פצעי סוכרת לעיתים קרובות נדבקים באופן כרוני וקשה לטפל בהם. שתי סיבות עיקריות לכך כוללות היווצרות של ביופילם חיידקי ורמות גבוהות של עקה חמצונית. תחבושת הידרוג'ל חדשה פותחה לאחרונה כדי להילחם בשני המאפיינים הלא רצויים הללו ונבדקה עבור השפעותיה על ריפוי פצעים נגועים בסוכרת. הדו"ח הופיע ב תקשורת טבע.
רקע כללי
לריפוי פצעים ידוע שיש ארבעה שלבים, קרי קרישה, דלקת, התפשטות והתבגרות. כשזה לא קורה, נוצרים פצעים כרוניים. רובם מתרחשים עקב דלקת ממושכת המופעלת על ידי אותות פרו ואנטי דלקתיים מתחרים המובילים לאובדן הומאוסטזיס חיזור.
דלקת כרונית מושכת לויקוציטים המפרישים מיני חמצן תגובתיים (ROS), הגנה מפני פלישת חיידקים. עם זאת, ROS אלה גם נוגדות ריפוי פצעים על ידי פגיעה ברקמות ובתאים חיים ברמות שונות ומקדמת פירוק ודלקת נוספת.
במקרים הגרועים ביותר, תאים מתים בתוך ומסביב לאתר הפצע על ידי אפופטוזיס ודרכים אחרות של מוות תאי מתוכנת בגלל רמות ROS גבוהות מדי. תאים שכנים מגיבים לכך ובסופו של דבר מתים בעצמם, מה שגורם לנמק החמור, או מוות הרקמה, המשותף לפצעים כאלה. המשמעות היא שלפעמים יש צורך בפירוק רקמות או אפילו קטיעות כדי לטפל בפצעים אלה.
היווצרות ביופילם על ידי חיידקים הוא סיבוך נוסף המוליד פצעים כרוניים, המונע מנוגדי חמצון מקומיים לפעול על פני הפצע. סרטי ביו-פילמים משתמשים בחומרים מזינים ממיטת הפצע ומפרישים חומרים פולימריים חוץ-תאיים (EPS) המהווים מחסום מגן מפני תאי חיסון, אנטיביוטיקה וחומרים אנטי-מיקרוביאליים אחרים. יתר על כן, הם נשארים יציבים על פני הפצע עד להסרה רפואית.
חיידקי ביופילם הם למעשה המין העיקרי המצוי בפצעים כרוניים והם עמידים לטיפול במקרים רבים. לרוב, אלה עמידים למתיצילין Staphylococcus aureus (MRSA) או עמיד לקרבפנם Pseudomonas aeruginosa (CRPA).
פצעים כרוניים עלו לכלכלה יותר מ-50 מיליארד דולר בארה"ב בלבד, בשנה אחת בלבד. וזה רק צפוי לגדול ככל שהאוכלוסייה תגדל ברחבי העולם. פצעי סוכרת הם מהסוגים הנפוצים ביותר של פצעים כרוניים, ולמרבה הצער יש להם סיכון גבוה למוות כמו סרטן, כ-31%.
היעילות של חבישות פצעים רגילות בפצעים כרוניים קטנה. חבישות המיועדות לפצעים כרוניים לא פותחו עד כה כטיפולים עצמאיים. נכון להיום, חבישות מיוחדות לפצעים כרוניים דורשות שימוש נוסף בהקרנה או שחרור פוטותרמית ומשאירות כמויות משמעותיות של אנטיביוטיקה או יוני מתכת בפצע.
המחקר הנוכחי נבעה מהצורך בחבישת פצעים כרונית משופרת שתהיה מספקת כשלעצמה, לא תזהם את הפצע ולא תייצר הפרשות לא רצויות וחומרי פצע לחים.
החוקרים השתמשו בהידרוג'ל, PPN, שנוצר על ידי פוליאתילן גליקול מוצלב (פEG) הידרוג'ל קשור בפולימר קטיוני אנטיבקטריאלי חזק במיוחד, polyimidazolium (פIM), והנוגד חמצון נ-אצטילציסטאין (נAC). ההידרוג'ל הקטיוני הורג חיידקים על ידי ספיגתם לתוך חללי הנקבוביות שלו ולאחר מכן הרג מגע על ידי דפנות הנקבוביות.
PPN תוכנן להיות בעל פונקציונליות כפולה, המתנגד להיווצרות ביופילם ולחץ חמצוני במיטת הפצע. שתי התכונות יפעלו יחד בסינרגיה כדי לקדם את הריפוי של פצעי סוכרת נגועים.
מעט מאוד מהידרוג'ל הזה גולש לתוך הפצע, והוא אינו מכיל תרכובות אנטיביוטיות או מתכת, מה שמבטיח שהפצע אינו מזוהם באף אחד מאלה לאחר הסרת החבישה.
מה הראה המחקר?
PPN הראה יעילות אנטיבקטריאלית גבוהה בַּמַבחֵנָה. תכשירי ההידרוג'ל התנפחו וספגו פי 10-12 ממשקלם המקורי של המים תוך שעה. תוך יומיים, כאשר נבדקו בפצעים נגועים בדגמי עכברים, ההידרוג'לים הפכו לצהובים מלוכלכים, כנראה בגלל ספיגת נוזלים וחיידקים מתים בפצע. עם זאת, הם נשארו יציבים מבחינה מבנית, מה שמעיד על כך שהם אינם מתפרקים בנוכחות פצעים נגועים.
החוקרים בדקו את ההידרוג'לים הללו על מודל עור אנושי שגודל במבנה תלת מימדי. זה הדגים התמיינות קרטינוציטים משופרת בנוכחות NAC. בנוסף, הוא האיץ אפיתליזציה מחדש, ובכך, סגירת פצעים. יש לציין כי חבישות כסף הוכחו כמעכבות שגשוג קרטינוציטים בפצעים כרוניים.
לאחר מכן, הם מרחו את ההידרוג'ל בעל הפונקציונליות הכפולה על פצעים נגועים בחולדות סוכרתיות, שדמה מאוד לפצעים סוכרתיים בבני אדם. הפצעים צופו בביופילם המכיל MRSA או CRPA.
ההידרוג'לים הראו תאימות ביולוגית מעולה בהשוואה לחבישות כסף בשימוש הנוכחי. הפצעים הנגועים שטופלו בהידרוג'ל הראו ריפוי מהיר בהשוואה לאלו בחיות הביקורת. ספירת החיידקים ירדה במהירות ובתלול בשלושת הימים הראשונים ונשארה נמוכה במהלך השבועיים הבאים.
לעומת זאת, הפחתת חיידקים הייתה נמוכה יותר הן עבור חבישות כסף והן עבור חבישות ביקורת. הפצעים היו קטנים יותר וחולקים מינימליים בפצעים שטופלו ב-PPN בהשוואה לחבושות כסף או ביקורת או ללא טיפול. למעשה, פצעים לא מטופלים הראו היווצרות ביופילם והפרשת מוגלה עם פצעים מתים, עם עדות לזיהום מחדש.
גורמים לריפוי פצעים נמצאו גם ברמות גבוהות יותר בפצעים שטופלו ב-PPN מאשר בפצעים שלא טופלו או בפצעים שטופלו בביקורת. קולגן בוגר יותר נמצא בפצע שטופל ב-PPN, מה שמעיד על התחדשות טובה יותר של מבנה העור. נמצא כי שני המרכיבים של PPN תורמים לתוצאות המשופרות בהשוואה לאחד בלבד.
ניתן לגבש את ההידרוג'ל בדרכים שונות למריחה על ריפוי פצעים שטחיים או עמוקים. היתרונות שלו כוללים את היעדר זיהום פצע ואת העובדה שהוא אינו מצריך שימוש בקרינה פוטותרמית או שיטות ריפוי אחרות.
מה ההשלכות?
PPN מסיר תחילה חיידקים ממקום הפצע, ומאפשר למספר התאים הדלקתיים לרדת. רמות ה-ROS מופחתות על ידי רכיב ה-NAC, המאפשר להן להתפזר לתוך ההידרוג'ל, מה שמספק חיזוק חיסוני תוך הקלה על מתח חמצוני. כמו כן, הוא מעודד שחרור של גורמי ריפוי פצעים.
לבסוף, ה-NAC מגרה התמיינות קרטינוציטים ושיקום כיסוי אפיתל תקין על הפצע. כל אלה מקדמים ריפוי פצעים.
תחבושת PPN זו היא אנטיבקטריאלית בעוצמה רבה יותר מאשר תחבושת כסף, עם פעילות נגד MRSA ו-CRPA. זה גם לא גורם לדלקת נוספת ומאיץ ריפוי פצעים. ההיתכנות של מספר פורמטים למתן מענה לצרכים שונים והרחבתו האפשרית לצרכים ביו-רפואיים אחרים הופכים את ההידרוג'ל הזה לחלופה מבטיחה לטיפול בפצעי סוכרת נגועים כרוניים.
