Ви благодариме што ја посетивте Nature.com. Верзијата на прелистувачот што го користите има ограничена поддршка за CSS. За најдобри резултати, препорачуваме да користите понова верзија на вашиот прелистувач (или да го оневозможите режимот за компатибилност во Internet Explorer). Во меѓувреме, за да обезбедиме постојана поддршка, ја прикажуваме страницата без стилизирање или JavaScript.
Микробниот раст на раните често се манифестира како биофилмови, кои се мешаат во заздравувањето и тешко се искоренуваат. Новите сребрени преливи тврдат дека се борат против инфекциите на раните, но нивната ефикасност на антибиофилм и ефектите од заздравување независно од инфекција се генерално непознати. Користејќи ин витро и ин виво биофилм модели на Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa, ја известуваме ефективноста на Ag1+ јонските облоги; АГ1+ преливи што содржат етилендиаминеттраацетна киселина и бензетониум хлорид (Ag1+/EDTA/BC) и преливи што содржат сребрен нитрат (Ag oxysalts). , кои произведуваат јони Ag1+, Ag2+ и Ag3+ за борба против биофилмот на раните и неговиот ефект врз заздравувањето. Облеките Ag1+ имаа минимални ефекти врз биофилмот на раните ин витро и кај глувци (C57BL/6J). Спротивно на тоа, оксигенираните соли на Ag и преливи AG1+/EDTA/BC значително го намалија бројот на одржливи бактерии во биофилмите ин витро и покажаа значително намалување на компонентите на бактерии и EPS во биофилмите на раната на глувчето. Овие преливи имаа различни ефекти врз заздравувањето на раните заразени со биофилм и не-биофилм, при што оксигенираните преливи за сол имаат покорисни ефекти врз репителизацијата, големината на раната и воспалението во споредба со контролните третмани и другите сребрени преливи. Различните физичкохемиски својства на сребрените преливи може да имаат различни ефекти врз биофилмот на раните и заздравувањето, а тоа треба да се земе предвид при изборот на облекување за третман на рани заразени со биофилм.
Хроничните рани се дефинираат како „рани кои не успеваат да напредуваат низ нормалните фази на заздравување на уреден и навремено“ 1. Хроничните рани создаваат психолошки, социјален и економски товар за пациентите и здравствениот систем. Годишното трошење на NHS за лекување на рани и придружни коморбидитети се проценува на 8,3 милијарди фунти во 2017-182 година. Хроничните рани во моментов се исто така важен проблем во Соединетите држави, при што Медикер ги проценува годишните трошоци за лекување на пациенти со рани на 28,1 - 96,8 милијарди $.
Инфекцијата е главен фактор што го спречува заздравувањето на раните. Инфекциите често се манифестираат како биофилмови, кои се присутни во 78% од хронични рани што не се лекуваат. Биофилмите се формираат кога микроорганизмите стануваат неповратно прикачени на површините, како што се површините на раните и можат да се соберат за да формираат екстрацелуларен полимер (ЕПС)-кои произведуваат заедници. Биофилмот на раните е поврзан со зголемен воспалителен одговор што доведува до оштетување на ткивата, што може да го одложи или спречи заздравувањето4. Зголемувањето на оштетувањето на ткивата може делумно да се должи на зголемена активност на матрикс металопротеинази, колагеназа, еластаза и реактивни видови кислород5. Покрај тоа, воспалителните клетки и биофилмите се самите високи потрошувачи на кислород и затоа можат да предизвикаат локално хипоксија на ткиво, осиромашувајќи ги клетките на виталниот кислород потребен за ефективно поправка на ткивата6.
Зрелите биофилми се многу отпорни на антимикробни агенси, кои бараат агресивни стратегии за контрола на инфекции на биофилм, како што е механички третман проследено со ефикасен антимикробно лекување. Бидејќи биофилмите можат брзо да се регенерираат, ефективните антимикробни средства можат да го намалат ризикот од повторно формирање по хируршки дебридимент7.
Среброто се повеќе се користи во антимикробни преливи и често се користи како третман од прва линија за хронични заразени рани. Постојат многу комерцијално достапни сребрени преливи, секоја содржи различен сребрен состав, концентрација и основна матрица. Напредокот во сребрените прегратки доведе до развој на нови сребрени прегратки. Металната форма на сребро (Ag0) е инертен; За да се постигне антимикробна ефикасност, таа мора да изгуби електрон за да формира јонско сребро (Ag1+). Традиционалните сребрени преливи содржат сребрени соединенија или метални сребрени кои, кога се изложени на течност, се распаѓаат за да формираат јони Ag1+. Овие јони Ag1+ реагираат со бактериската клетка, отстранувајќи ги електроните од структурните компоненти или критичните процеси потребни за опстанок. Патентираната технологија доведе до развој на ново сребро соединение, Ag oxysalts (Silver Nitrate, Ag7NO11), кое е вклучено во преодите на рани. За разлика од традиционалното сребро, распаѓањето на соли кои содржат кислород произведува состојби на сребро со поголема валентност (Ag1+, Ag2+и Ag3+). Ин витро студиите покажаа дека ниските концентрации на оксигенирани сребрени соли се поефикасни од единечно јонско сребро (Ag1+) против патогени бактерии како што се Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus и Escherichia coli8,9. Друг нов вид сребро облекување вклучува дополнителни состојки, имено етилендиаминеттраацетна киселина (ЕДТА) и бензетониум хлорид (п.н.е.), за кои се вели дека таргетираат ЕПС за биофилм и со тоа ја зголемуваат пенетрацијата на среброто во биофилмот. Овие нови сребрени технологии нудат нови начини за таргетирање на биофилмите на раните. Како и да е, влијанието на овие антимикробни средства врз околината на раните и заздравувањето независно од инфекција е важно за да се обезбеди дека тие не создаваат неповолна околина на раните или одложување на заздравувањето. Пријавени се загриженост за ин витро сребрена цитотоксичност со неколку сребрени преливи10,11. Како и да е, ин витро цитотоксичноста сè уште не е преведена во ин виво токсичност, а неколку преливи AG1+ покажаа добар безбедносен профил12.
Еве, ја испитавме ефективноста на карбоксиметилцелулозните преливи што содржат нови сребрени формулации против биофилмот на рани ин витро и ин виво. Покрај тоа, беа проценети ефектите од овие преливи врз имунолошкиот одговор и заздравувањето независно од инфекцијата.
Сите користени преливи беа комерцијално достапни. Облечување со влакна од 3М керацел гел (3М, Кнутсфорд, Велика Британија) е не-антимикробно 100% карбоксиметилцелулоза (CMC) облекување на влакна од гел, што се користеше како контролно облекување во оваа студија. Три антимикробни CMC сребрени преливи беа проценети, имено 3М облекување на керацел АГ (3М, Кнутсфорд, Велика Британија), која содржи 1,7%тежината. Оксигенирана сребрена сол (Ag7NO11) во повисоки валентни сребрени јони (Ag1+, Ag2+и Ag3+). За време на распаѓањето на јони Ag7NO11, Ag1+, Ag2+ и Ag3+ се формираат во сооднос 1: 2: 4. Aquacel AG Дополнително облекување кое содржи 1,2% сребрен хлорид (Ag1+) (Conatec, Deeside, Велика Британија) 13 и Aquacel AG+Дополнително облекување што содржи 1,2% сребрен хлорид (Ag1+), EDTA и Benzethonium хлорид (Connatec, DeeSide, Велика Британија) 14.
Видовите користени во оваа студија беа Pseudomonas aeruginosa NCTC 10781 (јавно здравје Англија, Салисбери) и Staphylococcus aureus NCTC 6571 (јавно здравство Англија, Салисбери).
Бактериите се одгледуваа преку ноќ во супа од мулер-хинтон (Оксоид, Алтринчам, Велика Британија). Потоа, културата во текот на ноќта беше разредена 1: 100 во супа од Мулер-Хинтон и 200 мл обложени на стерилни 0,2 мм Мембрани на циклопор (Whatman Plc, Maidstone, Велика Британија) на агарските плочи Мулер-Хинтон (Сигма-Алдрих Компани ДОО, Кент, Велика Британија ). ) Колонијална формација на биофилм на 37 ° C за 24 часа. Овие колонијални биофилмови беа тестирани за логаритамско смалување.
Исечете го облекувањето на 3 см2 квадратни парчиња и пред-моистен со стерилна деонизирана вода. Ставете го завој над биофилмот на колонијата на агарската плоча. На секои 24 хектари биофилм беа отстранети, а одржливите бактерии во рамките на биофилмот (CFU/ml) беа измерени со сериско разредување (10−1 до 10−7) во супа за неутрализација на дневниот агол (Merck-Millipore). По 24 часа инкубација на 37 ° C, се извршија стандардни броеви на плочи на агарските плочи Мулер-Хинтон. Секој третман и временска точка се изведуваше во тројка, а броењето на плочи се повторуваше за секое разредување.
Кожата од свинско стомаче се добива од женски големи бели свињи во рок од 15 минути од колење во согласност со стандардите за извоз на Европската унија. Кожата беше избричена и исчистена со марамчиња со алкохол, а потоа замрзната на -80 ° C за 24 часа за да се девитализира кожата. После топењето, парчињата на кожата од 1 см2 беа измиени три пати со PBS, 0,6% натриум хипохлорит и 70% етанол за 20 минути секој пат. Пред да го отстраните епидермисот, извадете го преостанатиот етанол со миење 3 пати во стерилна ПБС. Кожата беше култивирана во плоча од 6 бунари со најлонска мембрана дебела од 0,45 мм (Мерк-Милипор) на врвот и 3 абсорбентични влошки (Мерк-Милипор) кои содржат 3 ml серум на говеда на говеда (Сигма) дополнети со 10% Дулбеко модифицирани Орел. Среден (модифициран орел медиум на Dulbecco - Aldrich Ltd.).
Колонијалните биофилмови се одгледуваа како што е опишано за студии за изложеност на биофилм. По култивирање на биофилмот на мембраната 72 часа, биофилмот се нанесува на површината на кожата со помош на стерилна јамка за инокулација и мембраната беше отстранета. Тогаш, биофилмот се инкубираше на дермисот на свињата за дополнителни 24 часа на 37 ° C за да се овозможи биофилмот да созрее и да се придржува до кожата на свињата. Откако биофилмот созреал и прицврстувал, облекување од 1,5 см2, пред-замокнат со стерилна дестилирана вода, се применувало директно на површината на кожата и се инкубираат на 37 ° C за 24 часа. Одржливите бактерии беа визуелизирани со боење со униформно примена на реагенс за одржливост на клетките на престолнината (Invitrogen, Life Technologies, Paisley, Велика Британија) на апикалната површина на секој експлозив и инкубирање на 5 минути. Користете ја дигиталната камера Leica DFC425 за веднаш да снимате слики на микроскопот Leica MZ8. Областите обоени розови беа квантифицирани со употреба на софтверска верзија 10 (Media Cybernetics Inc, Rockville, MD Image-Pro (Mediacy.com)). Електронска микроскопија за скенирање беше извршено како што е опишано подолу.
Бактериите одгледувани преку ноќ се разредуваа 1: 100 во супа од Мулер-Хинтон. 200 μl култура е додадена на стерилна 0,2 μm Whatman Cyclopore мембрана (Whatman, Maidstone, Велика Британија) и позлатена на агар Мулер-Хинтон. Биофилмските плочи беа инкубирани на 37 ° C за 72 часа за да се овозможи зрело формирање на биофилм.
После 3 дена созревање на биофилмот, 3 см2 квадратен завој беше поставен директно на биофилмот и се инкубира на 37 ° C за 24 часа. По отстранувањето на завој од површината на биофилмот, 1 ml реагенс за одржливост на клетките на престол. Површините се исушија пред да бидат снимени промените во бојата со помош на дигитална камера Nikon D2300 (Nikon UK Ltd., Kingston, Велика Британија).
Подгответе се преку ноќ култури на агар Мулер-Хинтон, пренесете индивидуални колонии на 10 ml супа од Мулер-Хинтон и инкубирајте на шејкер на 37 ° C (100 вртежи во минута). После инкубацијата преку ноќ, културата беше разредена од 1: 100 во супа од Мулер-Хинтон и 300 мл беше забележана на 0,2 мм кружна мембрана на циклопор (Whatman International, Maidstone, Велика Британија) на агар Мулер-Хинтон и се инкубираше на 37 ° C во рок од 72 часа . . Зрелиот биофилм се применува на раната како што е опишано подолу.
Целокупната работа со животните беше извршена на Универзитетот во Манчестер под проектна лиценца одобрена од Канцеларијата за благосостојба на животните и етички преглед (P8721BD27) и во согласност со упатствата објавени од Министерството за внатрешни работи под ревидираната АСПА во 2012 година. Сите автори се придржуваа до упатствата за пристигнување. Осумнеделните глувци C57BL/6J (Envigo, Oxon, UK) беа користени за сите ин виво студии. Глувците биле анестетизирани со изофлуран (Piramal Critical Care Ltd, Вест Дрејтон, Велика Британија) и нивните дорзални површини биле избричени и исчистени. Потоа, на секој глушец му беше дадена ексцизионална рана од 2 × 6 мм со употреба на удар на биопсија Стифел (Шуко Интернешнл, Хертфордшир, Велика Британија). За рани заразени со биофилм, нанесете 72-часовен колонијален биофилм одгледуван на мембраната, како што е опишано погоре на дермалниот слој на раната со помош на стерилна јамка за инокулација веднаш по повредата и отфрлете ја мембраната. Еден квадратен сантиметар на облекување е претходно засилен со стерилна вода за одржување на влажна околина на раните. Облеките се применуваа директно на секоја рана и беа покриени со 3 метри филм Тегадерм (3М, Бракнел, Велика Британија) и течното лепило на Мастизол (Елокст здравствена заштита, Ферндале, МИ) се применуваат околу рабовите за да обезбедат дополнителна адхезија. Бупренорфин (животински превоз, Јорк, Велика Британија) се администрираше со концентрација од 0,1 мг/кг како аналгетик. Запалете ги глувците три дена по повредата користејќи го методот Распоред 1 и извадете, преполовете ја и чувајте ја пределот на раната по потреба.
Боењето на хематоксилин (Thermofisher Scientific) и еозин (Thermofisher Scientific) беше извршено според протоколот на производителот. Областа на раните и репителнизацијата беа квантифицирани со употреба на софтверска верзија 10 (Media Cybernetics Inc, Rockville, MD).
Секциите на ткивата беа деваксирани во ксилен (Thermofisher Scientific, Loughborough, Велика Британија), рехидрирани со етанол од 100-50%, и накратко се потопи во деонизирана вода (Thermofisher Scientific). Имунохистохемијата беше извршена со употреба на комплетот Vectastain Elite ABC PK-6104 (векторски лаборатории, Бурлингем, Калифорнија) според протоколот на производителот. Примарни антитела на неутрофилите NIMP-R14 (Thermofisher Scientific) и макрофаги MS CD107B чист M3/84 (BD Biosciences, Вокингам, Велика Британија) беа разредени 1: 100 во блокирање на растворот и се додадоа на исечената површина, проследено со 2 антитела Анти-, вектастаин Комплет за подлога на ABC и вектор Нова црвена пероксидаза (HRP) (векторски лаборатории, Бурлингем, Калифорнија) и преброени со хематоксилин. Сликите се стекнаа со помош на микроскоп Олимп BX43 и дигитална камера Олимп DP73 (Олимп, Саутенд-на-море, Велика Британија).
Примероците на кожата беа фиксирани во 2,5% глутаралдехид и 4% формалдехид во 0,1 М Хепес (pH 7,4) за 24 часа на 4 ° C. Примероците беа дехидрирани со употреба на оценет етанол и се исушија во CO2 со помош на фен за критична точка на кворум K850 (Quorum Technologies Ltd, Loughton, Велика Британија) и Sputter обложена со легура на злато-паладиум со употреба на систем за празнење на кворум SC7620 мини. Примероците беа прикажани со употреба на електронски микроскоп за скенирање FEI Quanta 250 (Thermofisher Scientific) за да се визуелизира централната точка на раната.
Тото-1 јодид (2 μm) се применува на ексцизираната површина на раната на глувчето и се инкубира за 5 мин на 37 ° C (Thermofisher Scientific) и се третира со SYTO-60 (10 μM) на 37 ° C (Thermofisher Scientific). 15-минутни слики на Z-Stack се создадени со помош на Leica TCS SP8.
Биолошките и техничките реплицирани податоци беа табелирани и анализирани со употреба на софтвер GraphPad Prism V9 (GraphPad Software, La Jolla, CA). Еднонасочна анализа на варијанса со повеќе споредби со употреба на пост-хок тест на Данет беше искористена за да се тестираат разликите помеѓу секој третман и не-антимикробната контрола на облекувањето. P вредност <0,05 се сметаше за значајна.
Ефективноста на фиброзните преливи за сребрена гел за прв пат беше проценета против биофилм колонии на Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa in vitro. Сребрените преливи содржат различни формули од сребро: традиционалните сребрени преливи произведуваат јони Ag1+; Сребрените преливи, кои можат да произведат јони Ag1+ по додавањето на EDTA/BC, можат да ја уништат матрицата на биофилмот и да ги изложат бактериите на среброто под антибактерискиот ефект на среброто. јони15 и преливи што содржат оксигенирани соли на Ag кои произведуваат јони Ag1+, Ag2+ и Ag3+. Неговата ефикасност беше споредена со не-антимикробно контролирање облекување направено од гелони влакна. Останатите одржливи бактерии во рамките на биофилмот беа проценети на секои 24 часа за 8 дена (Слика 1). На 5 -ти ден, биофилмот беше реиндулиран со 3,85 × 105 -ти. Staphylococcus aureus или 1,22 × 105p. Aeruginosa за проценка на обновувањето на биофилмот. Во споредба со не-антимикробните преливи за контрола, преливи AG1+ имаа минимален ефект врз одржливоста на бактериите во Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa биофилмите во текот на 5 дена. Спротивно на тоа, преливи што содржат оксигенирани соли Ag и Ag1 + + EDTA/BC беа ефикасни во убиството на бактериите во рамките на биофилмот во рок од 5 дена. По повторната инокулација со планктонични бактерии на 5 ден, не е забележана реставрација на биофилмот (Сл. 1).
Квантификација на одржливи бактерии во биофилмите на Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa по третманот со сребрени преливи. Колониите на биофилм на Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa беа третирани со сребрени преливи или не-антимикробна контрола, а бројот на останати одржливи бактерии се одредуваше на секои 24 часа. После 5 дена, биофилмот беше повторно реновиран со 3,85 × 105 -ти. Staphylococcus aureus или 1,22 × 105p. Колониите на Bacterioplankton pseudomonas aeruginosa беа формирани индивидуално за да се процени обновувањето на биофилмот. Графиконите покажуваат средна грешка +/- стандардна.
За да се визуелизира ефектот на сребрените преливи врз одржливоста на биофилмот, преливи се применуваат на зрели биофилмови одгледувани на свинско кожа екс виво. По 24 часа, облекувањето се отстранува и биофилмот е обоен со сина реактивна боја, која се метаболизира со живи бактерии до розова боја. Биофилмите третирани со контролни преливи беа розови, што укажува на присуство на одржливи бактерии во биофилмот (Слика 2А). Спротивно на тоа, биофилмот третиран со облекување на оксизоли Ag беше првенствено сина, што укажува дека преостанатите бактерии на површината на кожата на свињата биле неискрени бактерии (Слика 2Б). Мешана сина и розова боја е забележана во биофилмите третирани со преливи за аг1+, што укажува на присуство на одржливи и не-одржливи бактерии во биофилмот (Слика 2С), додека обложувалките ЕДТА/БЦ содржат AG1+ беа преминантно сини со некои розови дамки. што укажува на области кои не се засегнати од среброто облекување (Слика 2д). Квантификација на активни (розови) и неактивни (сини) области покажа дека контролната лепенка е 75% активна (Слика 2Е). Облеките AG1 + + EDTA/BC се одвиваа слично на оксигенираните преливи за сол на AG, со стапки на преживување од 13% и 14%, соодветно. Облеката Ag1+ исто така ја намали одржливоста на бактериите за 21%. Овие биофилмови потоа беа забележани со употреба на електронска микроскопија за скенирање (SEM). После третманот со контролното облекување и облекувањето AG1+, забележан е слој на псевдомонас аеругиноза што ја покрива кожата на свинско месо (Слика 2F, H), додека по третманот со облекувањето Ag1+, беа пронајдени неколку бактериски клетки и под нив беа пронајдени неколку бактериски клетки. Колагенските влакна може да се сметаат како структура на ткивата на свинска кожа (Слика 2G). По третманот со AG1 + + EDTA/BC облекување, видливи се бактериски плакети и основни плакети на колаген влакна (Слика 2I).
Визуелизација на Pseudomonas aeruginosa биофилм по третман на сребро облекување. (А-Д) Одржливоста на бактериите во биофилмите на псевдомонас аеругиноза одгледувани на свинска кожа беше визуелизирана со употреба на боја за одржливост на престолки 24 часа по третманот со сребрени преливи или не-антимикробни преливи за контрола. Liveивите бактерии се розови, неискажливи бактерии и кожата на свињи се сини. (Д) Квантификација на Pseudomonas aeruginosa биофилмите одгледувани на кокошката на свињи (розова точка) со употреба на електронска микроскопија за скенирање на слика 10 (FI) и третирани со сребрен облекување или не-антимикробна контрола на облекување 24 часа. SEM скала лента = 5 μm. (Ј -М) Колонијалните биофилмови пораснале на филтри и биле обоени со реактивна боја на престол, по 24 часа инкубација со сребрени преливи.
За да се утврди дали блискиот контакт помеѓу преливи и биофилмите влијаеле на ефективноста на преливи, колонијалните биофилмови поставени на рамна површина биле третирани со преливи 24 часа и потоа обоени со реактивни бои. Нетретиран биофилм беше темно розова во боја (Слика 2J). За разлика од биофилмите третирани со преливи што содржат оксигенирани соли на Ag (Слика 2K), биофилмите третирани со преливи што содржат Ag1+ или Ag1++ EDTA/BC покажаа ленти со розово боење (Слика 2L, M). Оваа розова боја укажува на присуство на одржливи бактерии и е поврзано со областа на шиење во рамките на облекувањето. Овие зашиени области создаваат мртви простори што овозможуваат да преживеат бактериите во биофилмот.
За да се процени ефективноста на сребрените преливи in vivo, ексцитирани рани на глувци на глувци заразени со зрели S. aureus и P. aeruginosa биофилмови беа третирани со нентимикробни преливи за контрола или сребрени преливи. После 3 дена од третманот, макроскопската анализа на сликата покажа помали димензии на рани кога се лекуваат со оксигенирани преливи за сол во споредба со не-антимикробните преливи за контрола и други сребрени преливи (Слика 3А-Х). За да се потврдат овие набудувања, раните беа собрани и пределот на раните и репителијализацијата беа измерени на делови од ткиво на хематоксилин и еозин, користејќи ја верзијата 10 софтвер за софтвер Image Pro (Слика 3I-L).
Ефектот на сребрените преливи на површината на раната и повторната епителизација на раните заразени со биофилмови. (А -H) мали клетки заразени со биофилмови на Pseudomonas aeruginosa (A -D) и Staphylococcus aureus (E -H) по три дена третман со ноннтимикробно контролирање, облекување со сол на оксигенирана AG, AG1+ облекување и AG1+ облекување. Претставнички макроскопски слики. Рани на глувци со Ag1 + + EDTA/BC облекување. (ИЛ) репрезентативна псевдомонас аеругиноза инфекција, хистолошки пресеци обоени со хематоксилин и еозин, што се користи за мерење на пределот на раните и регенерацијата на епителните. Квантификација на површината на раната (М, О) и процентуалната репителизација (N, П) на рани заразени со псевдомонас аеругиноза (М, Н) и стафилокок ауреус (О, П) биофилмови (по третман група n = 12). Графиконите покажуваат средна грешка +/- стандардна. * значи p = <0,05 ** значи p = <0,01; Макроскопска скала = 2,5 мм, хистолошка скала = 500 мм.
Квантификација на пределот на рани во рани заразени со Pseudomonas aeruginosa биофилм (Слика 3М) покажа дека раните третирани со Ag oxysalts имаат просечна големина на рана од 2,5 mm2, додека не-антимикробната контрола на раната има просечна големина на рана од 3,1 mm2, што не е Точно. достигна статистичко значење (Слика 3М). p = 0,423). Раните третирани со Ag1+ или Ag1++ EDTA/BC не покажаа намалување на пределот на раната (3,1 mm2 и 3,6 mm2, соодветно). Третманот со оксигенирано облекување сол со сол промовираше повторна епителизација во поголема мерка од не-антимикробна контрола на облекување (34% и 15%, соодветно; p = 0.029) и Ag1+ или Ag1++ EDTA/BC (10% и 11%) ( Слика 3Н). . , соодветно).
Слични трендови во пределот на раните и регенерацијата на епителните се забележани кај раните заразени со биофилмови S. aureus (Слика 3О). Облеките што содржат оксигенирани сребрени соли го намалија пределот на раната (2,0 mm2) за 23% во споредба со контролното не-антимикробно облекување (2,6 mM2), иако ова намалување не беше значајно (p = 0,304) (Сл. 3О). Покрај тоа, областа на раната во групата за третман AG1+ беше малку намалена (2,4 mm2), додека раната третирана со AG1++ EDTA/BC облекување не ја намали пределот на раната (2,9 mm2). Соли на кислород на Ag исто така промовираа повторна епителизација на рани заразени со биофилм S. aureus (31%) во поголема мерка од оние што се третираат со не-антимикробна контрола на преливи (12%, p = 0.003) (Слика 3П). Облекување Ag1+ (16%, p = 0,903) и Ag+ 1+ EDTA/BC облекување (14%, p = 0,965) покажаа нивоа на епителна регенерација слична на контролата.
За да се визуелизира ефектот на сребрените преливи врз матрицата на биофилмот, беше извршено боење на јодид 60 јодид (Сл. 4). Тото 1 јодид е боја на непропустлива клетка која може да се користи за прецизно визуелизирање на екстрацелуларните нуклеински киселини, кои се во изобилство во ЕПС на биофилмите. SYTO 60 е боја на пропустлива клетка што се користи како CounterStain16. Набудувањата на тото 1 и сито 60 јодид кај рани инокулирани со биофилмови на псевдомонас аеругиноза (Слика 4А-Д) и Staphylococcus aureus (Слика 4I-L) покажаа дека по 3 дена третман на облекување, ЕПС во биофилм е значително намален. Содржи оксигенирани соли Ag и Ag1 + + EDTA/п.н.е. Облеките Ag1+ без дополнителни компоненти на антибиофилм значително ја намалија ДНК без клетки кај раните инокулирани со псевдомонас аеругиноза, но беа помалку ефикасни кај раните инокулирани со Staphylococcus aureus.
Ин виво сликање на биофилм на рани по 3 дена третман со контрола или сребрени преливи. Конфокални слики на Pseudomonas aeruginosa (A -D) и Staphylococcus aureus (I -L) обоени со тото 1 (зелена) за да се визуелизираат екстрацелуларните нуклеински киселини, компонента на екстрацелуларни полимери за биофилм. За да се обојат меѓуклеточните нуклеински киселини, користете SYTO 60 (црвена). киселини. П. скенирање на електронска микроскопија на рани заразени со псевдомонас аеругиноза (Е -H) и биофилми на Staphylococcus aureus (M -P) по 3 дена третман со контрола и сребрени преливи. SEM скала лента = 5 μm. Конфокална лента за скала за сликање = 50 мм.
Електронска микроскопија за скенирање покажа дека глувците инокулирани со биофилм колонии на Pseudomonas aeruginosa (Слика 4E-H) и Staphylococcus aureus (Слика 4M-P) имаат значително помалку бактерии во раните по 3 дена третман со сите сребрени преливи.
За да се процени ефектот на сребрените преливи врз воспалението на раните кај глувци заразени со биофилм, делови од рани заразени со биофилм третирани со контрола или сребрени преливи за 3 дена беа имунохистохемиски обоени со употреба на антитела специфични за неутрофили и макрофаги. Квантитативно утврдување на неутрофилите и макрофагите внатрешно. Гранулационо ткиво. Слика 5). Сите сребрени преливи го намалија бројот на неутрофили и макрофаги во рани заразени со псевдомонас аеругиноза во споредба со не-антимикробните преливи за контрола по три дена третман. Како и да е, третманот со оксигенирано облекување на сребрена сол резултираше со поголемо намалување на неутрофилите (P = <0.0001) и макрофагите (P = <0.0001) во споредба со другите тестирани сребрени преливи (Слика 5i, J). Иако Ag1++ EDTA/BC имаше поголем ефект врз биофилмот на раните, тој го намали нивото на неутрофил и макрофагите во помала мерка од облекувањето Ag1+. Умерени рани заразени со S. aureus биофилм беа забележани и по облекувањето со Ag (P = <0.0001), Ag1+ (P = 0.0008) и Ag1 ++ EDTA/BC (P = 0.0043) оксизоли во споредба со контролата. Слични трендови се забележани за неутропенија. Завој (Сл. 5К). Како и да е, само оксигенираното облекување сол на Ag покажа значително намалување на бројот на макрофаги во гранулационото ткиво во споредба со контролата на раните заразени со биофилмови S. aureus (p = 0.0339) (Слика 5L).
Неутрофилите и макрофагите беа измерени во рани заразени со псевдомонас аеругиноза и биофилми на Staphylococcus aureus по 3 дена третман со не-антимикробна контрола или сребрени преливи. Неутрофилите (АД) и макрофагите (ЕХ) беа измерени во делови на ткивата обоени со антитела специфични за неутрофили или макрофаги. Квантификација на неутрофили (I и K) и макрофаги (J и L) кај рани заразени со Pseudomonas aeruginosa (I и J) и Staphylococcus aureus (K&L) биофилмови. N = 12 по група. Графиконите покажуваат средна грешка +/- стандардна грешка, вредности на значење во споредба со не-антибактериска контрола на облекување, * значи p = <0,05, ** значи p = <0,01; *** значи p = <0,001; означува p = <0.0001).
Потоа го проценивме ефектот на сребрените преливи врз заздравување независно од инфекција. Неинфицирани ексцизивни рани биле третирани со не-антимикробна контрола на облекување или сребрен облекување 3 дена (Слика 6). Меѓу тестираните сребрени преливи, само раните третирани со оксигенирано облекување сол се појавија помали на макроскопските слики отколку раните третирани со контролата (Слика 6А-Д). Квантификацијата на областа на раната со употреба на хистолошка анализа покажа дека просечната површина на раната по третманот со облекувањето AG Oxysols е 2,35 mm2 во споредба со 2,96 mm2 за рани третирани со контролната група, но оваа разлика не достигна статистичко значење (p = 0,488) (Сл. . Спротивно на тоа, не е забележано намалување на областа на раната по третманот со Ag1+ (3,38 mm2, p = 0,757) или Ag1++ EDTA/BC (4,18 mm2, p = 0,054) преливи во споредба со контролната група. Зголемена регенерација на епител е забележана со облекувањето AG oxysol во споредба со контролната група (30% наспроти 22%, соодветно), иако ова не достигна значење (p = 0.067), ова е доста значајно и ги потврдува претходните резултати. Облекувањето со оксизоли промовира повторна епителизација. -Полизирање на неинфицирани рани17. Спротивно на тоа, третманот со AG1+ или AG1++ EDTA/BC облоги немаше ефект или покажа намалена повторна епителизација во споредба со контролата.
Ефект на облекување на сребрена рана врз заздравување на раните кај неинфицирани глувци со целосна ресекција. (АД) Претставнички макроскопски слики на рани по три дена третман со не-антимикробна контрола на облекување и сребрен облекување. (ЕХ) репрезентативни делови од рани обоени со хематоксилин и еозин. Квантификацијата на областа на раната (I) и процентот на репителизација (J) беше пресметана од хистолошки делови на средната точка на раната со помош на софтвер за анализа на слика (n = 11–12 по група за третман). Графиконите покажуваат средна грешка +/- стандардна. * значи p = <0,05.
Среброто има долга историја на употреба како антимикробна терапија при заздравување на раните, но многу различни формулации и методи на испорака може да резултираат во разлики во антимикробната ефикасност 18. Покрај тоа, својствата на антибиофилм на специфични системи за испорака на сребро не се целосно разбрани. Иако имунолошкиот одговор на домаќинот е релативно ефикасен против планктоничните бактерии, тој е генерално помалку ефикасен против биофилмите19. Планктоничните бактерии се лесно фагоцитозирани со макрофаги, но во рамките на биофилмите, агрегираните клетки претставуваат дополнителни проблеми со ограничување на одговорот на домаќинот во мерка што имуните клетки можат да претрпат апоптоза и да ослободат проинфламаторни фактори за подобрување на имунолошкиот одговор20. Забележано е дека некои леукоцити можат да навлезат во биофилмс21, но не се во можност да ги фагоцитозата бактерии откако оваа одбрана е компромитирана22. Треба да се користи холистички пристап за поддршка на имунолошкиот одговор на домаќинот против инфекција со биофилм на рани. Дебридиментот на рани може физички да го наруши биофилмот и да го отстрани поголемиот дел од биобурден, но имунолошкиот одговор на домаќинот може да биде неефикасен против остатокот биофилм, особено ако имунолошкиот одговор на домаќинот е компромитиран. Така, антимикробните терапии како што се сребрени преливи можат да го поддржат имунолошкиот одговор на домаќинот и да ги елиминираат инфекциите на биофилмот. Составот, концентрацијата, растворливоста и подлогата за испорака можат да влијаат на антимикробната ефикасност на среброто. Во последниве години, напредокот во технологијата за обработка на сребро ги направи овие преливи поефикасни 9,23. Како што напредува технологијата на сребрена облекување, важно е да се разбере ефективноста на овие преливи во контролата на инфекцијата на раните и што е уште поважно, влијанието на овие моќни форми на сребро врз околината на раната и заздравувањето.
Во оваа студија, ја споредивме ефективноста на две напредни сребрени преливи со конвенционални сребрени преливи кои произведуваат јони Ag1+ против биофилмови со употреба на различни ин витро и ин виво модели. Ние, исто така, го проценивме ефектот на овие преливи врз околината на раната и заздравувањето независно од инфекција. За да се минимизира влијанието на матрицата за испорака, сите тестирани сребрени преливи беа составени од карбоксиметилцелулоза.
Нашата прелиминарна проценка на овие сребрени преливи против колонијалните биофилмови на Pseudomonas aeruginosa и Staphylococcus aureus покажува дека, за разлика од традиционалните облоги на Ag1+, две напредни сребрени преливи, AG1+ EDTA/BC и кислород со соли на Ag, се ефикасни на 5. Ефективно убивање на биофилм бактерии во рамките неколку дена. Покрај тоа, овие преливи спречуваат повторно формирање на биофилм при повторена изложеност на планктонични бактерии. Облеката AG1+ содржеше сребрен хлорид, истата сребрена соединение и основната матрица како Ag1++ EDTA/BC и имаше ограничен ефект врз одржливоста на бактериите во рамките на биофилмот во истиот период. Набудувањето дека облекувањето AG1++ EDTA/BC беше поефикасно против биофилмот отколку што се облекува AG1+, кој се состои од иста матрица и сребро соединение ја поддржува идејата дека се потребни дополнителни состојки за да се зголеми ефективноста на сребрениот хлорид против биофилмот, како што е објавено На друго место15. Овие резултати ја поддржуваат идејата дека п.н.е. и ЕДТА играат дополнителна улога што придонесува за целокупната ефикасност на облекувањето и дека отсуството на оваа компонента во преливи AG1+ може да придонесе за неуспехот да се демонстрира ин витро ефикасност. Откривме дека кислородните преливи за сол AG кои произведуваат јони Ag2+ и Ag3+ изложени посилна антибактериска ефикасност од Ag1+ и на нивоа слични на Ag1++ EDTA/BC. Како и да е, поради високиот потенцијал на редокс, не е јасно колку долго јони на Ag3+ остануваат активни и ефикасни против биофилмите на раните и затоа заслужуваат понатамошно проучување. Покрај тоа, постојат многу различни преливи што генерираат јони Ag1+ кои не беа тестирани во оваа студија. Овие преливи се составени од различни сребрени соединенија, концентрации и основни матрици, што може да влијаат на испораката на јони Ag1+ и нивната ефикасност против биофилмите. Исто така, вреди да се напомене дека има многу различни ин витро и ин виво модели што се користат за проценка на ефективноста на преврзните рани против биофилмите. Видот на користениот модел, како и содржината на сол и протеини во медиумите што се користат во овие модели, ќе влијаат на ефективноста на облекувањето. Во нашиот ин виво модел, дозволивме биофилмот да созрее ин витро и потоа да го пренесеме на дермалната површина на раната. Имунолошкиот одговор на глувчето домаќин е релативно ефикасен против планктоничните бактерии што се применуваат на раната, а со тоа формираат биофилм додека раната лекува. Додавањето на зрела биофилм на раната ја ограничува ефективноста на имунолошкиот одговор на домаќинот на формирањето на биофилмот со тоа што ќе се овозможи зрелиот биофилм да се воспостави во рамките на раната пред да започне заздравувањето. Така, нашиот модел ни овозможува да ја процениме ефективноста на антимикробните преливи на зрели биофилмови пред раните да започнат да заздравуваат.
Откривме и дека облекувањето одговара влијаеше на ефективноста на сребрените преливи на ин витро-израснат биофилмови и кожа на свињи. Блискиот контакт со раната се смета за клучен за антимикробната ефикасност на облеката24,25. Облеките што содржат оксигенирани соли на АГ беа во близок контакт со зрели биофилмови, што резултираше со значително намалување на бројот на одржливи бактерии во биофилмот по 24 часа. Спротивно на тоа, кога се лекуваат со Ag1+ и Ag1++ EDTA/BC преливи, остана значителен број на одржливи бактерии. Овие преливи содржат конци по целата должина на облекувањето, што создава мртви простори кои спречуваат близок контакт со биофилмот. Во нашите ин витро студии, овие области кои не се контакти спречија убивање на одржливи бактерии во биофилмот. Ние ја проценивме одржливоста на бактериите само по 24 часа третман; Со текот на времето, како што облекувањето станува се заситено, може да има помалку мртов простор, намалувајќи ја областа за овие одржливи бактерии. Сепак, ова ја истакнува важноста на составот на облекувањето, не само видот на среброто во облекувањето.
Додека ин витро студиите се корисни за споредување на ефективноста на различните сребрени технологии, исто така е важно да се разберат ефектите од овие преливи врз биофилмите in vivo, каде ткивото на домаќинот и имунитетните реакции придонесуваат за ефективноста на преливи против биофилмите. Ефектот на овие преливи врз биофилмите на раните е забележан со употреба на електронска микроскопија за скенирање и боење на ЕПС на биофилмот со употреба на интрацелуларни и екстрацелуларни ДНК бои. Откривме дека по 3 дена од лекувањето, сите преливи беа ефикасни во намалувањето на ДНК без клетки кај раните заразени со биофилм, но облекувањето Ag1+ беше помалку ефикасно кај раните заразени со Staphylococcus aureus. Електронска микроскопија за скенирање, исто така, покажа дека значително помалку бактерии се присутни кај раните третирани со сребрените преливи, иако ова беше поизразено со облекувањето со сол на оксигенирана AG и облекувањето AG1+ EDTA/BC во споредба со облекувањето Ag1+. Овие податоци покажуваат дека тестираните сребрени преливи имале различни степени на влијание врз структурата на биофилмот, но ниту една од сребрените преливи не можело да го искорени биофилмот, поддржувајќи ја потребата за холистички пристап кон третманот на инфекции на биофилм на рани; Употреба на сребрени прегратки. На третманот му претходи физички дебридимент за отстранување на поголемиот дел од биофилмот.
Хроничните рани честопати се во состојба на сериозно воспаление, при што вишокот воспалителни клетки остануваат во ткивото на раната подолг временски период, предизвикувајќи оштетување на ткивата и осиромашување на кислородот потребен за ефикасен клеточен метаболизам и функција во раната26. Биофилмите ја влошуваат оваа непријателска околина со рани со негативно влијание врз заздравувањето на различни начини, вклучително и инхибиција на размножување на клетките и миграција и активирање на проинфламаторни цитокини27. Бидејќи сребрените преливи стануваат поефикасни, важно е да се разбере влијанието што го имаат врз околината на раните и заздравувањето.
Интересно е што, иако сите сребрени преливи влијаеја на составот на биофилмот, само обложувањата со кислородна сребрена сол ја зголемија повторната епителизација на овие заразени рани. Овие податоци ги поддржуваат нашите претходни откритија17 и оние на Калан и сор. (2017) 28, кои покажаа добри профили за безбедност и токсичност на оксигенирани сребрени соли, бидејќи пониските концентрации на среброто беа ефикасни против биофилмите.
Нашата сегашна студија ги истакнува разликите во сребрената технологија помеѓу антимикробните сребрени преливи и влијанието на оваа технологија врз околината на раните и заздравувањето независно од инфекцијата. Како и да е, овие резултати се разликуваат од претходните студии кои покажуваат дека AG1 + + EDTA/BC облекувањето ги подобриле заздравувачките параметри на повредените уши на зајаци in vivo. Сепак, ова може да се должи на разликите во моделите на животни, времето на мерење и методите на примена на бактерии29. Во овој случај, мерењата на раните беа преземени 12 дена по повредата за да се овозможи активните состојки на облекувањето да дејствуваат на биофилмот за подолг временски период. Ова е поддржано од студија која покажа дека клинички заразени чирови на нозете третирани со AG1 + + EDTA/BC првично се зголемија во големина по една недела од третманот, а потоа во текот на следните 3 недели од третманот со AG1 + EDTA/BC и во рок од 4 недели од Употреба на не-антимикробни средства. лекови. CMC преливи за да се намали големината на чиревите30.
Одредени форми и концентрации на сребро претходно се покажаа дека се цитотоксични ин витро 11, но овие ин витро резултати не секогаш се претвораат во негативни ефекти кај виво. Покрај тоа, напредокот во сребрената технологија и подобро разбирање на сребрените соединенија и концентрациите во преливи доведоа до развој на многу безбедни и ефикасни сребрени преливи. Како и да е, како што напредува технологијата за облекување сребро, важно е да се разбере влијанието на овие преливи врз околината на раните31,32,33. Претходно беше објавено дека зголемената стапка на повторна епителизација одговара на зголемен процент на антиинфламаторни М2 макрофаги во споредба со про-воспаторен М1 фенотип. Ова беше забележано во претходниот модел на глувче, каде што се споредуваа превртки за рани од сребрена хидрогел со сребрена сулфадијазин и не-антимикробни хидрогели34.
Хроничните рани може да покажат прекумерно воспаление и забележано е дека присуството на вишок неутрофили може да биде штетно за заздравувањето на раните35. Во една студија кај глувци осиромашени со неутрофил, присуството на неутрофили ја одложи репителската репителизација. Присуството на вишок неутрофили доведува до високи нивоа на протеази и реактивни видови кислород, како што се супероксид и водород пероксид, кои се поврзани со хронични и бавно-заздравувачки рани37,38. Исто така, зголемувањето на броевите на макрофагите, доколку е неконтролирано, може да доведе до задоцнето заздравување на раните39. Ова зголемување е особено важно ако макрофагите не се во можност да преминат од про-инфламаторен фенотип во про-лекувачки фенотип, што резултира во рани кои не успеаја да излезат од воспалителната фаза на заздравување40. Забележавме намалување на неутрофилите и макрофагите во раните заразени со биофилм по 3 дена третман со сите сребрени преливи, но намалувањето беше поизразено со оксигенирани преливи за сол. Ова намалување може да биде директен резултат на имунолошкиот одговор на среброто, одговор на намален биобурден, или раната е во подоцнежна фаза на заздравување и затоа имуните клетки во раната се намалуваат. Намалувањето на бројот на воспалителни клетки во раната може да одржи околина погодна за заздравување на раните. Механизмот на дејствување за тоа како оксисалтите на АГ промовираат заздравување независно од инфекција е нејасна, но можноста на оксисалтите на АГ да произведуваат кислород и да уништат штетни нивоа на водород пероксид, посредник на воспаление, може да го објаснат ова и бара понатамошно проучување17.
Хроничните заразени рани кои не се лекуваат претставуваат проблем и за лекарите и за пациентите. Иако многу преливи тврдат антимикробна ефективност, истражувањето ретко се фокусира на други клучни фактори кои влијаат на микроекологијата на раните. Оваа студија покажува дека различни сребрени технологии имаат различна антимикробна ефикасност и, што е најважно, различни ефекти врз околината на раните и заздравувањето, независно од инфекцијата. Иако овие ин витро и ин виво студии ја покажуваат ефективноста на овие преливи при лекување на инфекции на рани и промовирање на заздравување, потребни се рандомизирани контролирани испитувања за да се процени ефективноста на овие преливи во клиниката.
Седските податоци што се користат и/или анализирани за време на тековната студија се достапни од соодветниот автор на разумно барање.
Време на пост: јули-15-2024 година