Метиленовий синій у дослідженнях ран: пов’язки, світло та результати загоєння

Забарвлена в синій колір пов’язка та флакон-крапельниця із синьою рідиною можуть здаватися одним і тим самим засобом. У дослідженнях ран це не так. Перша — промислово виготовлена пов’язка з фіксованим вмістом барвника, яку випробовують як готовий виріб. Другий — розчин, який наносять вручну, і його концентрація, об’єм та час контакту змінюються з кожним нанесенням. Дослідження цих двох підходів відповідають на різні запитання, тому й кінцеві показники в них різні.

У цьому огляді ми розглядаємо їх окремо. Він показує, що саме застосовували дослідники, до чого це застосовували й що вимірювали: площу рани, швидкість її закриття, кількість бактерій або лабораторний непрямий показник, наприклад закриття подряпини в культуральній чашці.

Три напрями простими словами

Дослідження ран із метиленовим синім охоплюють три напрями. У кожному з них роль барвника розуміють по-своєму.

Перший — пінні пов’язки з барвниками. У таких виробах, як піна з полівінілового спирту, просочена метиленовим синім і генціанвіолетом (продається як антибактеріальна піна Hydrofera Blue), барвники зв’язані в матриці пов’язки. Заявлений механізм — антибактеріальна активність, пов’язана з пов’язкою, яка має допомагати контролювати бактеріальне навантаження в середовищі рани, тоді як піна поглинає ексудат. Рішення щодо лікування таким виробом ухвалює клініцист, який обирає пов’язку для конкретної рани; тривалість її носіння та частоту заміни визначає інструкція із застосування, а не загальний рецепт використання синього барвника.

Другий — фотодинамічна терапія з метиленовим синім. Тут розчин метиленового синього наносять як фотосенсибілізатор, а потім опромінюють, зазвичай червоним світлом поблизу піка поглинання барвника. Світло й кисень беруть участь в утворенні реактивних частинок, які пошкоджують мікроорганізми. Ця хімія відрізняється від антиоксидантного обґрунтування, яке використовують у маркетингу засобів догляду за шкірою; цю відмінність також пояснює наш посібник із метиленового синього в догляді за шкірою. Втручанням є поєднання барвника, дози світла та кисню, і зміна будь-якого з цих трьох компонентів змінює саме втручання.

Третій — метиленовий синій без світла в клітинних і тваринних моделях. У цих експериментах з’ясовують, чи змінює сам барвник поведінку фібробластів, білки матриксу або закриття експериментальних ран. Це дослідження механізмів, а не випробування пов’язок.

Карта дослідних моделей: що випробовували, на чому та що змінювалося

Ця таблиця — карта статті. Читайте кожен рядок зліва направо: матеріал, модель і кінцевий показник, щодо якого цей рядок дає підстави для висновків. Жоден рядок не запозичує кінцевих показників іншого.

Пов’язки: готовий виріб, а не рецепт розчину барвника

Пінні пов’язки, які досліджують у догляді за ранами, є промислово виготовленими виробами. Асортимент Hydrofera Blue, описаний на сторінці продукту виробника, поєднує два барвники в стерильній піні: варіант CLASSIC із полівінілового спирту містить не більш ніж 0.00025 g кожного барвника на грам піни, а поліуретановий варіант READY — не більш ніж 0.00035 g на грам. Оскільки барвники вводять під час виробництва, кожна пов’язка містить відому кількість, а клінічні звіти описують виріб за назвою, тривалістю носіння та графіком заміни.

Це медичні вироби, допущені до обігу, а не схвалені лікарські засоби. Оригінальна пов’язка має допуск FDA K013462 від 2002 року, поліуретановий варіант Hydrofera Blue — допуск K130670 від 2014 року, а варіант READY із фіксувальною облямівкою — допуск K190268 від 2019 року. Допуск за процедурою 510(k) встановлює суттєву еквівалентність раніше допущеному виробу; це не схвалення ефективності. Заяви про антимікробні властивості в документації виробу значною мірою спираються на активність усередині пов’язки та результати лабораторних випробувань. Їх не слід перетворювати на твердження, що пов’язка стерилізує інфіковані тканини зі зниженням кількості бактерій на певну кількість логарифмічних порядків.

Опублікований клінічний досвід переважно складається з невеликих неконтрольованих серій. У проспективному дослідженні 29 хронічних ран, проведеному Ву та Гайлем, Hydrofera Blue Classic змінювали тричі на тиждень протягом чотирьох тижнів; середня площа рани зменшилася з 21.4 до 12.3 cm² (зменшення на 42.5%), а оцінки за шкалою PUSH — з 13.3 до 10.7. У серії з 15 випадків ран нижніх кінцівок, описаній Куттс, Раяном і Сіббалдом, через чотири тижні виявили зменшення розміру 8 із 14 ран, які можна було оцінити, а в деяких пацієнтів — зменшення болю, особливо в тих, хто мав виразки діабетичної стопи. У ретроспективній когорті з 53 ран, описаній Лалловом, піну поєднували з матрицею з овечого колагену, тому середнє зменшення площі на 91.3% через дванадцять тижнів не можна приписати лише піні. У великому ретроспективному аналізі програми, проведеному Гердом, повідомлялося про швидше загоєння там, де пов’язки застосовували в межах стандартизованого комплексу догляду, що знову ж таки перевіряє комплекс, а не барвник.

Усі ці дослідження мають спільне обмеження: бактеріальне навантаження оцінюють за клінічними балами інфекції або напівкількісними мазками, а не за послідовними кількісними посівами тканин. Коректний підсумок такий: дослідження пінних пов’язок із двома барвниками повідомляють про зменшення площі, поліпшення оцінок стану ранового ложа, а іноді й зменшення болю, але не встановлюють специфічної для метиленового синього залежності «доза–ефект» або виміряної швидкості знищення бактерій у тканинах. І жодне дослідження пов’язок не підтверджує, що змочування марлі розчином із флакона-крапельниці є рівноцінним підходом. Концентрація, розподіл, швидкість вивільнення, стерильність і тривалість носіння — усе це відрізняється.

Світло та барвник: фотодинамічні дослідження ран

Фотодинамічні дослідження ран додають до протоколу опромінення. У дослідженнях за участю людей концентрація метиленового синього зазвичай становить від 0.01% до 1%, а червоне світло має довжину хвилі приблизно від 635 до 660 nm з енергетичною експозицією від кількох джоулів на квадратний сантиметр до понад ста. Контрольні групи різняться: деякі дослідження порівнюють втручання зі стандартним доглядом, інші повідомляють кількість бактерій у тих самих ранах до та після втручання.

Найпослідовніші сигнали в дослідженнях за участю людей стосуються стану та площі рани, а не кількості бактерій. У контрольованому дослідженні 12 діабетичних виразок, проведеному Карріньйо та колегами, застосування 0.01% метиленового синього зі світлом 660 nm за 6 J/cm² тричі на тиждень протягом десяти сеансів дало статистично значуще більше зменшення площі, ніж контрольне лікування. У серії з п’яти випадків інфікованих ран, описаній Шенем і колегами, повідомлялося про повне загоєння після в середньому чотирьох сеансів із 1% барвником і світлом 635 nm, без кількісних бактеріальних показників. Найбільше на сьогодні рандомізоване випробування — подвійне сліпе дослідження виразок діабетичної стопи за участю 94 осіб, проведене Шагасом і колегами — виявило поліпшення оцінок рани за шкалою Бейтса—Дженсена від третього сеансу до спостереження через тридцять днів при застосуванні 1% барвника та лазера 660 nm, без небажаних явищ, пов’язаних із лікуванням, але знову ж таки без кількісного показника бактеріального навантаження.

Два застереження допомагають коректно оцінювати цю літературу. По-перше, вражаючий результат щодо ампутацій, який іноді цитують із роботи Тардіво та колег, отримали із застосуванням метиленового синього в поєднанні з толуїдиновим синім, тому його не можна приписати лише метиленовому синьому. По-друге, загоєння після сеансу світлового впливу не можна автоматично пояснювати антимікробною фотохімією, оскільки червоне світло саме по собі може змінювати відновлення тканин. У експерименті з ранами у щурів, проведеному Сперандіо та колегами, із групами лише барвника, лише світла, їх поєднання та контролю, лазер без барвника самостійно впливав на загоєння. Щоб пов’язати результат зі знищенням бактерій, потрібні мікробіологічні дані та належні контрольні групи. Дослідження на тваринах чіткіше демонструють цей момент: у моделі інфікованої рани в мишей, розробленій Пересом і колегами, фотодинамічна терапія дала найкращий видимий результат загоєння, тоді як мупіроцин забезпечив найбільше зменшення кількості бактерій, чітко розмежувавши ці два кінцеві показники. Наш огляд доказів щодо метиленового синього та червоного світла розглядає ці протоколи для ран поряд із застосуванням світла в інших умовах, щоб спільну фотохімію не сприймали як спільне показання.

Клітини та моделі шкіри: звідки походить сигнал щодо загоєння

Лабораторним підґрунтям твердження про загоєння ран є дослідження Сюн та колег 2017 року на дермальних фібробластах людини та реконструйованій шкірі. Фібробласти від двох донорів, попередньо оброблені 100 nM метиленового синього, через 24 години заповнювали проміжок подряпини статистично значуще швидше, ніж необроблені клітини. У повношаровій реконструйованій шкірі триваліший вплив збільшував виміряну зволоженість і товщину дерми; серед змін матриксу спостерігали підвищення експресії еластину та COL2A1.

Це реальні кінцеві показники, пов’язані з ранами, але вони стосуються саме цих моделей. Тест із подряпиною вимірює колективну міграцію клітин через проміжок у культуральній чашці. У ньому немає імунної відповіді, бактеріальної колонізації, ексудату чи пов’язки. Реконструйована шкіра додає тканинну архітектуру, але все ще не має кровообігу та повного каскаду загоєння. Жодна з моделей не випробовує пінну пов’язку чи фотодинамічний протокол, і жодна не визначає концентрацію для домашнього застосування.

Метиленовий синій у складі розроблених препаратів також випробовували на ранах гризунів. Ніосомальний 0.005% гель, досліджений Фармудехом і колегами, прискорював раннє закриття ран після висічення тканин у щурів порівняно з вільним барвником і основою препарату, з кращими гістологічними показниками та показниками окисного стресу. Наноемульсія 0.1 mg/mL, досліджена Гао та колегами в мишей із діабетом, прискорювала закриття ран із підвищенням маркерів ангіогенезу та зменшенням сигналів окисного стресу й апоптозу. В обох випадках склад і форма препарату мають значення; жоден результат не можна автоматично переносити на простий водний розчин барвника.

До того ж напрям ефекту не є універсальним. В експерименті з анастомозами у щурів, проведеному Дінчем і колегами, введений у черевну порожнину 1% метиленовий синій знижував тиск розриву анастомозу та вміст гідроксипроліну на третій день, демонструючи зменшення міцності тканин на ранньому етапі загоєння за такої дози та шляху введення. Концентрація, тканина, склад препарату та шлях введення визначають результат.

Які запитання ставити до будь-якого твердження про рани

Кожне твердження про метиленовий синій і рани має витримати чотири запитання. Перше: що саме застосовували — конкретну промислово виготовлену пов’язку, визначений протокол із фотосенсибілізатором і світлом чи неуточнений розчин? Друге: до чого — клітин, рани у тварини чи ран певного типу в людей? Третє: з чим порівнювали та протягом якого часу? Четверте: який кінцевий показник вимірювали — зміну площі, закриття, кількість бактерій чи лабораторний непрямий показник?

Найпоширеніша помилка — твердження, що розмивають відповідь на перше запитання. Результат, отриманий із піною, що містить барвник, не підтверджує доцільності фарбування рани в синій колір, а антимікробний сигнал після фотодинамічного сеансу не підтверджує доцільності нанесення розчину без світла. Майбутній посібник з оцінювання тверджень про метиленовий синій і рани надасть цьому переліку запитань постійне місце з розібраними прикладами; до того часу картою слугує наведена вище таблиця.

Глибокі рани, рани, що поширюються, мають неприємний запах, супроводжуються гарячкою або не демонструють поліпшення, потребують клінічного оцінювання, а не барвника. За дослідженнями, розглянутими тут, варто стежити саме тому, що вони чітко визначають матеріали, моделі та вимірювання. Зберігайте ці три складники поруч із кожним твердженням — і цю галузь буде легше зрозуміти.