Metyleenisininen haavatutkimuksessa: sidokset, valo ja paranemistulokset

Siniseksi värjätty side ja sinistä nestettä sisältävä tiputinpullo näyttävät samalta toimenpiteeltä. Haavatutkimuksessa ne eivät ole sitä. Toinen on valmistettu sidos, joka sisältää vakioidun määrän väriainetta ja jota tutkitaan valmiina laitteena. Toinen on käsin levitettävä liuos, jonka pitoisuus, määrä ja kontaktiaika vaihtelevat jokaisella käyttökerralla. Niitä koskevat tutkimukset vastaavat eri kysymyksiin, ja myös niiden päätetapahtumat eroavat toisistaan.

Tässä katsauksessa nämä kaksi pidetään erillään. Se kartoittaa, mitä tutkijat käyttivät, mihin he sitä käyttivät ja mitä he mittasivat: haavan pinta-alaa, sulkeutumisnopeutta, bakteerimääriä tai laboratoriossa mitattavaa sijaismuuttujaa, kuten soluviljelymaljaan tehdyn raon sulkeutumista.

Kolme tutkimusasetelmaa selkeästi kuvattuina

Metyleenisinistä koskeva haavatutkimus jakautuu kolmeen tutkimusasetelmaan. Kussakin on oma käsityksensä väriaineen toiminnasta.

Ensimmäinen on väriaineita sisältävät vaahtosidokset. Esimerkiksi metyleenisinisellä ja gentiaanivioletilla kyllästetyssä polyvinyylialkoholivaahdossa, jota markkinoidaan antibakteerisena Hydrofera Blue -vaahtona, väriaineet ovat sitoutuneina sidosmatriisiin. Ilmoitettu toimintamekanismi on sidokseen liittyvä antibakteerinen aktiivisuus, jonka tarkoitus on auttaa hallitsemaan haavaympäristön bakteerikuormaa samalla, kun vaahto käsittelee haavaeritettä. Tällaista tuotetta koskevat hoitopäätökset kuuluvat tiettyyn haavaan sidosta valitsevalle terveydenhuollon ammattilaiselle. Sidoksen käyttöohjeet määrittävät käyttöajan ja vaihtotiheyden, eivät yleistä sinisen väriaineen käyttöreseptiä.

Toinen on metyleenisinisen fotodynaaminen hoito. Siinä metyleenisiniliuosta käytetään valoherkistäjänä ja valaistaan sitten tavallisesti punaisella valolla lähellä väriaineen absorptiohuippua. Valo ja happi osallistuvat mikrobeja vaurioittavien reaktiivisten yhdisteiden muodostumiseen. Tämä kemia eroaa ihonhoidon markkinoinnissa käytetystä antioksidanttiperustelusta. Myös oppaamme metyleenisinisestä ihonhoidossa tekee tämän eron. Toimenpide koostuu väriaineen, valoannoksen ja hapen yhdistelmästä, ja minkä tahansa näistä kolmesta muuttaminen muuttaa toimenpidettä.

Kolmas on metyleenisininen ilman valoa solu- ja eläinkokeissa. Näissä kokeissa selvitetään, muuttaako väriaine itsessään fibroblastien toimintaa, soluväliaineen proteiineja tai kokeellisten haavojen sulkeutumista. Ne ovat mekanismitutkimuksia, eivät sidostutkimuksia.

Tutkimusmallien kartta: mitä tutkittiin, missä ja mikä muuttui

Käytä tätä taulukkoa artikkelin karttana. Lue kukin rivi vasemmalta oikealle: materiaali, malli ja päätetapahtuma, jota kyseinen rivi voi tukea. Mikään rivi ei lainaa toisen rivin päätetapahtumaa.

Sidokset: valmis laite, ei väriaineen käyttöresepti

Haavanhoidossa tutkitut vaahtosidokset ovat valmistettuja lääkinnällisiä laitteita. Valmistajan tuotesivulla kuvattu Hydrofera Blue -tuoteperhe yhdistää kaksi väriainetta steriiliin vaahtoon: CLASSIC-polyvinyylialkoholiversio sisältää kumpaakin väriainetta enintään 0.00025 g vaahtogrammaa kohti ja READY-polyuretaaniversio enintään 0.00035 g grammaa kohti. Koska väriaineet lisätään valmistuksen aikana, jokainen sidos sisältää tunnetun määrän, ja kliinisissä raporteissa tuote kuvataan nimen, käyttöajan ja vaihtoaikataulun avulla.

Nämä ovat markkinoillepääsyluvan saaneita lääkinnällisiä laitteita, eivät hyväksyttyjä lääkkeitä. Alkuperäisellä sidoksella on FDA:n markkinoillepääsylupa K013462 vuodelta 2002, polyuretaanisella Hydrofera Blue -versiolla lupa K130670 vuodelta 2014 ja reunallisella READY-versiolla lupa K190268 vuodelta 2019. Markkinoillepääsylupa 510(k)-menettelyssä osoittaa olennaisen vastaavuuden aiempaan laitteeseen; se ei ole tehoon perustuva hyväksyntä. Laitedokumentaation antimikrobiset väitteet perustuvat suurelta osin sidoksen sisäiseen aktiivisuuteen ja laboratoriotesteihin. Niitä ei tule tulkita väitteeksi, että sidos steriloi infektoituneen kudoksen ilmoitetun logaritmisen vähenemän mukaisesti.

Julkaistu kliininen kokemus koostuu pääosin pienistä kontrolloimattomista sarjoista. Woon ja Heilin prospektiivisessa tutkimuksessa, jossa oli 29 kroonista haavaa, Hydrofera Blue Classic vaihdettiin kolme kertaa viikossa neljän viikon ajan. Haavan keskimääräinen pinta-ala pieneni 21.4 cm²:stä 12.3 cm²:iin (42.5%:n vähenemä), ja PUSH-pisteet laskivat 13.3:sta 10.7:ään. Couttsin, Ryanin ja Sibbaldin 15 alaraajahaavan tapaussarjassa haavan koko oli pienentynyt neljän viikon kohdalla 8 haavassa 14 arvioitavasta haavasta. Osalla potilaista kipu lievittyi, erityisesti niillä, joilla oli diabeettisia jalkahaavaumia. Lulloven raportoimassa 53 haavan retrospektiivisessä kohortissa vaahto yhdistettiin lampaasta peräisin olevaan kollageenimatriisiin, joten siinä havaittua 91.3%:n keskimääräistä pinta-alan vähenemää kahdentoista viikon kohdalla ei voida katsoa pelkän vaahdon ansioksi. Hurdin laajassa retrospektiivisessä hoito-ohjelman analyysissa raportoitiin nopeampaa paranemista, kun sidoksia käytettiin osana vakioitua hoitokokonaisuutta. Tämäkin tutkii kokonaisuutta eikä väriainetta.

Kaikkia näitä yhdistää yksi rajoitus: bakteerikuormaa kuvataan kliinisillä infektiopisteillä tai puolikvantitatiivisilla pyyhkäisynäytteillä, ei toistetuilla kvantitatiivisilla kudosviljelyillä. Rehellinen yhteenveto on, että kahta väriainetta sisältävien vaahtosidosten tutkimuksissa raportoidaan pinta-alan vähenemistä, haavapohjan pisteiden paranemista ja joskus kivun lievittymistä, mutta niissä ei osoiteta metyleenisiniselle ominaista annosvastetta eikä mitattua bakteerien tuhoutumisnopeutta kudoksessa. Mikään sidostutkimuksissa ei myöskään osoita, että sideharson liottaminen tiputinpullon liuoksessa olisi vastaava menetelmä. Pitoisuus, jakautuminen, vapautumisnopeus, steriiliys ja käyttöaika eroavat kaikki toisistaan.

Valo ja väriaine: fotodynaamiset haavatutkimukset

Fotodynaamisessa haavatutkimuksessa tutkimusmenetelmään lisätään valotus. Ihmisillä tehdyissä tutkimuksissa metyleenisinipitoisuus on yleensä 0.01%–1%, punaisen valon aallonpituus noin 635–660 nm ja valoenergia pinta-alaa kohti muutamasta jou­lesta yli sataan jou­leen neliösenttimetriä kohti. Vertailuryhmät vaihtelevat: joissakin tutkimuksissa vertailukohtana on tavanomainen hoito, kun taas toisissa raportoidaan samojen haavojen bakteerimäärät ennen hoitoa ja sen jälkeen.

Johdonmukaisimmat ihmisillä saadut havainnot koskevat haavan laatua ja pinta-alaa, eivät bakteerimääriä. Carrinhon ja kollegoiden kontrolloidussa tutkimuksessa, jossa oli 12 diabeettista haavaumaa, 0.01% metyleenisininen yhdistettynä 660 nm:n valoon annoksella 6 J/cm² kolme kertaa viikossa kymmenen hoitokerran ajan tuotti merkitsevästi suuremman pinta-alan vähenemän kuin vertailuhoito. Shenin ja kollegoiden viiden infektoituneen haavan tapaussarjassa raportoitiin täydellinen paraneminen keskimäärin neljän hoitokerran jälkeen, kun käytettiin 1%:n väriainetta ja 635 nm:n valoa. Kvantitatiivisia bakteeripäätetapahtumia ei mitattu. Tähän mennessä suurimmassa satunnaistetussa tutkimuksessa, Chagasin ja kollegoiden 94 osallistujan kaksoissokkotutkimuksessa diabeettisista jalkahaavaumista, Bates-Jensen-haavapisteet paranivat kolmannesta hoitokerrasta kolmenkymmenen päivän seurantaan saakka, kun käytettiin 1%:n väriainetta ja 660 nm:n laseria. Hoitoon liittyviä haittatapahtumia ei havaittu, mutta tälläkään kertaa ei mitattu kvantitatiivista bakteerikuorman päätetapahtumaa.

Kaksi varausta pitävät tämän tutkimuskirjallisuuden tulkinnan rehellisenä. Ensinnäkin Tardivon ja kollegoiden tutkimuksesta joskus lainattu huomattava amputaatioita koskeva tulos saatiin käyttämällä metyleenisinistä yhdessä toluidiinisinisen kanssa, joten sitä ei voida katsoa pelkän metyleenisinisen ansioksi. Toiseksi valohoitokerran jälkeistä paranemista ei voida automaattisesti lukea antimikrobisen valokemian ansioksi, sillä punainen valo itsessään voi muuttaa korjaantumista. Sperandion ja kollegoiden rottien haavakokeessa oli pelkän väriaineen, pelkän valon, niiden yhdistelmän ja kontrollin ryhmät, ja pelkkä laser vaikutti paranemiseen itsenäisesti. Vaikutuksen liittäminen bakteerien tuhoutumiseen edellyttää mikrobiologisia mittauksia ja asianmukaisia kontrolleja. Eläintutkimus on tältä osin selkeämpää: Pérezin ja kollegoiden infektoituneen hiiren haavan mallissa fotodynaaminen hoito tuotti parhaan näkyvän paranemistuloksen, kun taas mupirosiini vähensi bakteereja eniten. Näin nämä kaksi päätetapahtumaa erottuivat selvästi. Katsauksemme metyleenisinistä ja punaista valoa koskevasta näytöstä asettaa nämä haavojen hoitomenetelmät muiden kuin haavoihin liittyvien valohoitoasetelmien rinnalle, jotta yhteistä valokemiaa ei sekoiteta yhteiseen käyttöaiheeseen.

Solut ja ihomallit: mistä paranemiseen viittaavat havainnot alkavat

Haavan paranemista koskevan väitteen laboratorioperusta on Xiongin ja kollegoiden vuoden 2017 tutkimus ihmisen verinahan fibroblasteilla ja rekonstruoidulla iholla. Kahdelta luovuttajalta saadut fibroblastit, jotka esikäsiteltiin 100 nM:n metyleenisinisellä, täyttivät solukerrokseen tehdyn raon 24 tunnin kohdalla merkitsevästi nopeammin kuin käsittelemättömät solut. Täyspaksuisessa rekonstruoidussa ihossa pidempi altistus lisäsi mitattua kosteuspitoisuutta ja verinahan paksuutta. Soluväliaineen muutoksiin kuului elastiinin ja COL2A1:n ilmentymisen lisääntyminen.

Nämä ovat todellisia, haavojen kannalta merkityksellisiä päätetapahtumia, mutta ne kuuluvat omiin malleihinsa. Raon sulkeutumiskoe mittaa solujen kollektiivista siirtymistä soluviljelymaljassa olevan raon yli. Siinä ei ole immuunivastetta, bakteerien kolonisaatiota, haavaeritettä eikä sidosta. Rekonstruoitu iho lisää malliin kudosrakenteen, mutta siitä puuttuvat edelleen verenkierto ja koko paranemisprosessin tapahtumaketju. Kumpikaan malli ei tutki vaahtosidosta tai fotodynaamista menetelmää, eikä kummastakaan saada pitoisuutta kotikäyttöön.

Metyleenisinistä on testattu myös valmistemuodossa jyrsijöiden haavoissa. Farmoudehin ja kollegoiden tutkima niosomaalinen 0.005%:n geeli nopeutti rottien poistoleikkauksella tehtyjen haavojen varhaista sulkeutumista vapaaseen väriaineeseen ja valmistepohjaan verrattuna. Myös histologia ja oksidatiivisen stressin mittaustulokset olivat suotuisampia. Gaon ja kollegoiden diabeettisilla hiirillä tutkima 0.1 mg/mL:n nanoemulsio nopeutti sulkeutumista, ja samalla uudisverisuonimuodostuksen merkkiaineet lisääntyivät sekä oksidatiiviset ja apoptoottiset signaalit vähenivät. Valmistemuodolla on merkitystä molemmissa tapauksissa; kumpikaan tulos ei siirry automaattisesti pelkkään väriaineen vesiliuokseen.

Vaikutuksen suunta ei myöskään ole kaikissa tilanteissa sama. Dincin ja kollegoiden rotilla tekemässä anastomoosikokeessa vatsaonteloon annettu 1%:n metyleenisininen alensi anastomoosin puhkeamispainetta ja hydroksiproliinin määrää kolmantena päivänä. Tämä osoitti varhaisen paranemislujuuden heikentyneen kyseisellä annoksella ja antoreitillä. Pitoisuus, kudos, valmistemuoto ja antoreitti ratkaisevat tuloksen.

Mitä jokaiselta haavaväitteeltä tulee kysyä

Jokaisen metyleenisinistä koskevan haavaväitteen pitäisi kestää neljä kysymystä. Ensinnäkin, mitä tarkalleen käytettiin: nimettyä valmistettua sidosta, määriteltyä valoherkistäjän ja valon yhdistelmämenetelmää vai määrittelemätöntä liuosta? Toiseksi, mihin sitä käytettiin: soluihin, eläimen haavaan vai tietyn tyyppisiin ihmisten haavoihin? Kolmanneksi, mihin sitä verrattiin ja kuinka pitkän ajan kuluessa? Neljänneksi, mikä oli mitattu päätetapahtuma: pinta-alan muutos, sulkeutuminen, bakteerimäärät vai laboratoriossa mitattava sijaismuuttuja?

Yleisin ongelma ovat väitteet, jotka hämärtävät ensimmäistä kysymystä. Väriainetta sisältävällä vaahdolla saatu tulos ei osoita haavan siniseksi maalaamista toimivaksi, eikä fotodynaamisen hoitokerran jälkeinen antimikrobinen havainto osoita ilman valoa taputellun liuoksen toimivuutta. Tuleva opas metyleenisinistä koskevien haavaväitteiden tulkintaan antaa tälle tarkistuslistalle pysyvän paikan käytännön esimerkkeineen. Siihen asti yllä oleva taulukko toimii karttana.

Syvät, laajenevat, pahanhajuiset tai paranemattomat haavat sekä haavat, joihin liittyy kuumetta, tarvitsevat kliinisen arvion, eivät väriainetta. Tässä käsiteltyä tutkimusta kannattaa seurata juuri siksi, että se määrittelee materiaalit, mallit ja mittaukset tarkasti. Pidä nämä kolme mukana jokaisessa väitteessä, niin tutkimusalaa on selkeä tulkita.