Metilénkék a sebkutatásban: kötszerek, fény és gyógyulási eredmények

Egy kékre színezett kötés és egy cseppentős üvegben lévő kék folyadék ugyanannak a beavatkozásnak tűnhet. A sebkutatásban azonban nem azonosak. Az egyik egy meghatározott festéktartalmú, gyártott kötszer, amelyet kész eszközként vizsgálnak. A másik egy kézzel felvitt oldat, amelynek koncentrációja, térfogata és érintkezési ideje minden alkalmazásnál eltérhet. A kettővel végzett vizsgálatok különböző kérdésekre válaszolnak, és ennek megfelelően a végpontjaik is eltérnek.

Ez az áttekintés külön kezeli a kettőt. Feltérképezi, mit alkalmaztak a kutatók, min alkalmazták, és mit mértek: sebterületet, záródási ütemet, baktériumszámot vagy egy laboratóriumi helyettesítő mutatót, például a sejttenyésztő edényben kialakított karcolás záródását.

A három vizsgálati helyzet, egyszerűen megfogalmazva

A metilénkékkel végzett sebkutatás három vizsgálati helyzetre osztható. Mindegyik más elképzelésből indul ki arról, hogy mit tesz a festék.

Az első a festéket tartalmazó habkötszerek vizsgálata. Az olyan termékekben, mint a metilénkékkel és genciánibolyával impregnált polivinil-alkohol hab (amelyet Hydrofera Blue antibakteriális habként forgalmaznak), a festékek a kötszer mátrixában kötött formában vannak jelen. A megadott hatásmechanizmus a kötszerhez kapcsolódó antibakteriális aktivitás, amelynek célja a seb környezetében lévő bakteriális terhelés kezelésének elősegítése, miközben a hab felveszi a sebváladékot. Az ilyen termékkel kapcsolatos kezelési döntések az adott sebhez kötszert választó klinikus feladatai; a használati utasítás határozza meg a kötszer fennmaradási idejét és a csere gyakoriságát, nem pedig egy általános receptet ad a kék festék használatához.

A második a metilénkékes fotodinámiás terápia. Itt metilénkékoldatot alkalmaznak fényérzékenyítőként, majd megvilágítják, jellemzően a festék abszorpciós maximumához közeli vörös fénnyel. A fény és az oxigén részt vesz olyan reaktív részecskék létrehozásában, amelyek károsítják a mikrobákat. Ez más kémiai folyamat, mint a bőrápolási marketingben használt antioxidáns érvelés; ezt a különbséget a metilénkék bőrápolási alkalmazásáról szóló útmutatónk is kiemeli. A beavatkozást a festék, a fénydózis és az oxigén együttesen alkotja, és e három bármelyikének megváltoztatása magát a beavatkozást is megváltoztatja.

A harmadik a metilénkék fény nélküli vizsgálata sejtekben és állatokban. Ezek a kísérletek arra keresik a választ, hogy maga a festék megváltoztatja-e a fibroblasztok viselkedését, a mátrixfehérjéket vagy a kísérleti sebek záródását. Ezek hatásmechanizmust vizsgáló tanulmányok, nem kötszervizsgálatok.

A vizsgálati modellek térképe: mit teszteltek, min, és mi változott

Ez a táblázat szolgál a cikk térképeként. Minden sort balról jobbra olvasson: az anyagot, a modellt és azt a végpontot, amelyet az adott sor alátámaszthat. Egyik sor sem veszi át egy másik végpontját.

Kötszerek: kész eszközök, nem festékreceptek

A sebellátásban vizsgált habkötszerek gyártott eszközök. A gyártó termékoldalán bemutatott Hydrofera Blue termékcsalád steril habban egyesíti a két festéket: a CLASSIC polivinil-alkohol változat a hab minden grammjában legfeljebb 0.00025 g-ot tartalmaz mindkét festékből, a READY poliuretán változat pedig legfeljebb 0.00035 g-ot grammonként. Mivel a festékeket a gyártás során töltik be, minden kötszer ismert mennyiséget tartalmaz, a klinikai beszámolók pedig a terméket a neve, fennmaradási ideje és csereütemezése alapján írják le.

Ezek forgalomba hozatalra engedélyezett orvostechnikai eszközök, nem jóváhagyott gyógyszerek. Az eredeti kötszer 2002-es FDA K013462 engedéllyel, a poliuretán Hydrofera Blue változat 2014-es K130670 engedéllyel, a szegéllyel ellátott READY változat pedig 2019-es K190268 engedéllyel rendelkezik. Az 510(k) eljárás szerinti engedélyezés egy korábbi eszközzel való lényegi egyenértékűséget állapít meg; nem a hatásosság jóváhagyása. Az eszköz dokumentációjában szereplő antimikrobiális állítások nagyrészt a kötszeren belüli és a laboratóriumi vizsgálatokban mért aktivitásra támaszkodnak. Ebből nem vezethető le olyan állítás, hogy a kötszer egy megadott logaritmikus csökkenéssel sterilizálja a fertőzött szövetet.

A közzétett klinikai tapasztalatok nagyrészt kis, kontroll nélküli esetsorozatokból származnak. Woo és Heil 29 krónikus sebet vizsgáló prospektív tanulmányában a Hydrofera Blue Classic kötszert négy héten át hetente háromszor cserélték; az átlagos sebterület 21.4-ről 12.3 cm²-re csökkent (42.5%-os csökkenés), a PUSH-pontszám pedig 13.3-ról 10.7-re. Coutts, Ryan és Sibbald 15 alsó végtagi sebet vizsgáló esetsorozatában négy hét után a 14 értékelhető seb közül 8-nál csökkenő sebméretet találtak, egyes betegeknél pedig enyhült a fájdalom, különösen a diabéteszes lábfekéllyel élőknél. A Lullove által közölt, 53 sebet tartalmazó retrospektív kohorszban a habot juhból származó kollagénmátrixszal kombinálták, ezért a tizenkét hét alatt elért 91.3%-os átlagos területcsökkenés nem tulajdonítható kizárólag a habnak. Hurd nagyszabású retrospektív programelemzése gyorsabb gyógyulásról számolt be ott, ahol a kötszereket egy szabványosított ellátási csomag részeként használták, ami ismét a teljes csomagot vizsgálja, nem a festéket.

Egy korlát mindegyik vizsgálatban jelen van: a bakteriális terhelést klinikai fertőzési pontszámok vagy félkvantitatív törletvizsgálatok jelzik, nem pedig ismételt, kvantitatív szövettenyésztések. A tárgyilagos összegzés szerint a kétfestékes habok vizsgálatai területcsökkenésről, a sebágy jobb pontszámairól és esetenként kisebb fájdalomról számolnak be, anélkül, hogy metilénkék-specifikus dózis–válasz összefüggést vagy a szövetben mért baktériumölési ütemet állapítanának meg. A kötszervizsgálatokban pedig semmi sem igazolja, hogy a géz cseppentős oldatba áztatása egyenértékű lenne ezekkel. A koncentráció, az eloszlás, a felszabadulás üteme, a sterilitás és a fennmaradási idő mind eltér.

Fény és festék: fotodinámiás sebvizsgálatok

A fotodinámiás sebkutatás a megvilágítást is beépíti a protokollba. Az emberi vizsgálatokban a metilénkék koncentrációja általában 0.01% és 1% közé esik, 635 és 660 nm közötti vörös fénnyel, néhány joule/cm²-től több mint száz joule/cm²-ig terjedő felületi energiasűrűséggel. A kontrollcsoportok eltérnek: egyes vizsgálatok a szokásos ellátással hasonlítják össze a kezelést, mások ugyanazon sebek kezelés előtti és utáni baktériumszámát közlik.

Az emberi vizsgálatok legkövetkezetesebb jelzései inkább a seb állapotára és területére vonatkoznak, mint a baktériumszámra. Carrinho és munkatársai 12 diabéteszes fekélyt vizsgáló kontrollált tanulmányában a 0.01%-os metilénkék és a 660 nm-es fény 6 J/cm² mellett, heti három alkalommal, összesen tíz kezelésben alkalmazva szignifikánsan nagyobb területcsökkenést eredményezett, mint a kontrollkezelés. Shen és munkatársai öt fertőzött sebet vizsgáló esetsorozata átlagosan négy, 1%-os festékkel és 635 nm-es fénnyel végzett kezelés után teljes gyógyulásról számolt be, kvantitatív bakteriális végpontok nélkül. Az eddigi legnagyobb randomizált vizsgálat, Chagas és munkatársai 94 résztvevővel végzett, kettős vak vizsgálata diabéteszes lábfekélyekben, 1%-os festék és 660 nm-es lézer alkalmazásával a harmadik kezeléstől a harmincnapos utánkövetésig javuló Bates–Jensen-sebpontszámokat talált, kezeléshez kapcsolódó nemkívánatos események nélkül, de ez sem tartalmazott kvantitatív bakteriális terhelési végpontot.

Két fenntartás szükséges e szakirodalom tárgyilagos értékeléséhez. Először is, a Tardivo és munkatársai munkájából olykor idézett, amputációval kapcsolatos látványos eredményt metilénkék és toluidinkék kombinációjával érték el, ezért nem tulajdonítható kizárólag a metilénkéknek. Másodszor, a fénykezelés utáni gyógyulás nem írható automatikusan az antimikrobiális fotokémia javára, mert maga a vörös fény is módosíthatja a helyreállítási folyamatot. Sperandio és munkatársai patkányokon végzett sebkísérletében, amelyben csak festéket, csak fényt, a kettő kombinációját és kontrollkezelést alkalmazó csoportok szerepeltek, a lézer önmagában is befolyásolta a gyógyulást. Ahhoz, hogy az eredményt a baktériumok elpusztításának lehessen tulajdonítani, mikrobiológiai adatokra és megfelelő kontrollokra van szükség. Az állatkísérletek ezen a ponton világosabb képet adnak: Pérez és munkatársai fertőzött egérsebmodelljében a fotodinámiás terápia hozta a legjobb látható gyógyulási eredményt, míg a mupirocin eredményezte a legerősebb bakteriális csökkenést, egyértelműen elkülönítve a két végpontot. A metilénkék és a vörös fény bizonyítékait áttekintő cikkünk ezeket a sebkezelési protokollokat a nem sebkezelési fényalkalmazások mellett mutatja be, hogy a közös fotokémiát ne lehessen közös javallatnak tekinteni.

Sejtek és bőrmodellek: honnan ered a gyógyulásra utaló jel

A sebgyógyulással kapcsolatos állítás laboratóriumi alapja Xiong és munkatársai 2017-es vizsgálata, amelyet emberi bőrből származó fibroblasztokon és rekonstruált bőrön végeztek. Két donor fibroblasztjai, amelyeket előzetesen 100 nM metilénkékkel kezeltek, 24 óra alatt szignifikánsan gyorsabban népesítették be újra a karcolással létrehozott rést, mint a kezeletlen sejtek. A teljes vastagságú rekonstruált bőrben a hosszabb expozíció növelte a mért hidratáltságot és irhavastagságot; a mátrix változásai között az elasztin és a COL2A1 fokozott expressziója is szerepelt.

Ezek valóban a sebek szempontjából releváns végpontok, de csak a saját modelljeik keretein belül értelmezhetők. A karcolásos vizsgálat a sejtek együttes vándorlását méri egy tenyésztőedényben kialakított résen át. Nincs benne immunválasz, bakteriális kolonizáció, sebváladék vagy kötszer. A rekonstruált bőr szövetszerkezettel egészíti ki a modellt, de továbbra is hiányzik belőle a keringés és a teljes gyógyulási folyamat. Egyik modell sem tesztel habkötszert vagy fotodinámiás protokollt, és egyik sem ad meg otthoni alkalmazásra szolgáló koncentrációt.

Készítménybe foglalt metilénkéket rágcsálók sebein is teszteltek. A Farmoudeh és munkatársai által vizsgált 0.005%-os nioszómás gél a szabad festékhez és a vivőanyaghoz képest felgyorsította a patkányok kimetszéssel létrehozott sebeinek korai záródását, kedvezőbb szövettani eredményekkel és oxidatívstressz-mutatókkal. A Gao és munkatársai által diabéteszes egereken vizsgált 0.1 mg/mL-es nanoemulzió felgyorsította a záródást, miközben növekedtek az angiogenezis markerei, és csökkentek az oxidatív és apoptotikus jelzések. Mindkét esetben számít a készítmény összetétele; egyik eredmény sem vihető át automatikusan az egyszerű vizes festékoldatra.

A hatás iránya pedig nem egyetemes. Dinc és munkatársai patkányokon végzett anasztomóziskísérletében a hasüregbe juttatott 1%-os metilénkék a harmadik napon csökkentette az anasztomózis szétrepedési nyomását és a hidroxiprolin mennyiségét, ami ennél a dózisnál és alkalmazási módnál a korai gyógyulás szilárdságának romlását jelezte. A koncentráció, a szövet, a készítmény és az alkalmazási mód határozza meg az eredményt.

Milyen kérdéseket tegyünk fel minden sebekkel kapcsolatos állításnál?

A metilénkékkel kapcsolatos minden sebkezelési állításnak négy kérdés próbáját kell kiállnia. Először: pontosan mit alkalmaztak — egy megnevezett, gyártott kötszert, egy meghatározott fényérzékenyítő és fény kombinációjára épülő protokollt, vagy egy nem részletezett oldatot? Másodszor: min alkalmazták — sejteken, állati seben vagy meghatározott típusú emberi sebeken? Harmadszor: milyen összehasonlító kezeléshez képest, és mennyi ideig? Negyedszer: milyen mért végponttal — területváltozással, záródással, baktériumszámmal vagy laboratóriumi helyettesítő mutatóval?

A leggyakoribb hiba az első kérdés elmosása. A festékkel töltött habbal elért eredmény nem igazolja a seb kékre festését, és a fotodinámiás kezelés után észlelt antimikrobiális jel sem igazolja az oldat fény nélküli felitatását. A metilénkékkel kapcsolatos sebkezelési állítások értelmezéséről készülő útmutató részletesen bemutatott példákkal ad majd állandó helyet ennek az ellenőrzőlistának; addig a fenti táblázat szolgál térképként.

A mély, terjedő, kellemetlen szagú, lázzal járó vagy nem javuló sebek klinikai vizsgálatot igényelnek, nem festéket. Az itt áttekintett kutatásokat éppen azért érdemes követni, mert pontosan meghatározzák az anyagokat, a modelleket és a méréseket. Ha ezt a hármat minden állításhoz hozzárendeljük, a terület világosan értelmezhető.