcus aureus koloni biyofilmlerine karşı bu gümüş pansumanların ön değerlendirmemiz, geleneksel Ag1+ pansumanların aksine, iki gelişmiş gümüş pansumanın, Ag1+ + EDTA/BC ve oksijenli Ag tuzlarının, biyofilm bakterilerini birkaç gün içinde etkili bir şekilde öldürdüğünü göstermektedir. Ayrıca, bu pansumanlar, planktonik bakterilere tekrar tekrar maruz kalındığında biyofilmin yeniden oluşmasını önler. Ag1+ pansumanı, Ag1+ + EDTA/BC ile aynı gümüş bileşiği ve baz matrisi olan gümüş klorür içeriyordu ve aynı süre boyunca biyofilm içindeki bakteri canlılığı üzerinde sınırlı bir etkiye sahipti. Ag1+ + EDTA/BC pansumanının, aynı matris ve gümüş bileşiğinden oluşan Ag1+ pansumanından biyofilme karşı daha etkili olduğu gözlemi, daha önce başka yerlerde bildirildiği gibi15, gümüş klorürün biyofilme karşı etkinliğini artırmak için ek bileşenlere ihtiyaç duyulduğu fikrini desteklemektedir. Bu sonuçlar, BC ve EDTA'nın genel pansuman etkinliğine katkıda bulunan ek bir rol oynadığı ve Ag1+ pansumanlarında bu bileşenin yokluğunun in vitro etkinliğin gösterilememesine katkıda bulunmuş olabileceği fikrini desteklemektedir. Ag2+ ve Ag3+ iyonları üreten oksijenli Ag tuzu pansumanlarının, Ag1+'den daha güçlü antibakteriyel etkinlik gösterdiğini ve Ag1+ + EDTA/BC'ye benzer seviyelerde olduğunu bulduk. Bununla birlikte, yüksek redoks potansiyeli nedeniyle, Ag3+ iyonlarının yara biyofilmlerine karşı ne kadar süreyle aktif ve etkili kaldığı belirsizdir ve bu nedenle daha fazla çalışma gerektirmektedir. Ayrıca, bu çalışmada test edilmeyen Ag1+ iyonları üreten birçok farklı pansuman bulunmaktadır. Bu pansumanlar, Ag1+ iyonlarının iletimini ve biyofilmlere karşı etkinliğini etkileyebilecek farklı gümüş bileşikleri, konsantrasyonları ve baz matrislerinden oluşmaktadır. Ayrıca, yara pansumanlarının biyofilmlere karşı etkinliğini değerlendirmek için kullanılan birçok farklı in vitro ve in vivo modelin olduğunu da belirtmekte fayda vardır. Kullanılan modelin türü ve bu modellerde kullanılan ortamın tuz ve protein içeriği, pansumanın etkinliğini etkileyecektir. İn vivo modelimizde, biyofilmin in vitro olarak olgunlaşmasına izin verdik ve daha sonra onu yaranın dermal yüzeyine aktardık. Konakçı fare bağışıklık yanıtı, yaraya uygulanan planktonik bakterilere karşı nispeten etkilidir ve böylece yara iyileşirken bir biyofilm oluşur. Olgun biyofilmin bir yaraya eklenmesi, iyileşme başlamadan önce olgun biyofilmin yara içinde yerleşmesine izin vererek, konakçı bağışıklık yanıtının biyofilm oluşumuna karşı etkinliğini sınırlar. Bu nedenle, modelimiz, yaralar iyileşmeye başlamadan önce olgun biyofilmler üzerindeki antimikrobiyal pansumanların etkinliğini değerlendirmemizi sağlar.
Ayrıca, pansumanın uyumunun, in vitro ortamda yetiştirilen biyofilmler ve domuz derisi üzerindeki gümüş pansumanların etkinliğini etkilediğini de bulduk. Yara ile yakın temas, pansumanın antimikrobiyal etkinliği için kritik öneme sahip olarak kabul edilir24,25. Oksijenli Ag tuzları içeren pansumanlar, olgun biyofilmlerle yakın temas halindeydi ve bu da 24 saat sonra biyofilm içindeki canlı bakteri sayısında önemli bir azalmaya yol açtı. Buna karşılık, Ag1+ ve Ag1+ + EDTA/BC pansumanlarla tedavi edildiğinde, önemli sayıda canlı bakteri kaldı. Bu pansumanlar, pansumanın tüm uzunluğu boyunca dikişler içerir ve bu da biyofilmle yakın teması engelleyen ölü boşluklar oluşturur. İn vitro çalışmalarımızda, bu temassız alanlar, biyofilm içindeki canlı bakterilerin öldürülmesini engelledi. Bakteriyel canlılığı yalnızca 24 saatlik tedaviden sonra değerlendirdik; zamanla, pansuman daha fazla doygun hale geldikçe, ölü boşluk azalabilir ve bu da bu canlı bakteriler için alanı azaltabilir. Bununla birlikte, bu durum, pansumanın bileşiminin önemini vurgulamaktadır, sadece pansumandaki gümüşün türü değil.
İn vitro çalışmalar farklı gümüş teknolojilerinin etkinliğini karşılaştırmak için yararlı olsa da, konak dokusu ve bağışıklık tepkilerinin pansumanların biyofilmlere karşı etkinliğine katkıda bulunduğu in vivo ortamda bu pansumanların biyofilmler üzerindeki etkilerini anlamak da önemlidir. Bu pansumanların yara biyofilmleri üzerindeki etkisi, taramalı elektron mikroskobu ve hücre içi ve hücre dışı DNA boyaları kullanılarak biyofilmin EPS boyaması ile gözlemlendi. 3 günlük tedaviden sonra, tüm pansumanların biyofilm enfeksiyonlu yaralarda hücre dışı DNA'yı azaltmada etkili olduğunu, ancak Ag1+ pansumanının Staphylococcus aureus enfeksiyonlu yaralarda daha az etkili olduğunu bulduk. Taramalı elektron mikroskobu ayrıca, gümüş pansumanlarla tedavi edilen yaralarda önemli ölçüde daha az bakteri bulunduğunu gösterdi, ancak bu durum Ag1+ pansumanına kıyasla oksijenli Ag tuzu pansumanı ve Ag1+ + EDTA/BC pansumanında daha belirgindi. Bu veriler, test edilen gümüş pansumanların biyofilm yapısı üzerinde farklı derecelerde etkiye sahip olduğunu, ancak hiçbir gümüş pansumanın biyofilmi tamamen ortadan kaldıramadığını göstermektedir; bu da yara biyofilm enfeksiyonlarının tedavisinde bütüncül bir yaklaşıma duyulan ihtiyacı desteklemektedir; gümüş bileklik kullanımı da buna dahildir. Tedaviden önce, biyofilmin büyük bir kısmını uzaklaştırmak için fiziksel debridman yapılır.
Kronik yaralar genellikle şiddetli iltihaplanma durumundadır; aşırı miktarda iltihap hücresi uzun süre yara dokusunda kalır, doku hasarına neden olur ve yaranın verimli hücresel metabolizması ve fonksiyonu için gerekli olan oksijeni tüketir.26 Biyofilmler, hücre çoğalmasını ve göçünü engelleme ve proinflamatuar sitokinleri aktive etme dahil olmak üzere çeşitli şekillerde iyileşmeyi olumsuz etkileyerek bu düşmanca yara ortamını daha da kötüleştirir.27 Gümüş pansumanlar daha etkili hale geldikçe, bunların yara ortamı ve iyileşme üzerindeki etkilerini anlamak önemlidir.
İlginç bir şekilde, tüm gümüş pansumanlar biyofilm bileşimini etkilese de, yalnızca oksijenli gümüş tuzu pansumanları bu enfekte yaraların yeniden epitelizasyonunu artırdı. Bu veriler, oksijenli gümüş tuzlarının iyi güvenlik ve toksisite profillerini gösteren önceki bulgularımızı17 ve Kalan ve ark. (2017)28'in bulgularını desteklemektedir; zira daha düşük gümüş konsantrasyonları biyofilmlere karşı etkiliydi.
Mevcut çalışmamız, antimikrobiyal gümüş pansumanlar arasındaki gümüş teknolojisi farklılıklarını ve bu teknolojinin yara ortamı ve enfeksiyondan bağımsız iyileşme üzerindeki etkisini vurgulamaktadır. Bununla birlikte, bu sonuçlar, Ag1+ + EDTA/BC pansumanının in vivo olarak yaralı tavşan kulaklarının iyileşme parametrelerini iyileştirdiğini gösteren önceki çalışmalardan farklılık göstermektedir. Ancak bu, hayvan modellerindeki, ölçüm zamanlarındaki ve bakteriyel uygulama yöntemlerindeki farklılıklardan kaynaklanıyor olabilir.29 Bu durumda, pansumanın aktif bileşenlerinin biyofilm üzerinde daha uzun bir süre boyunca etkili olmasını sağlamak için yara ölçümleri yaralanmadan 12 gün sonra alınmıştır. Bu, Ag1+ + EDTA/BC ile tedavi edilen klinik olarak enfekte bacak ülserlerinin başlangıçta tedavinin birinci haftasından sonra boyut olarak büyüdüğünü ve daha sonra Ag1+ + EDTA/BC ile tedavinin sonraki 3 haftasında ve antimikrobiyal olmayan ilaçların kullanımından sonraki 4 hafta içinde ülser boyutunu küçülttüğünü gösteren bir çalışma ile desteklenmektedir. CMC pansumanlarının ülser boyutunu küçülttüğü gösterilmiştir.30
Gümüşün belirli formlarının ve konsantrasyonlarının daha önce in vitro sitotoksik olduğu gösterilmiştir¹¹; ancak bu in vitro sonuçlar her zaman in vivo olumsuz etkilere dönüşmez. Ayrıca, gümüş teknolojisindeki gelişmeler ve pansumanlardaki gümüş bileşikleri ve konsantrasyonlarının daha iyi anlaşılması, birçok güvenli ve etkili gümüş pansumanın geliştirilmesine yol açmıştır. Bununla birlikte, gümüş pansuman teknolojisi ilerledikçe, bu pansumanların yara ortamı üzerindeki etkisini anlamak önemlidir³¹,³²,³³. Daha önce, yeniden epitelizasyon oranındaki artışın, pro-enflamatuar M1 fenotipine kıyasla anti-enflamatuar M2 makrofajlarının oranındaki artışla ilişkili olduğu bildirilmiştir. Bu, gümüş hidrojelli yara pansumanlarının gümüş sülfadiazin ve antimikrobiyal olmayan hidrojellerle karşılaştırıldığı önceki bir fare modelinde gözlemlenmiştir³⁴.
Kronik yaralarda aşırı iltihaplanma görülebilir ve aşırı nötrofil varlığının yara iyileşmesine zararlı olabileceği gözlemlenmiştir35. Nötrofil eksikliği olan fareler üzerinde yapılan bir çalışmada, nötrofillerin varlığının epitelizasyonu geciktirdiği görülmüştür. Aşırı nötrofil varlığı, kronik ve yavaş iyileşen yaralarla ilişkili olan süperoksit ve hidrojen peroksit gibi yüksek düzeyde proteaz ve reaktif oksijen türlerine yol açar37,38. Benzer şekilde, kontrolsüz bir şekilde artan makrofaj sayısı, yara iyileşmesinin gecikmesine neden olabilir39. Bu artış, özellikle makrofajlar pro-inflamatuar fenotipten pro-iyileştirici fenotipe geçemediğinde ve yaraların iyileşmenin inflamatuar fazından çıkamamasına neden olduğunda önemlidir40. Tüm gümüş pansumanlarla 3 günlük tedaviden sonra biyofilm enfeksiyonlu yaralarda nötrofil ve makrofajlarda bir azalma gözlemledik, ancak azalma oksijenli tuz pansumanlarında daha belirgindi. Bu azalma, gümüşe karşı bağışıklık tepkisinin, azalan biyolojik yükün veya yaranın iyileşmesinin daha ileri bir aşamasında olması ve dolayısıyla yaradaki bağışıklık hücrelerinin azalmasının doğrudan bir sonucu olabilir. Yaradaki iltihap hücrelerinin sayısının azaltılması, yara iyileşmesine elverişli bir ortamın korunmasına yardımcı olabilir. Gümüş oksit tuzlarının enfeksiyondan bağımsız iyileşmeyi nasıl desteklediğinin etki mekanizması belirsizdir, ancak gümüş oksit tuzlarının oksijen üretme ve iltihabın bir aracısı olan zararlı hidrojen peroksit seviyelerini yok etme yeteneği bunu açıklayabilir ve daha fazla çalışma gerektirir.
Kronik iyileşmeyen enfekte yaralar hem doktorlar hem de hastalar için sorun teşkil etmektedir. Birçok pansuman antimikrobiyal etkinliğe sahip olduğunu iddia etse de, araştırmalar nadiren yara mikroortamını etkileyen diğer önemli faktörlere odaklanmaktadır. Bu çalışma, farklı gümüş teknolojilerinin farklı antimikrobiyal etkinliğe ve daha da önemlisi, enfeksiyondan bağımsız olarak yara ortamı ve iyileşme üzerinde farklı etkilere sahip olduğunu göstermektedir. Bu in vitro ve in vivo çalışmalar, bu pansumanların yara enfeksiyonlarını tedavi etmede ve iyileşmeyi desteklemede etkili olduğunu gösterse de, bu pansumanların klinik ortamdaki etkinliğini değerlendirmek için randomize kontrollü çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır.
Bu çalışmada kullanılan ve/veya analiz edilen veri setleri, makul bir talep üzerine ilgili yazardan temin edilebilir.
Yayın tarihi: 15 Temmuz 2024