Metylénová modrá vo výskume rán: krytia, svetlo a výsledky hojenia

Obväz zafarbený namodro a fľaštička s kvapkadlom obsahujúca modrú tekutinu môžu vyzerať ako rovnaký zásah. Vo výskume rán však nejde o to isté. Prvé je priemyselne vyrobené krytie s pevne stanoveným obsahom farbiva, testované ako hotová zdravotnícka pomôcka. Druhé je ručne nanášaný roztok, pri ktorom sa koncentrácia, objem a čas kontaktu menia pri každej aplikácii. Štúdie týchto dvoch prístupov odpovedajú na odlišné otázky, a preto sa líšia aj ich sledované ukazovatele.

Tento prehľad ich oddeľuje. Mapuje, čo výskumníci aplikovali, na čo to aplikovali a čo merali: plochu rany, rýchlosť jej uzatvárania, počty baktérií alebo laboratórny zástupný ukazovateľ, napríklad uzatváranie medzery po vytvorení ryhy v bunkovej kultúre.

Tri oblasti výskumu, jednoducho vysvetlené

Výskum rán s metylénovou modrou sa delí na tri oblasti. Každá má vlastnú predstavu o tom, akú úlohu farbivo zohráva.

Prvou sú penové krytia obsahujúce farbivá. Výrobky ako polyvinylalkoholová pena napustená metylénovou modrou a genciánovou violeťou (predávaná ako antibakteriálna pena Hydrofera Blue) obsahujú farbivá viazané v matrici krytia. Uvádzaným mechanizmom je antibakteriálna aktivita spojená s krytím, ktorá má pomáhať zvládať bakteriálnu záťaž v prostredí rany, zatiaľ čo pena absorbuje exsudát. Rozhodnutia o použití takéhoto výrobku pri liečbe patria zdravotníkovi, ktorý vyberá krytie pre konkrétnu ranu; čas ponechania krytia a frekvenciu jeho výmeny určuje návod na použitie, nie všeobecný recept na modré farbivo.

Druhou je fotodynamická terapia s metylénovou modrou. Pri nej sa roztok metylénovej modrej aplikuje ako fotosenzibilizátor a následne sa osvetlí, zvyčajne červeným svetlom v blízkosti absorpčného maxima farbiva. Svetlo a kyslík sa podieľajú na tvorbe reaktívnych častíc, ktoré poškodzujú mikróby. Ide o inú chémiu než antioxidačné pôsobenie, na ktoré sa odvoláva marketing kozmetiky; tento rozdiel zdôrazňuje aj náš sprievodca metylénovou modrou v starostlivosti o pleť. Zásah tvorí kombinácia farbiva, dávky svetla a kyslíka a zmena ktorejkoľvek z týchto troch zložiek mení samotný zásah.

Treťou je metylénová modrá bez svetla v bunkových a zvieracích modeloch. Tieto experimenty skúmajú, či samotné farbivo mení správanie fibroblastov, proteíny matrix alebo uzatváranie experimentálnych rán. Sú to štúdie mechanizmov, nie skúšania krytí.

Mapa štúdií a modelov: čo sa testovalo, na čom a čo sa zmenilo

Táto tabuľka slúži ako mapa článku. Každý riadok čítajte zľava doprava: materiál, model a ukazovateľ, o ktorom môže daný riadok poskytnúť dôkazy. Žiadny riadok nepreberá ukazovateľ iného.

Krytia: hotová pomôcka, nie recept na farbivo

Penové krytia skúmané pri ošetrovaní rán sú priemyselne vyrábané zdravotnícke pomôcky. Rad Hydrofera Blue opísaný na produktovej stránke výrobcu kombinuje obe farbivá v sterilnej pene: polyvinylalkoholová verzia CLASSIC obsahuje najviac 0.00025 g každého farbiva na gram peny a polyuretánová verzia READY najviac 0.00035 g na gram. Keďže sa farbivá pridávajú počas výroby, každé krytie obsahuje známe množstvo a klinické správy opisujú výrobok jeho názvom, časom ponechania na rane a harmonogramom výmeny.

Ide o zdravotnícke pomôcky s povolením na uvedenie na trh, nie o schválené lieky. Pôvodné krytie má povolenie FDA K013462 z roku 2002, polyuretánová verzia Hydrofera Blue má povolenie K130670 z roku 2014 a verzia READY s lemom má povolenie K190268 z roku 2019. Povolenie prostredníctvom postupu 510(k) potvrdzuje podstatnú rovnocennosť so skoršou pomôckou; nejde o schválenie účinnosti. Antimikrobiálne tvrdenia v dokumentácii pomôcky sa vo veľkej miere opierajú o aktivitu v samotnom krytí a o laboratórne testovanie. Nemožno ich preto vykladať ako tvrdenie, že krytie sterilizuje infikované tkanivo s uvedeným logaritmickým znížením počtu baktérií.

Publikované klinické skúsenosti pozostávajú prevažne z malých nekontrolovaných sérií. V prospektívnej štúdii 29 chronických rán autorov Woo a Heil, v ktorej sa Hydrofera Blue Classic menilo trikrát týždenne počas štyroch týždňov, klesla priemerná plocha rany z 21.4 na 12.3 cm² (zníženie o 42.5%) a skóre PUSH kleslo z 13.3 na 10.7. Séria prípadov 15 rán dolných končatín autorov Coutts, Ryan a Sibbald zaznamenala po štyroch týždňoch zmenšenie 8 zo 14 hodnotiteľných rán a zmiernenie bolesti u niektorých pacientov, najmä u tých s diabetickými vredmi na nohách. Retrospektívna kohorta 53 rán, ktorú opísal Lullove, kombinovala penu s ovčou kolagénovou matricou, takže priemerné zníženie plochy o 91.3% po dvanástich týždňoch nemožno pripísať samotnej pene. Rozsiahla retrospektívna analýza programu od Hurda uviedla rýchlejšie hojenie tam, kde sa krytia používali v rámci štandardizovaného súboru opatrení starostlivosti, čo opäť hodnotí tento súbor opatrení, nie farbivo.

Všetkými týmito štúdiami sa tiahne jedno obmedzenie: bakteriálna záťaž sa hodnotí klinickým skóre infekcie alebo semikvantitatívnymi stermi, nie opakovanými kvantitatívnymi kultiváciami tkaniva. Poctivé zhrnutie je, že štúdie penových krytí s dvoma farbivami uvádzajú zmenšenie plochy, zlepšenie skóre spodiny rany a niekedy menšiu bolesť, ale nepreukazujú vzťah medzi dávkou a odpoveďou špecifický pre metylénovú modrú ani meranú mieru usmrcovania baktérií v tkanive. A nič v štúdiách krytí nepotvrdzuje, že namáčanie gázy do roztoku z fľaštičky s kvapkadlom je rovnocenným postupom. Koncentrácia, rozloženie, rýchlosť uvoľňovania, sterilita aj čas ponechania na rane sa líšia.

Svetlo a farbivo: fotodynamické štúdie rán

Fotodynamický výskum rán pridáva do protokolu osvetlenie. Koncentrácie v štúdiách na ľuďoch sa zvyčajne pohybujú medzi 0.01% a 1% metylénovej modrej, pričom sa používa červené svetlo približne pri 635 až 660 nm s fluenciou od niekoľkých joulov na štvorcový centimeter až po viac než sto. Kontrolné ramená sa líšia: niektoré štúdie porovnávajú so štandardnou starostlivosťou, iné uvádzajú počty baktérií pred zásahom a po ňom v tých istých ranách.

Najkonzistentnejšie zistenia u ľudí sa týkajú skôr stavu a plochy rany než počtov baktérií. V kontrolovanej štúdii 12 diabetických vredov od Carrinha a kolegov viedla 0.01% metylénová modrá so svetlom s vlnovou dĺžkou 660 nm pri 6 J/cm², aplikovaná trikrát týždenne počas desiatich sedení, k významne väčšiemu zmenšeniu plochy než kontrolná liečba. Séria prípadov piatich infikovaných rán od Shena a kolegov uviedla úplné zahojenie po priemerne štyroch sedeniach s 1% farbivom a svetlom s vlnovou dĺžkou 635 nm, bez kvantitatívnych bakteriálnych ukazovateľov. Doteraz najväčšie randomizované skúšanie, dvojito zaslepené skúšanie diabetických vredov na nohách s 94 účastníkmi od Chagasa a kolegov, zaznamenalo zlepšovanie skóre rán podľa Batesovej-Jensenovej od tretieho sedenia až po kontrolu po tridsiatich dňoch pri použití 1% farbiva a lasera s vlnovou dĺžkou 660 nm, bez nežiaducich udalostí súvisiacich s liečbou, ale opäť bez kvantitatívneho ukazovateľa bakteriálnej záťaže.

Pri tejto literatúre treba pamätať na dve výhrady. Po prvé, výrazný výsledok týkajúci sa amputácií, ktorý sa niekedy cituje zo štúdie Tardiva a kolegov, sa dosiahol použitím metylénovej modrej v kombinácii s toluidínovou modrou, takže ho nemožno pripísať samotnej metylénovej modrej. Po druhé, hojenie po osvetlení nemožno automaticky pripísať antimikrobiálnej fotochémii, pretože samotné červené svetlo môže ovplyvniť obnovu tkaniva. V experimente s ranami u potkanov od Sperandia a kolegov, ktorý zahŕňal rameno len s farbivom, len so svetlom, s ich kombináciou a kontrolné rameno, ovplyvnil hojenie aj samotný laser. Pripísanie výsledku usmrcovaniu baktérií vyžaduje mikrobiologické údaje aj správne kontrolné podmienky. Zvieracie štúdie sú v tomto ohľade jasnejšie: v modeli infikovanej rany u myší od Péreza a kolegov priniesla fotodynamická terapia najlepší viditeľný výsledok hojenia, zatiaľ čo mupirocín priniesol najväčšie zníženie počtu baktérií, čím sa tieto dva ukazovatele jasne oddelili. Náš prehľad dôkazov o metylénovej modrej a červenom svetle zaraďuje tieto protokoly pre rany vedľa použitia svetla v iných oblastiach, aby sa spoločná fotochémia nezamieňala za spoločnú indikáciu.

Bunky a modely kože: kde sa začínajú poznatky o hojení

Laboratórnym základom tvrdenia o hojení rán je štúdia Xionga a kolegov z roku 2017 na ľudských dermálnych fibroblastoch a rekonštruovanej koži. Fibroblasty od dvoch darcov, vopred vystavené 100 nM metylénovej modrej, po 24 hodinách zaplnili medzeru vytvorenú ryhou významne rýchlejšie než neošetrené bunky. V rekonštruovanej koži v plnej hrúbke dlhšia expozícia zvýšila meranú hydratáciu a hrúbku dermy, pričom medzi zmenami matrix bolo aj zvýšenie expresie elastínu a COL2A1.

Ide o skutočné ukazovatele relevantné pre rany, ale platia v rámci príslušných modelov. Test s vytvorením ryhy meria kolektívnu migráciu buniek cez medzeru v kultivačnej miske. Nezahŕňa imunitnú odpoveď, bakteriálnu kolonizáciu, exsudát ani krytie. Rekonštruovaná koža pridáva tkanivovú architektúru, no stále jej chýba krvný obeh a úplná kaskáda hojenia. Ani jeden model netestuje penové krytie či fotodynamický protokol a ani jeden neposkytuje koncentráciu na domáce použitie.

Metylénová modrá v konkrétnych formuláciách sa testovala aj na ranách hlodavcov. Niozomálny 0.005% gél skúmaný Farmoudehom a kolegami urýchlil skoré uzatváranie excíznych rán u potkanov v porovnaní s voľným farbivom a nosičom, s priaznivejšími histologickými nálezmi a ukazovateľmi oxidačného stresu. Nanoemulzia s koncentráciou 0.1 mg/mL skúmaná Gaom a kolegami u diabetických myší urýchlila uzatváranie rán pri zvýšení markerov angiogenézy a znížení oxidačných a apoptotických signálov. V oboch prípadoch záleží na formulácii; ani jeden výsledok sa automaticky neprenáša na obyčajný vodný roztok farbiva.

Ani smer účinku nie je univerzálny. V experimente s anastomózou u potkanov od Dinca a kolegov znížila 1% metylénová modrá aplikovaná do brušnej dutiny na tretí deň tlak potrebný na prasknutie anastomózy a hladinu hydroxyprolínu, čo pri tejto dávke a spôsobe podania ukázalo zhoršenú pevnosť v skorej fáze hojenia. O výsledku rozhodujú koncentrácia, tkanivo, formulácia a spôsob podania.

Na čo sa pýtať pri každom tvrdení o ranách

Každé tvrdenie o metylénovej modrej pri ranách by malo obstáť pred štyrmi otázkami. Po prvé, čo presne sa aplikovalo: konkrétne priemyselne vyrobené krytie, definovaný protokol kombinujúci fotosenzibilizátor a svetlo alebo nešpecifikovaný roztok? Po druhé, na čo: na bunky, ranu u zvieraťa alebo rany uvedeného typu u ľudí? Po tretie, s čím sa to porovnávalo a počas akého obdobia? Po štvrté, aký ukazovateľ sa meral: zmena plochy, uzatvorenie, počty baktérií alebo laboratórny zástupný ukazovateľ?

Najčastejším problémom sú tvrdenia, ktoré zahmlievajú odpoveď na prvú otázku. Výsledok dosiahnutý s penou obsahujúcou farbivo nepotvrdzuje vhodnosť natierania rany namodro a antimikrobiálny účinok zaznamenaný po fotodynamickom sedení nepotvrdzuje vhodnosť nanášania roztoku bez svetla. Pripravovaný sprievodca posudzovaním tvrdení o metylénovej modrej pri ranách poskytne tomuto kontrolnému zoznamu trvalé miesto spolu s rozpracovanými príkladmi; dovtedy slúži ako mapa tabuľka vyššie.

Rany, ktoré sú hlboké, šíria sa, zapáchajú, sprevádza ich horúčka alebo sa nezlepšujú, potrebujú klinické posúdenie, nie farbivo. Výskum zhrnutý v tomto prehľade stojí za sledovanie práve preto, že presne uvádza materiály, modely a merania. Ak tieto tri prvky zostanú spojené s každým tvrdením, v tejto oblasti sa dá jasne orientovať.