Το κυανό του μεθυλενίου στην έρευνα για τα τραύματα: επιθέματα, φως και αποτελέσματα επούλωσης

Ένας επίδεσμος βαμμένος μπλε και ένα φιαλίδιο με σταγονόμετρο που περιέχει μπλε υγρό μοιάζουν με την ίδια παρέμβαση. Στην έρευνα για τα τραύματα, όμως, δεν είναι. Το ένα είναι ένα κατασκευασμένο επίθεμα με σταθερό φορτίο χρωστικής, που δοκιμάζεται ως τελικό προϊόν. Το άλλο είναι ένα διάλυμα που εφαρμόζεται με το χέρι, όπου η συγκέντρωση, ο όγκος και ο χρόνος επαφής διαφέρουν σε κάθε εφαρμογή. Οι μελέτες των δύο απαντούν σε διαφορετικά ερωτήματα και τα τελικά σημεία τους διαφέρουν αντίστοιχα.

Αυτή η ανασκόπηση διατηρεί τη διάκριση μεταξύ τους. Καταγράφει τι εφάρμοσαν οι ερευνητές, πού το εφάρμοσαν και τι μέτρησαν: εμβαδόν τραύματος, ρυθμό σύγκλεισης, αριθμό βακτηρίων ή έναν εργαστηριακό υποκατάστατο δείκτη, όπως η σύγκλειση μιας χαραγής σε τρυβλίο.

Τα τρία πλαίσια, με απλά λόγια

Η έρευνα για τα τραύματα με κυανό του μεθυλενίου εντάσσεται σε τρία πλαίσια. Καθένα έχει τη δική του αντίληψη για τον ρόλο της χρωστικής.

Πρώτον, αφρώδη επιθέματα που περιέχουν χρωστικές. Προϊόντα όπως ο αφρός πολυβινυλικής αλκοόλης εμποτισμένος με κυανό του μεθυλενίου και ιώδες της γεντιανής, που κυκλοφορεί ως αντιβακτηριακός αφρός Hydrofera Blue, φέρουν τις χρωστικές δεσμευμένες στη μήτρα του επιθέματος. Ο δηλωμένος μηχανισμός είναι η αντιβακτηριακή δράση που συνδέεται με το επίθεμα, το οποίο προορίζεται να βοηθά στη διαχείριση του βακτηριακού φορτίου στο περιβάλλον του τραύματος, ενώ ο αφρός διαχειρίζεται το εξίδρωμα. Οι θεραπευτικές αποφάσεις με ένα τέτοιο προϊόν ανήκουν στον κλινικό επαγγελματία που επιλέγει επίθεμα για ένα συγκεκριμένο τραύμα· οι οδηγίες χρήσης του επιθέματος καθορίζουν τη διάρκεια παραμονής και τη συχνότητα αλλαγής, όχι μια γενική συνταγή για μπλε χρωστική.

Δεύτερον, φωτοδυναμική θεραπεία με κυανό του μεθυλενίου. Εδώ εφαρμόζεται ένα διάλυμα κυανού του μεθυλενίου ως φωτοευαισθητοποιητής και στη συνέχεια φωτίζεται, συνήθως με κόκκινο φως κοντά στη μέγιστη απορρόφηση της χρωστικής. Το φως και το οξυγόνο συμμετέχουν στην παραγωγή δραστικών χημικών ειδών που βλάπτουν τα μικρόβια. Πρόκειται για διαφορετική χημεία από το αντιοξειδωτικό σκεπτικό που χρησιμοποιείται στο μάρκετινγκ προϊόντων περιποίησης δέρματος, μια διάκριση που επισημαίνει και ο οδηγός μας για το κυανό του μεθυλενίου στην περιποίηση δέρματος. Η παρέμβαση είναι ο συνδυασμός χρωστικής, δόσης φωτός και οξυγόνου, και η αλλαγή οποιουδήποτε από τα τρία αλλάζει την παρέμβαση.

Τρίτον, κυανό του μεθυλενίου χωρίς φως σε κύτταρα και ζώα. Αυτά τα πειράματα εξετάζουν αν η ίδια η χρωστική μεταβάλλει τη συμπεριφορά των ινοβλαστών, τις πρωτεΐνες της εξωκυττάριας μήτρας ή τη σύγκλειση πειραματικών τραυμάτων. Είναι μελέτες μηχανισμού, όχι δοκιμές επιθεμάτων.

Χάρτης μελετών και μοντέλων: τι δοκιμάστηκε, πού και τι άλλαξε

Χρησιμοποιήστε αυτόν τον πίνακα ως χάρτη του άρθρου. Διαβάστε κάθε γραμμή από αριστερά προς τα δεξιά: το υλικό, το μοντέλο και το τελικό σημείο που μπορεί να υποστηρίξει η συγκεκριμένη γραμμή. Καμία γραμμή δεν δανείζεται το τελικό σημείο μιας άλλης.

Επιθέματα: ένα τελικό προϊόν, όχι μια συνταγή χρωστικής

Τα αφρώδη επιθέματα που μελετώνται στη φροντίδα τραυμάτων είναι κατασκευασμένα ιατροτεχνολογικά προϊόντα. Η σειρά Hydrofera Blue που περιγράφεται στη σελίδα προϊόντος του κατασκευαστή συνδυάζει τις δύο χρωστικές σε αποστειρωμένο αφρό: η έκδοση CLASSIC από πολυβινυλική αλκοόλη περιέχει το πολύ 0.00025 g από κάθε χρωστική ανά γραμμάριο αφρού και η έκδοση READY από πολυουρεθάνη το πολύ 0.00035 g ανά γραμμάριο. Επειδή οι χρωστικές προστίθενται κατά την κατασκευή, κάθε επίθεμα περιέχει γνωστή ποσότητα και οι κλινικές αναφορές περιγράφουν το προϊόν με βάση την ονομασία, τη διάρκεια παραμονής και το πρόγραμμα αλλαγών του.

Πρόκειται για ιατροτεχνολογικά προϊόντα με άδεια κυκλοφορίας, όχι για εγκεκριμένα φάρμακα. Το αρχικό επίθεμα διαθέτει την άδεια FDA K013462 από το 2002, η έκδοση Hydrofera Blue από πολυουρεθάνη διαθέτει την άδεια K130670 από το 2014 και η έκδοση READY με περιμετρικό πλαίσιο διαθέτει την άδεια K190268 από το 2019. Η άδεια μέσω της διαδικασίας 510(k) τεκμηριώνει ουσιαστική ισοδυναμία με ένα προγενέστερο προϊόν· δεν αποτελεί έγκριση αποτελεσματικότητας. Οι ισχυρισμοί για αντιμικροβιακή δράση στην τεκμηρίωση του προϊόντος βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στη δράση εντός του επιθέματος και σε εργαστηριακές δοκιμές, κάτι που δεν πρέπει να μετατρέπεται σε ισχυρισμό ότι το επίθεμα αποστειρώνει μολυσμένο ιστό επιτυγχάνοντας μια δηλωμένη λογαριθμική μείωση.

Η δημοσιευμένη κλινική εμπειρία αποτελείται κυρίως από μικρές σειρές χωρίς ομάδα ελέγχου. Σε μια προοπτική μελέτη 29 χρόνιων τραυμάτων από τους Woo και Heil, με αλλαγή του Hydrofera Blue Classic τρεις φορές την εβδομάδα για τέσσερις εβδομάδες, το μέσο εμβαδόν τραύματος μειώθηκε από 21.4 σε 12.3 cm² (μείωση 42.5%) και οι βαθμολογίες PUSH μειώθηκαν από 13.3 σε 10.7. Μια σειρά περιστατικών με 15 τραύματα κάτω άκρων από τους Coutts, Ryan και Sibbald διαπίστωσε μείωση του μεγέθους του τραύματος στις τέσσερις εβδομάδες σε 8 από τα 14 αξιολογήσιμα τραύματα, με βελτίωση του πόνου σε ορισμένους ασθενείς, ιδιαίτερα σε όσους είχαν έλκη διαβητικού ποδιού. Μια αναδρομική μελέτη κοόρτης 53 τραυμάτων που αναφέρθηκε από τον Lullove συνδύασε τον αφρό με μια μήτρα κολλαγόνου πρόβειας προέλευσης, επομένως η μέση μείωση εμβαδού κατά 91.3% στις δώδεκα εβδομάδες δεν μπορεί να αποδοθεί μόνο στον αφρό. Μια μεγάλη αναδρομική ανάλυση προγράμματος από τον Hurd ανέφερε ταχύτερη επούλωση όταν τα επιθέματα χρησιμοποιούνταν στο πλαίσιο μιας τυποποιημένης δέσμης φροντίδας, κάτι που, και πάλι, αξιολογεί τη δέσμη και όχι τη χρωστική.

Ένας περιορισμός διατρέχει όλες αυτές τις μελέτες: το βακτηριακό φορτίο αποτυπώνεται ως βαθμολογίες κλινικής λοίμωξης ή ημιποσοτικές μετρήσεις από επιχρίσματα, όχι ως διαδοχικές ποσοτικές καλλιέργειες ιστού. Η ακριβής σύνοψη είναι ότι οι μελέτες αφρού με δύο χρωστικές αναφέρουν μείωση εμβαδού, βελτιωμένες βαθμολογίες της κοίτης του τραύματος και, ορισμένες φορές, λιγότερο πόνο, χωρίς να τεκμηριώνουν σχέση δόσης-απόκρισης ειδική για το κυανό του μεθυλενίου ή μετρούμενο ρυθμό θανάτωσης βακτηρίων στον ιστό. Και τίποτα στις μελέτες επιθεμάτων δεν τεκμηριώνει ότι ο εμποτισμός γάζας με διάλυμα από σταγονόμετρο αποτελεί ισοδύναμη παρέμβαση. Η συγκέντρωση, η κατανομή, ο ρυθμός αποδέσμευσης, η στειρότητα και η διάρκεια παραμονής διαφέρουν όλα.

Φως και χρωστική: φωτοδυναμικές μελέτες τραυμάτων

Η φωτοδυναμική έρευνα για τα τραύματα προσθέτει φωτισμό στο πρωτόκολλο. Οι συγκεντρώσεις στις μελέτες σε ανθρώπους κυμαίνονται γενικά μεταξύ 0.01% και 1% κυανού του μεθυλενίου, με κόκκινο φως κοντά στα 635 έως 660 nm και ενεργειακή πυκνότητα από λίγα joules ανά τετραγωνικό εκατοστό έως πάνω από εκατό. Τα σκέλη ελέγχου ποικίλλουν: ορισμένες μελέτες συγκρίνουν με την καθιερωμένη φροντίδα, ενώ άλλες αναφέρουν αριθμούς βακτηρίων πριν και μετά στα ίδια τραύματα.

Οι πιο συνεπείς ενδείξεις στις μελέτες σε ανθρώπους αφορούν την ποιότητα και το εμβαδόν του τραύματος και όχι τον αριθμό βακτηρίων. Σε μια ελεγχόμενη μελέτη 12 διαβητικών ελκών από τον Carrinho και συνεργάτες, κυανό του μεθυλενίου 0.01% με φως 660 nm στα 6 J/cm², τρεις φορές την εβδομάδα για δέκα συνεδρίες, επέφερε σημαντικά μεγαλύτερη μείωση εμβαδού από τη θεραπεία ελέγχου. Μια σειρά περιστατικών με πέντε μολυσμένα τραύματα από τον Shen και συνεργάτες ανέφερε πλήρη επούλωση μετά από κατά μέσο όρο τέσσερις συνεδρίες με χρωστική 1% και φως 635 nm, χωρίς ποσοτικά βακτηριακά τελικά σημεία. Η μεγαλύτερη μέχρι σήμερα τυχαιοποιημένη δοκιμή, μια διπλά τυφλή δοκιμή 94 συμμετεχόντων με έλκη διαβητικού ποδιού από τον Chagas και συνεργάτες, διαπίστωσε βελτίωση στις βαθμολογίες τραύματος Bates-Jensen από την τρίτη συνεδρία έως την παρακολούθηση στις τριάντα ημέρες με χρωστική 1% και λέιζερ 660 nm, χωρίς ανεπιθύμητα συμβάντα σχετιζόμενα με τη θεραπεία, αλλά και πάλι χωρίς ποσοτικό τελικό σημείο βακτηριακού φορτίου.

Δύο επιφυλάξεις διασφαλίζουν την ορθή ερμηνεία αυτής της βιβλιογραφίας. Πρώτον, το εντυπωσιακό αποτέλεσμα για τους ακρωτηριασμούς που παρατίθεται μερικές φορές από τον Tardivo και συνεργάτες προέκυψε με χρήση κυανού του μεθυλενίου σε συνδυασμό με κυανό της τολουϊδίνης, επομένως δεν μπορεί να αποδοθεί μόνο στο κυανό του μεθυλενίου. Δεύτερον, η επούλωση μετά από μια συνεδρία φωτός δεν μπορεί να αποδοθεί αυτόματα στην αντιμικροβιακή φωτοχημεία, επειδή το ίδιο το κόκκινο φως μπορεί να τροποποιήσει την αποκατάσταση. Σε ένα πείραμα τραυμάτων σε αρουραίους από τον Sperandio και συνεργάτες, με σκέλη μόνο χρωστικής, μόνο φωτός, συνδυασμού και ελέγχου, η συνθήκη με λέιζερ μόνο επηρέασε από μόνη της την επούλωση. Η απόδοση του αποτελέσματος στη θανάτωση βακτηρίων απαιτεί μικροβιολογικές μετρήσεις μαζί με τους κατάλληλους ελέγχους. Οι μελέτες σε ζώα είναι σαφέστερες σε αυτό το σημείο: σε ένα μοντέλο μολυσμένου τραύματος σε ποντίκια από τον Pérez και συνεργάτες, η φωτοδυναμική θεραπεία επέφερε το καλύτερο ορατό αποτέλεσμα επούλωσης, ενώ η μουπιροκίνη επέφερε τη μεγαλύτερη μείωση βακτηρίων, διαχωρίζοντας σαφώς τα δύο τελικά σημεία. Η επισκόπησή μας για τα στοιχεία σχετικά με το κυανό του μεθυλενίου και το κόκκινο φως τοποθετεί αυτά τα πρωτόκολλα τραυμάτων δίπλα σε εφαρμογές φωτός που δεν αφορούν τραύματα, ώστε η κοινή φωτοχημεία να μην εκλαμβάνεται ως κοινή ένδειξη.

Κύτταρα και μοντέλα δέρματος: πού αρχίζουν οι ενδείξεις επούλωσης

Η εργαστηριακή αφετηρία του ισχυρισμού για επούλωση τραυμάτων είναι μια μελέτη του 2017 από τον Xiong και συνεργάτες σε ανθρώπινους δερματικούς ινοβλάστες και ανακατασκευασμένο δέρμα. Ινοβλάστες από δύο δότες, που είχαν υποβληθεί σε προεπεξεργασία με κυανό του μεθυλενίου 100 nM, επαναποίκισαν ένα κενό χαραγής σημαντικά ταχύτερα από κύτταρα χωρίς επεξεργασία στις 24 ώρες. Σε ανακατασκευασμένο δέρμα πλήρους πάχους, η μεγαλύτερη διάρκεια έκθεσης αύξησε τη μετρούμενη ενυδάτωση και το πάχος του χορίου, με αυξημένη έκφραση ελαστίνης και COL2A1 μεταξύ των μεταβολών της εξωκυττάριας μήτρας.

Αυτά είναι πραγματικά τελικά σημεία σχετικά με τα τραύματα και αφορούν τα συγκεκριμένα μοντέλα τους. Μια δοκιμασία χαραγής μετρά τη συλλογική μετανάστευση κυττάρων σε ένα κενό μέσα σε τρυβλίο. Δεν περιλαμβάνει ανοσολογική απόκριση, βακτηριακό αποικισμό, εξίδρωμα ή επίθεμα. Το ανακατασκευασμένο δέρμα προσθέτει την αρχιτεκτονική του ιστού, αλλά εξακολουθεί να στερείται κυκλοφορίας και της πλήρους αλληλουχίας της επούλωσης. Κανένα από τα δύο μοντέλα δεν δοκιμάζει αφρώδες επίθεμα ή φωτοδυναμικό πρωτόκολλο και κανένα δεν παρέχει συγκέντρωση για εφαρμογή στο σπίτι.

Το κυανό του μεθυλενίου σε ειδικά σκευάσματα έχει επίσης δοκιμαστεί σε τραύματα τρωκτικών. Μια νιοσωμική γέλη 0.005% που μελετήθηκε από τον Farmoudeh και συνεργάτες επιτάχυνε την πρώιμη σύγκλειση τραυμάτων εκτομής σε αρουραίους σε σχέση με την ελεύθερη χρωστική και τον φορέα, με ευνοϊκότερη ιστολογική εικόνα και μετρήσεις οξειδωτικού στρες. Ένα νανογαλάκτωμα 0.1 mg/mL που μελετήθηκε από τον Gao και συνεργάτες σε διαβητικά ποντίκια επιτάχυνε τη σύγκλειση, με αυξημένους δείκτες αγγειογένεσης και μειωμένα οξειδωτικά και αποπτωτικά σήματα. Η σύνθεση του σκευάσματος έχει σημασία και στις δύο περιπτώσεις· κανένα αποτέλεσμα δεν μεταφέρεται αυτόματα σε μια απλή υδατική χρωστική.

Και η κατεύθυνση της επίδρασης δεν είναι καθολική. Σε ένα πείραμα αναστόμωσης σε αρουραίους από τον Dinc και συνεργάτες, κυανό του μεθυλενίου 1% που τοποθετήθηκε μέσα στην κοιλιά μείωσε την πίεση ρήξης της αναστόμωσης και την υδροξυπρολίνη την τρίτη ημέρα, δείχνοντας μειωμένη αντοχή κατά την πρώιμη επούλωση με αυτή τη δόση και οδό χορήγησης. Η συγκέντρωση, ο ιστός, η σύνθεση του σκευάσματος και η οδός χορήγησης καθορίζουν το αποτέλεσμα.

Τι να ζητάτε από κάθε ισχυρισμό για τα τραύματα

Κάθε ισχυρισμός για το κυανό του μεθυλενίου και τα τραύματα πρέπει να αντέχει σε τέσσερα ερωτήματα. Πρώτον, τι ακριβώς εφαρμόστηκε: ένα συγκεκριμένο κατασκευασμένο επίθεμα, ένα καθορισμένο πρωτόκολλο φωτοευαισθητοποιητή και φωτός ή ένα απροσδιόριστο διάλυμα; Δεύτερον, σε τι: σε κύτταρα, σε τραύμα ζώου ή σε ανθρώπινα τραύματα συγκεκριμένου τύπου; Τρίτον, έναντι ποιου συγκριτικού σκέλους και για ποια διάρκεια; Τέταρτον, με ποιο μετρούμενο τελικό σημείο: μεταβολή εμβαδού, σύγκλειση, αριθμό βακτηρίων ή έναν εργαστηριακό υποκατάστατο δείκτη;

Οι ισχυρισμοί που θολώνουν το πρώτο ερώτημα είναι το συχνότερο σφάλμα. Ένα αποτέλεσμα που προέκυψε με αφρό φορτισμένο με χρωστική δεν τεκμηριώνει το βάψιμο ενός τραύματος μπλε, και μια ένδειξη αντιμικροβιακής δράσης μετά από φωτοδυναμική συνεδρία δεν τεκμηριώνει την εφαρμογή διαλύματος με ταμποναριστές κινήσεις χωρίς φως. Ο επερχόμενος οδηγός για την αξιολόγηση ισχυρισμών σχετικά με το κυανό του μεθυλενίου και τα τραύματα θα δώσει σε αυτόν τον κατάλογο ελέγχου μια μόνιμη θέση, με αναλυτικά παραδείγματα· μέχρι τότε, ο παραπάνω πίνακας λειτουργεί ως χάρτης.

Τραύματα που είναι βαθιά, επεκτείνονται, έχουν δυσάρεστη οσμή, συνοδεύονται από πυρετό ή δεν βελτιώνονται χρειάζονται κλινική αξιολόγηση και όχι μια χρωστική. Η έρευνα που εξετάζεται εδώ αξίζει να παρακολουθείται ακριβώς επειδή είναι συγκεκριμένη ως προς τα υλικά, τα μοντέλα και τις μετρήσεις. Κρατήστε αυτά τα τρία συνδεδεμένα με κάθε ισχυρισμό και το πεδίο γίνεται σαφές.