אפקט אנטי-ביופילם ועידוד ריפוי של חבישות כסף חנקתי

תודה שביקרתם באתר Nature.com. גרסת הדפדפן בה אתם משתמשים תמכה ב-CSS באופן מוגבל. לקבלת התוצאות הטובות ביותר, אנו ממליצים להשתמש בגרסה חדשה יותר של הדפדפן שלכם (או להשבית את מצב התאימות ב-Internet Explorer). בינתיים, כדי להבטיח תמיכה מתמשכת, אנו מציגים את האתר ללא עיצוב או JavaScript.
צמיחה מיקרוביאלית בפצעים מתבטאת לעתים קרובות כביופילם, אשר מפריע לריפוי וקשה להיפטר ממנו. חבישות כסף חדשות טוענות כי הן נלחמות בזיהומי פצעים, אך יעילותן כנגד הביופילם והשפעות הריפוי שאינן תלויות בזיהום אינן ידועות בדרך כלל. באמצעות מודלים של ביופילם in vitro ו-in vivo של סטפילוקוקוס אאורוס ופסאודומונס אירוגינוזה, אנו מדווחים על יעילותן של חבישות המייצרות יוני Ag1+; חבישות Ag1+ המכילות חומצה אתילן-דיאמין-טטרא-אצטית ובנזתוניום כלוריד (Ag1+/EDTA/BC), וחבישות המכילות כסף חנקתי (מלחי Ag), המייצרות יוני Ag1+, Ag2+ ו-Ag3+ כדי להילחם בביופילם של הפצע ובהשפעתו על הריפוי. לחבישות Ag1+ היו השפעות מינימליות על הביופילם של הפצע in vitro ובעכברים (C57BL/6j). לעומת זאת, מלחי כסף מחומצנים וחבישות Ag1+/EDTA/BC הפחיתו משמעותית את מספר החיידקים החיים בביופילם במבחנה והדגימו הפחתה משמעותית ברכיבים חיידקיים ו-EPS בביופילם של פצעי עכבר. לחבישות אלו היו השפעות שונות על ריפוי פצעים נגועים בביופילם ופצעים שאינם נגועים בביופילם, כאשר לחבישות מלח מחומצן היו השפעות מועילות יותר על רה-אפיתליזציה, גודל הפצע והדלקת בהשוואה לטיפולי בקרה וחבישות כסף אחרות. לתכונות הפיזיקוכימיות השונות של חבישות כסף עשויות להיות השפעות שונות על הביופילם והריפוי של הפצע, ויש לקחת זאת בחשבון בעת ​​בחירת חבישה לטיפול בפצעים נגועים בביופילם.
פצעים כרוניים מוגדרים כ"פצעים שאינם מצליחים להתקדם בשלבי הריפוי הרגילים באופן מסודר ובזמן"1. פצעים כרוניים יוצרים נטל פסיכולוגי, חברתי וכלכלי על חולים ועל מערכת הבריאות. ההוצאה השנתית של שירות הבריאות הלאומי (NHS) על טיפול בפצעים ומחלות רקע נלוות מוערכת ב-8.3 מיליארד ליש"ט בשנים 2017–20182. פצעים כרוניים הם כיום בעיה דחופה בארצות הברית, כאשר Medicare מעריך את העלות השנתית של טיפול בחולים עם פצעים ב-28.1–96.8 מיליארד דולר3.
זיהום הוא גורם עיקרי המונע ריפוי פצעים. זיהומים מתבטאים לעיתים קרובות כביופילמים, הנמצאים ב-78% מהפצעים הכרוניים שאינם מרפאים. ביופילמים נוצרים כאשר מיקרואורגניזמים נקשרים באופן בלתי הפיך למשטחים, כגון משטחי פצעים, ויכולים להצטבר וליצור קהילות המייצרות פולימר חוץ-תאי (EPS). ביופילם של פצעים קשור לתגובה דלקתית מוגברת המובילה לנזק לרקמות, אשר יכול לעכב או למנוע ריפוי4. העלייה בנזק לרקמות עשויה להיות תוצאה של פעילות מוגברת של מטריקס מטאלופרוטאינאזות, קולגנאז, אלסטאז ומיני חמצן ריאקטיביים5. יתר על כן, תאים דלקתיים וביופילמים הם בעצמם צרכני חמצן גבוהים ולכן יכולים לגרום להיפוקסיה מקומית של רקמות, תוך דלדול תאים מהחמצן החיוני הדרוש לתיקון רקמות יעיל6.
ביופילמים בוגרים עמידים מאוד לחומרים אנטי-מיקרוביאליים, מה שמחייב אסטרטגיות אגרסיביות לשליטה בזיהומים בביופילם, כגון טיפול מכני ולאחריו טיפול אנטי-מיקרוביאלי יעיל. מכיוון שביופילמים יכולים להתחדש במהירות, חומרים אנטי-מיקרוביאליים יעילים יכולים להפחית את הסיכון להיווצרות מחדש לאחר ניתוח להסרה.
כסף נמצא בשימוש הולך וגובר בתחבושות אנטי-מיקרוביאליות ולעתים קרובות משמש כטיפול קו ראשון לפצעים מזוהמים כרוניים. קיימות תחבושות כסף רבות הזמינות מסחרית, כל אחת מכילה הרכב כסף, ריכוז ומטריצת בסיס שונים. ההתקדמות ברצועות זרוע מכסף הובילה לפיתוח של רצועות זרוע חדשות מכסף. הצורה המתכתית של כסף (Ag0) היא אינרטית; כדי להשיג יעילות אנטי-מיקרוביאלית, היא חייבת לאבד אלקטרון כדי ליצור כסף יוני (Ag1+). תחבושות כסף מסורתיות מכילות תרכובות כסף או כסף מתכתי אשר, כאשר הן נחשפות לנוזל, מתפרקות ליצירת יוני Ag1+. יוני Ag1+ אלה מגיבים עם התא החיידקי, מסירים אלקטרונים מרכיבים מבניים או תהליכים קריטיים הנחוצים להישרדות. טכנולוגיה רשומה כפטנט הובילה לפיתוח תרכובת כסף חדשה, מלחי חמצן Ag (כסף חנקתי, Ag7NO11), הכלולה בתחבושות פצעים. שלא כמו כסף מסורתי, פירוק מלחים המכילים חמצן מייצר מצבי כסף בעלי ערכיות גבוהה יותר (Ag1+, Ag2+ ו-Ag3+). מחקרים במבחנה הראו כי ריכוזים נמוכים של מלחי כסף מחומצנים יעילים יותר מכסף בעל יון יחיד (Ag1+) כנגד חיידקים פתוגניים כמו Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus ו-Escherichia coli8,9. סוג חדש נוסף של חבישת כסף כולל מרכיבים נוספים, כלומר חומצה אתילן-דיאמין-טטראאצטית (EDTA) ובנזתוניום כלוריד (BC), אשר דווחו כמכוונים לביופילם EPS ובכך מגבירים את חדירת הכסף לביופילם. טכנולוגיות כסף חדשות אלו מציעות דרכים חדשות למקד את הביופילם של הפצע. עם זאת, ההשפעה של חומרים אנטי-מיקרוביאליים אלו על סביבת הפצע ועל ריפוי שאינו תלוי בזיהום חשובה על מנת להבטיח שהם לא ייצרו סביבת פצע לא טובה או יעכבו את הריפוי. חששות לגבי ציטוטוקסיות של כסף במבחנה דווחו עם מספר חבישות כסף10,11. עם זאת, ציטוטוקסיות במבחנה טרם תורגמה לרעילות in vivo, ומספר חבישות Ag1+ הפגינו פרופיל בטיחות טוב12.
כאן, חקרנו את יעילותן של חבישות קרבוקסימתיצלולוז המכילות פורמולציות כסף חדשות כנגד ביופילם של הפצע במבחנה ובחי. בנוסף, הוערכו השפעות החבישות הללו על תגובות חיסוניות וריפוי ללא קשר לזיהום.
כל התחבושות בהן נעשה שימוש היו זמינות מסחרית. תחבושת סיבי ג'ל 3M Kerracel (3M, Knutsford, UK) היא תחבושת סיבי ג'ל לא אנטי-מיקרוביאלית המכילה 100% קרבוקסימתילצלולוז (CMC) ששימשה כחבישת הביקורת במחקר זה. הוערכו שלוש תחבושות כסף אנטי-מיקרוביאליות מסוג CMC, דהיינו תחבושת Ag 3M Kerracel (3M, Knutsford, UK), המכילה 1.7% משקלי של מלח כסף מחומצן (Ag7NO11) ביוני כסף בעלי ערכיות גבוהה יותר (Ag1+, Ag2+ ו-Ag3+). במהלך הפירוק של Ag7NO11, נוצרים יוני Ag1+, Ag2+ ו-Ag3+ ביחס של 1:2:4. תחבושת Aquacel Ag Extra המכילה 1.2% כסף כלוריד (Ag1+) (ConvaTec, דיסייד, בריטניה) 13 וחבישת Aquacel Ag + Extra המכילה 1.2% כסף כלוריד (Ag1+), EDTA ובנזתוניום כלוריד (ConvaTec, דיסייד, בריטניה) 14.
הזנים ששימשו במחקר זה היו Pseudomonas aeruginosa NCTC 10781 (בריאות הציבור אנגליה, סליסברי) ו-Staphylococcus aureus NCTC 6571 (בריאות הציבור אנגליה, סליסברי).
חיידקים גודלו למשך הלילה במרק מולר-הינטון (אוקסואיד, אלטרינצ'אם, בריטניה). לאחר מכן, תרבית הלילה דוללה ביחס של 1:100 במרק מולר-הינטון ו-200 מיקרוליטר הוצבו על ממברנות ציקלופורות סטריליות של Whatman (Whatman plc, מיידסטון, בריטניה) ועל גבי פלטות אגר מולר-הינטון (Sigma-Aldrich Company Ltd, קנט, בריטניה). היווצרות ביופילם קולוניאלי ב-37 מעלות צלזיוס למשך 24 שעות. ביופילם קולוניאלי אלה נבדקו לצורך הצטמקות לוגריתמית.
חותכים את התחבושת לחתיכות מרובעות של 3 סמ"ר ומטפלים מראש במים סטריליים מזוקקים. מניחים את התחבושת מעל הביופילם של המושבה שעל צלחת האגר. כל 24 דונם של ביופילם הוסרו, וחיידקים ברי-קיימא בתוך הביופילם (CFU/מ"ל) נמדדו על ידי דילול סדרתי (10⁻⁹ עד 10⁻⁹) במרק ניטרול Day-Angle (Merck-Millipore). לאחר 24 שעות של דגירה ב-37°C, בוצעו ספירות פלטות סטנדרטיות על פלטות אגר Mueller-Hinton. כל טיפול ונקודת זמן בוצעו בשלושה עותקים, וספירות הפלטות חזרו על עצמן עבור כל דילול.
עור בטן חזיר מתקבל מחזירות גדולות לבנות תוך 15 דקות מהשחיטה, בהתאם לתקני הייצוא של האיחוד האירופי. העור גולח ונוקה בעזרת מגבונים אלכוהוליים, ולאחר מכן הוקפא ב-80°C- למשך 24 שעות כדי להפיג את העור. לאחר ההפשרה, חתיכות עור בגודל 1 סמ"ר נשטפו שלוש פעמים עם PBS, 0.6% נתרן היפוכלוריט ו-70% אתנול למשך 20 דקות בכל פעם. לפני הסרת האפידרמיס, יש להסיר את שאריות האתנול על ידי שטיפה 3 פעמים ב-PBS סטרילי. העור גודל בצלחת בת 6 בארות עם קרום ניילון בעובי 0.45 מיקרון (Merck-Millipore) מעל ו-3 פדים סופגים (Merck-Millipore) המכילים 3 מ"ל סרום בקר עוברי (Sigma) בתוספת 10% מדיום Dulbecco's Modified Eagle Medium (Dulbecco's Modified Eagle Medium – Aldrich Ltd.).
ביופילם קולוניאלי גודל כמתואר עבור מחקרי חשיפה לביופילם. לאחר גידול הביופילם על הממברנה למשך 72 שעות, הביופילם הונח על פני העור באמצעות לולאת חיסון סטרילית והממברנה הוסרה. לאחר מכן הביופילם הודגר על הדרמיס של החזיר למשך 24 שעות נוספות ב-37 מעלות צלזיוס כדי לאפשר לביופילם להבשיל ולהידבק לעור החזיר. לאחר שהביופילם הבשיל והיצמד, חבישה בגודל 1.5 סמ"ר, שהורטבה מראש במים מזוקקים סטריליים, הוחלה ישירות על פני העור והודגרה ב-37 מעלות צלזיוס למשך 24 שעות. חיידקים ברי קיימא זוהו באמצעות צביעה על ידי מריחה אחידה של ריאגנט כדאיות תאים PrestoBlue (Invitrogen, Life Technologies, Paisley, UK) על פני השטח האפיקליים של כל ניתוח ודגרתו למשך 5 דקות. השתמש במצלמה הדיגיטלית Leica DFC425 כדי ללכוד תמונות באופן מיידי במיקרוסקופ Leica MZ8. אזורים בצבע ורוד נמדדו באמצעות תוכנת Image Pro גרסה 10 (Media Cybernetics Inc, Rockville, MD Image-Pro (mediacy.com)). מיקרוסקופ אלקטרונים סורק בוצע כמתואר להלן.
חיידקים שגודלו למשך הלילה דוללו ביחס של 1:100 במרק מולר-הינטון. 200 מיקרוליטר של תרבית נוספו לממברנת ציקלופורה סטרילית של Whatman בנפח 0.2 מיקרומטר (Whatman, Maidstone, UK) והונחו על אגר מולר-הינטון. פלטות ביופילם הודגרו ב-37 מעלות צלזיוס למשך 72 שעות כדי לאפשר היווצרות ביופילם בוגר.
לאחר 3 ימים של הבשלת הביופילם, תחבושת מרובעת בגודל 3 סמ"ר הונחה ישירות על הביופילם והודגרה ב-37 מעלות צלזיוס למשך 24 שעות. לאחר הסרת התחבושת מפני השטח של הביופילם, הוסף 1 מ"ל של מגיב לכדאיות תאים PrestoBlue (Invitrogen, Waltham, MA) לפני השטח של כל ביופילם למשך 20 שניות. המשטחים יובשו לפני שתועדו שינויי צבע באמצעות מצלמה דיגיטלית Nikon D2300 (Nikon UK Ltd., קינגסטון, בריטניה).
הכינו תרביות לילה על אגר Mueller-Hinton, העבירו מושבות בודדות ל-10 מ"ל ציר Mueller-Hinton ודגרו על מנער ב-37°C (100 סל"ד). לאחר דגירה למשך הלילה, התרבית דוללה 1:100 בציר Mueller-Hinton ו-300 מיקרוליטר הוטמנו על ממברנת ציקלופורה עגולה של Whatman (Whatman International, מיידסטון, בריטניה) בעובי 0.2 מיקרומטר על אגר Mueller-Hinton ודגרו ב-37°C תוך 72 שעות. . הביופילם הבוגר הונח על הפצע כמתואר להלן.
כל העבודה עם בעלי חיים בוצעה באוניברסיטת מנצ'סטר תחת רישיון פרויקט שאושר על ידי משרד רווחת בעלי חיים וביקורת אתית (P8721BD27) ובהתאם להנחיות שפורסמו על ידי משרד הפנים במסגרת חוק ASPA המתוקן משנת 2012. כל המחברים פעלו לפי הנחיות ההגעה. עכברי C57BL/6j בני שמונה שבועות (Envigo, Oxon, UK) שימשו לכל מחקרי in vivo. עכברים הורדמו באמצעות איזופלוריין (Piramal Critical Care Ltd, West Drayton, UK) והמשטחים הגביים שלהם גולחו ונוקו. לאחר מכן ניתן לכל עכבר פצע כריתה בגודל 2 × 6 מ"מ באמצעות ניקוב ביופסיה של Stiefel (Schuco International, Hertfordshire, UK). עבור פצעים נגועים בביופילם, יש להניח ביופילם קולוניאלי בן 72 שעות שגדל על הממברנה כמתואר לעיל על שכבת העור של הפצע באמצעות לולאת חיסון סטרילית מיד לאחר הפציעה ולהשליך את הממברנה. סנטימטר רבוע אחד של חבישה נרטב מראש במים סטריליים כדי לשמור על סביבת פצע לחה. חבישות הונחו ישירות על כל פצע וכוסו בניילון 3M Tegaderm (3M, Bracknell, UK) ובדבק נוזלי Mastisol (Eloquest Healthcare, Ferndale, MI) מסביב לקצוות כדי לספק הידבקות נוספת. בופרנורפין (Animalcare, York, UK) ניתן בריכוז של 0.1 מ"ג/ק"ג כמשכך כאבים. יש לדלל עכברים שלושה ימים לאחר הפציעה באמצעות שיטת Schedule 1 ולהסיר, לחתוך ולאחסן את אזור הפצע לפי הצורך.
צביעת המטוקסילין (ThermoFisher Scientific) ואאוזין (ThermoFisher Scientific) בוצעה בהתאם לפרוטוקול של היצרן. שטח הפצע ועיבוד מחדש של האפיתל נמדדו כמת באמצעות תוכנת Image Pro גרסה 10 (Media Cybernetics Inc, Rockville, MD).
חתכי רקמה נוקו משעווה וקסילן (ThermoFisher Scientific, Loughborough, UK), הוזלפו מחדש באתנול מדורג 100-50%, והוטבלו לזמן קצר במים מזוקקים (ThermoFisher Scientific). אימונוהיסטוכימיה בוצעה באמצעות ערכת VectaStain Elite ABC PK-6104 (Vector Laboratories, Burlingame, CA) בהתאם לפרוטוקול היצרן. נוגדנים ראשוניים לנויטרופילים NIMP-R14 (Thermofisher Scientific) ולמקרופאגים Ms CD107b Pure M3/84 (BD Biosciences, Wokingham, UK) דוללו ביחס של 1:100 בתמיסת חסימה והוספו למשטח החתוך, ולאחר מכן נוספו שני נוגדנים אנטי- VectaStain ABC וערכת סובסטרט Vector Nova Red Peroxidase (HRP) (Vector Laboratories, Burlingame, CA) ונצבעו כנגד בהמטוקסילין. תמונות נרכשו באמצעות מיקרוסקופ Olympus BX43 ומצלמה דיגיטלית Olympus DP73 (Olympus, סאות'אנד-און-סי, בריטניה).
דגימות עור קובעו ב-2.5% גלוטראלדהיד ו-4% פורמלדהיד ב-0.1 M HEPES (pH 7.4) למשך 24 שעות ב-4°C. הדגימות יובשו באמצעות אתנול מדורג ויובשו ב-CO2 באמצעות מייבש נקודות קריטיות Quorum K850 (Quorum Technologies Ltd, Loughton, UK) ועברו ציפוי בהתזה בסגסוגת זהב-פלדיום באמצעות מערכת מיני התזה/פריקה זוהרת Quorum SC7620. הדגימות צולמו באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורק FEI Quanta 250 (ThermoFisher Scientific) כדי להמחיש את הנקודה המרכזית של הפצע.
יודיד טוטו-1 (2 מיקרומולר) הונח על פני פצע העכבר שנכרתו, הודגר במשך 5 דקות ב-37 מעלות צלזיוס (ThermoFisher Scientific) וטופל ב-Syto-60 (10 מיקרומולר) ב-37 מעלות צלזיוס (ThermoFisher Scientific). תמונות Z-stack של 15 דקות נוצרו באמצעות מצלמת Leica TCS SP8.
נתונים ביולוגיים וטכניים מחוברים ונותחו באמצעות תוכנת Graphpad Prism V9 (GraphPad Software, לה ג'ולה, קליפורניה). ניתוח שונות חד-כיווני עם השוואות מרובות באמצעות מבחן פוסט-הוק של דאנט שימש לבדיקת הבדלים בין כל טיפול לבין תחבושת הבקרה שאינה אנטי-מיקרוביאלית. ערך p < 0.05 נחשב מובהק.
יעילותן של תחבושות כסף סיביות בג'ל הוערכה לראשונה כנגד מושבות ביופילם של סטפילוקוקוס אאורוס ופסאודומונס אירוגינוזה במבחנה. תחבושות כסף מכילות נוסחאות שונות של כסף: תחבושות כסף מסורתיות מייצרות יוני Ag1+; תחבושות כסף, שיכולות לייצר יוני Ag1+ לאחר הוספת EDTA/BC, יכולות להרוס את מטריצת הביופילם ולחשוף חיידקים לכסף תחת ההשפעה האנטיבקטריאלית של יוני כסף15 וחבישות המכילות מלחי Ag מחומצנים המייצרים יוני Ag1+, Ag2+ ו-Ag3+. יעילותן הושוותה לחבישת בקרה לא אנטי-מיקרוביאלית העשויה מסיבים מג'ל. חיידקים חיים שנותרו בתוך הביופילם הוערכו כל 24 שעות במשך 8 ימים (איור 1). ביום 5, הביופילם עבר זיקוק מחדש עם 3.85 × 105S. סטפילוקוקוס אאורוס או 1.22×105P. אירוגינוזה כדי להעריך את התאוששות הביופילם. בהשוואה לחבישות בקרה שאינן אנטי-מיקרוביאליות, לחבישות Ag1+ הייתה השפעה מינימלית על כדאיות החיידקים בביופילם של סטפילוקוקוס אאורוס ופסאודומונס אירוגינוזה במשך 5 ימים. לעומת זאת, חבישות המכילות Ag מחומצן ומלחי Ag1+ + EDTA/BC היו יעילות בהריגת חיידקים בתוך הביופילם תוך 5 ימים. לאחר חיסון חוזר עם חיידקים פלנקטוניים ביום 5, לא נצפתה שחזור של הביופילם (איור 1).
כימות חיידקים חיים בביופילם של סטפילוקוקוס אאורוס ופסאודומונס אירוגינוזה לאחר טיפול בחבישות כסף. מושבות ביופילם של סטפילוקוקוס אאורוס ופסאודומונס אירוגינוזה טופלו בחבישות כסף או בחבישות בקרה שאינן אנטי-מיקרוביאליות, ומספר החיידקים החיים שנותרו נקבע כל 24 שעות. לאחר 5 ימים, הביופילם הוחדר מחדש עם 3.85×105S. סטפילוקוקוס אאורוס או 1.22×105P. מושבות של הבקטריופלקטון פסאודומונס אירוגינוזה נוצרו בנפרד כדי להעריך את התאוששות הביופילם. הגרפים מציגים ממוצע +/- סטיית תקן.
כדי להמחיש את השפעת תחבושות הכסף על כדאיות הביופילם, חבישות הוחדרו על ביופילם בוגר שגודל על עור חזיר ex vivo. לאחר 24 שעות, החבישה מוסרת והביופילם נצבע בצבע ריאקטיבי כחול, אשר עובר מטבוליזם על ידי חיידקים חיים לצבע ורוד. ביופילם שטופל בחבישות בקרה היו ורודים, דבר המצביע על נוכחות של חיידקים חיים בתוך הביופילם (איור 2A). לעומת זאת, הביופילם שטופל בחבישת Ag oxysols היה בעיקר כחול, דבר המצביע על כך שהחיידקים שנותרו על פני עור החזיר היו חיידקים לא חיים (איור 2B). צבע מעורב של כחול וורוד נצפה בביופילם שטופלו בחבישות המכילות Ag1+, דבר המצביע על נוכחות של חיידקים חיים ולא חיים בתוך הביופילם (איור 2C), בעוד שחבישות EDTA/BC המכילות Ag1+ היו בעיקר כחולות עם כמה כתמים ורודים, דבר המצביע על אזורים שלא הושפעו מחבישת הכסף (איור 2D). כימות האזורים הפעילים (ורודים) והלא פעילים (כחולים) הראה כי אזור הבקרה היה פעיל ב-75% (איור 2E). תחבושות Ag1+ + EDTA/BC פעלו באופן דומה לחבישות מלחי Ag מחומצן, עם שיעורי הישרדות של 13% ו-14% בהתאמה. תחבושת Ag1+ גם הפחיתה את כדאיות החיידקים ב-21%. לאחר מכן נצפו ביופילמים אלה באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM). לאחר טיפול בחבישת הביקורת וחבישת Ag1+, נצפתה שכבה של Pseudomonas aeruginosa המכסה את עור החזיר (איור 2F,H), ואילו לאחר טיפול בחבישת Ag1+, נמצאו מעט תאי חיידקים ומתחתיו. ניתן להתייחס לסיבי קולגן כמבנה הרקמה של עור חזיר (איור 2G). לאחר טיפול בחבישת Ag1+ + EDTA/BC, נראו רובד חיידקים ורובד סיבי קולגן מתחת (איור 2I).
ויזואליזציה של ביופילם של Pseudomonas aeruginosa לאחר טיפול בחבישת כסף. (A-D) כדאיות חיידקית בביופילם של Pseudomonas aeruginosa שגודל על עור חזיר הודגמה באמצעות צבע כדאיות PrestoBlue 24 שעות לאחר טיפול בחבישות כסף או חבישות בקרה שאינן אנטי-מיקרוביאליות. חיידקים חיים הם ורודים, חיידקים לא ברי-קיימא ועור חזיר הם כחולים. (E) כימות של ביופילם של Pseudomonas aeruginosa שגודל על עור חזיר (נקודה ורודה) באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורק Image Pro גרסה 10 (FI) ומטופל בחבישת כסף או חבישת בקרה שאינה אנטי-מיקרוביאלית למשך 24 שעות. סרגל קנה מידה SEM = 5 מיקרומטר. (J-M) ביופילם קולוניאלי גדל על פילטרים ונצבע בצבע ריאקטיבי PrestoBlue לאחר 24 שעות של דגירה עם חבישות כסף.
כדי לקבוע האם מגע קרוב בין התחבושות לביופילם השפיע על יעילותן, ביופילם קולוניאלי שהונחו על משטח ישר טופלו בתחבושות למשך 24 שעות ולאחר מכן נצבעו בצבעים ריאקטיביים. הביופילם הלא טופל היה בצבע ורוד כהה (איור 2J). בניגוד לביופילם שטופלו בתחבושות המכילות מלחי Ag מחומצנים (איור 2K), ביופילם שטופלו בתחבושות המכילות Ag1+ או Ag1+ + EDTA/BC הראו פסים של צביעה ורודה (איור 2L,M). צבע ורוד זה מצביע על נוכחות של חיידקים ברי קיימא וקשור לאזור התפר בתוך התחבושת. אזורים תפורים אלה יוצרים חללים מתים המאפשרים לחיידקים בתוך הביופילם לשרוד.
כדי להעריך את יעילותן של חבישות כסף in vivo, פצעים חתוכים בעובי מלא של עכברים שנדבקו בביופילמים בוגרים של S. aureus ו-P. aeruginosa טופלו באמצעות חבישות בקרה לא אנטי-מיקרוביאליות או חבישות כסף. לאחר 3 ימי טיפול, ניתוח תמונות מקרוסקופי הראה גדלי פצעים קטנים יותר כאשר טופלו בחבישות מלח מחומצן בהשוואה לחבישות בקרה לא אנטי-מיקרוביאליות וחבישות כסף אחרות (איור 3A-H). כדי לאשר תצפיות אלו, נאספו פצעים ושטח הפצע וחידוש האפיתליזציה כימתו על חתכי רקמה צבועים בהמטוקסילין ואאוזין באמצעות תוכנת image pro גרסה 10 (איור 3I-L).
השפעת חבישות כסף על פני הפצע וחידוש אפיתל של פצעים נגועים בביופילמים. (A-H) תאים קטנים נגועים בביופילמים של Pseudomonas aeruginosa (A-D) ו-Staphylococcus aureus (E-H) לאחר שלושה ימי טיפול בחבישת בקרה לא אנטי-מיקרוביאלית, חבישת מלח Ag מחומצן, חבישת Ag1+ וחבישת Ag1+. תמונות מקרוסקופיות מייצגות. פצעים של עכברים עם חבישת Ag1+ + EDTA/BC. (IL) זיהום מייצג של Pseudomonas aeruginosa, חתכים היסטולוגיים צבועים בהמטוקסילין ואאוזין, המשמשים לכימות שטח הפצע והתחדשות האפיתל. כימות שטח הפצע (M, O) ואחוז חידוש אפיתל (N, P) של פצעים נגועים בביופילמים של Pseudomonas aeruginosa (M, N) ו-Staphylococcus aureus (O, P) (לכל קבוצת טיפול n = 12). גרפים מציגים ממוצע +/- סטיית תקן. * פירושו p = < 0.05 ** פירושו p = < 0.01; קנה מידה מקרוסקופי = 2.5 מ"מ, קנה מידה היסטולוגי = 500 מיקרומטר.
כימות שטח הפצע בפצעים נגועים בביופילם של Pseudomonas aeruginosa (איור 3M) הראה כי לפצעים שטופלו במלחי Ag אוקסי היה גודל פצע ממוצע של 2.5 מ"מ רבוע, בעוד שלחבישת הביקורת הלא אנטי-מיקרוביאלית היה גודל פצע ממוצע של 3.1 מ"מ רבוע, דבר שאינו נכון. התוצאה הסופית הגיעה למשמעות סטטיסטית (איור 3M). p = 0.423). פצעים שטופלו ב-Ag1+ או Ag1+ + EDTA/BC לא הראו הפחתה בשטח הפצע (3.1 מ"מ רבוע ו-3.6 מ"מ רבוע, בהתאמה). טיפול בחבישת מלחי Ag מחומצנים קידם אפיתליזציה מחדש במידה רבה יותר מאשר חבישת הביקורת הלא אנטי-מיקרוביאלית (34% ו-15%, בהתאמה; p = 0.029) ו-Ag1+ או Ag1+ + EDTA/BC (10% ו-11%) (איור 3N). . , בהתאמה).
מגמות דומות בשטח הפצע ובהתחדשות האפיתל נצפו בפצעים שנדבקו בביופילם של S. aureus (איור 3O). חבישות המכילות מלחי כסף מחומצנים הפחיתו את שטח הפצע (2.0 מ"מ רבוע) ב-23% בהשוואה לחבישת הביקורת הלא אנטי-מיקרוביאלית (2.6 מ"מ רבוע), אם כי הפחתה זו לא הייתה משמעותית (p = 0.304) (איור 3O). בנוסף, שטח הפצע בקבוצת הטיפול Ag1+ הצטמצם מעט (2.4 מ"מ רבוע), בעוד שהפצע שטופל בחבישת Ag1+ + EDTA/BC לא הפחית את שטח הפצע (2.9 מ"מ רבוע). מלחי חמצן של Ag קידמו גם כן אפיתליזציה מחדש של פצעים שנדבקו בביופילם של S. aureus (31%) במידה רבה יותר מאלה שטופלו בחבישות ביקורת לא אנטי-מיקרוביאליות (12%, p = 0.003) (איור 3P). חבישת Ag1+ (16%, p = 0.903) וחבישת Ag+1 + EDTA/BC (14%, p = 0.965) הראו רמות של התחדשות אפיתל דומות לקבוצת הביקורת.
כדי להמחיש את השפעת חבישות הכסף על מטריצת הביופילם, בוצעה צביעת יודיד טוטו 1 ו-Syto 60 (איור 4). יודיד טוטו 1 הוא צבע אטום לתאים שניתן להשתמש בו כדי להמחיש במדויק חומצות גרעין חוץ-תאיות, הנמצאות בשפע ב-EPS של הביופילמים. Syto 60 הוא צבע חדיר תאים המשמש כצבע נגד16. תצפיות של יודיד טוטו 1 ו-Syto 60 בפצעים מחוסנים בביופילמים של Pseudomonas aeruginosa (איור 4A-D) ו-Staphylococcus aureus (איור 4I-L) הראו שלאחר 3 ימים של טיפול בחבישה, EPS בביופילם הופחת משמעותית. חבישות Ag1+ ללא רכיבים אנטי-ביופילם נוספים הפחיתו משמעותית את ה-DNA החופשי-תאים בפצעים מחוסנים ב-Pseudomonas aeruginosa אך היו פחות יעילות בפצעים מחוסנים ב-Staphylococcus aureus.
הדמיה in vivo של ביופילם של הפצע לאחר 3 ימי טיפול עם תחבושות בקרה או כסף. תמונות קונפוקליות של Pseudomonas aeruginosa (A-D) ו-Staphylococcus aureus (I-L) צבועות ב-Toto 1 (ירוק) כדי להמחיש חומצות גרעין חוץ-תאיות, מרכיב של פולימרים של ביופילם חוץ-תאי. לצביעת חומצות גרעין תוך-תאיות, השתמשו ב-Syto 60 (אדום). חומצות. P. מיקרוסקופ אלקטרונים סורק של פצעים נגועים בביופילם של Pseudomonas aeruginosa (E-H) ו-Staphylococcus aureus (M-P) לאחר 3 ימי טיפול עם תחבושות בקרה או כסף. סרגל קנה מידה SEM = 5 מיקרומטר. סרגל קנה מידה הדמיה קונפוקלית = 50 מיקרומטר.
מיקרוסקופ אלקטרונים סורק הראה כי עכברים שחוסנו במושבות ביופילם של Pseudomonas aeruginosa (איור 4E-H) וסטפילוקוקוס אאורוס (איור 4M-P) הראו פחות חיידקים בפצעיהם באופן משמעותי לאחר 3 ימי טיפול בחבישות כסף בלבד.
כדי להעריך את השפעת חבישות הכסף על דלקת פצעים בעכברים נגועים בביופילם, חתכים של פצעים נגועים בביופילם שטופלו בחבישות בקרה או כסף במשך 3 ימים נצבעו אימונוהיסטוכימית באמצעות נוגדנים ספציפיים לנויטרופילים ומקרופאגים. קביעה כמותית של נויטרופילים ומקרופאגים פנימיים. רקמת גרנולציה. איור 5). כל חבישות הכסף הפחיתו את מספר הנויטרופילים והמקרופאגים בפצעים נגועים ב-Pseudomonas aeruginosa בהשוואה לחבישות בקרה שאינן אנטי-מיקרוביאליות לאחר שלושה ימי טיפול. עם זאת, טיפול בחבישת מלח הכסף המחומצן הביא לירידה גדולה יותר בנויטרופילים (p = <0.0001) ובמקרופאגים (p = <0.0001) בהשוואה לחבישות כסף אחרות שנבדקו (איור 5I,J). למרות של-Ag1+ + EDTA/BC הייתה השפעה גדולה יותר על ביופילם הפצע, הן הפחיתו את רמות הנויטרופילים והמקרופאגים במידה פחותה מאשר לחבישת Ag1+. פצעים בינוניים שנדבקו בביופילם של S. aureus נצפו גם לאחר חבישת אוקסיסולים של Ag (p = <0.0001), Ag1+ (p = 0.0008) ו-Ag1++ EDTA/BC (p = 0.0043) בהשוואה לקבוצת הביקורת. מגמות דומות נצפו בתחבושת נויטרופניה (איור 5K). עם זאת, רק חבישת מלח Ag מחומצן הראתה ירידה משמעותית במספר המקרופאגים ברקמת הגרנולציה בהשוואה לקבוצת הביקורת בפצעים שנדבקו בביופילם של S. aureus (p = 0.0339) (איור 5L).
נויטרופילים ומקרופאגים נמדדו כימות בפצעים שנדבקו בביופילמים של Pseudomonas aeruginosa ו-Staphylococcus aureus לאחר 3 ימי טיפול בתחבושות בקרה לא אנטיבקטריאליות או תחבושות כסף. נויטרופילים (AD) ומקרופאגים (EH) נמדדו בחתכי רקמה שנצבעו בנוגדנים ספציפיים לנויטרופילים או מקרופאגים. כימות נויטרופילים (I ו-K) ומקרופאגים (J ו-L) בפצעים שנדבקו בביופילמים של Pseudomonas aeruginosa (I ו-J) ו-Staphylococcus aureus (K & L). N = 12 לכל קבוצה. הגרפים מציגים ממוצע +/- סטיית תקן, ערכי מובהקות בהשוואה לתחבושת בקרה לא אנטיבקטריאלית, * משמעות p = < 0.05, ** משמעות p = < 0.01; *** משמעות p = < 0.001; מציין p = <0.0001).
לאחר מכן הערכנו את השפעת חבישות הכסף על ריפוי שאינו תלוי בזיהום. פצעים חתוכים שלא הודבקו טופלו בחבישת בקרה שאינה אנטי-מיקרוביאלית או בחבישת כסף למשך 3 ימים (איור 6). מבין חבישות הכסף שנבדקו, רק פצעים שטופלו בחבישת מלח מחומצן נראו קטנים יותר בתמונות מקרוסקופיות בהשוואה לפצעים שטופלו בקבוצת הביקורת (איור 6א'-ד'). כימות שטח הפצע באמצעות ניתוח היסטולוגי הראה ששטח הפצע הממוצע לאחר טיפול בחבישת Ag oxysols היה 2.35 מ"מ רבוע בהשוואה ל-2.96 מ"מ רבוע עבור פצעים שטופלו בקבוצת הביקורת, אך הבדל זה לא הגיע למשמעות סטטיסטית (p = 0.488) (איור 6I). לעומת זאת, לא נצפתה הפחתה בשטח הפצע לאחר טיפול בחבישות Ag1+ (3.38 מ"מ רבוע, p = 0.757) או Ag1+ + EDTA/BC (4.18 מ"מ רבוע, p = 0.054) בהשוואה לקבוצת הביקורת. נצפתה התחדשות מוגברת של האפיתל עם חבישת Ag oxysol בהשוואה לקבוצת הביקורת (30% לעומת 22%, בהתאמה), למרות שזה לא הגיע למשמעות (p = 0.067), זה די משמעותי ומאשר תוצאות קודמות. חבישה עם אוקסיסולים מקדמת אפיתליזציה מחדש. -אפיתליזציה של פצעים לא מזוהמים17. לעומת זאת, טיפול בחבישות Ag1+ או Ag1+ + EDTA/BC לא השפיע או הראה ירידה באפיתליזציה מחדש בהשוואה לקבוצת הביקורת.
השפעת חבישת פצע מכסף על ריפוי פצעים בעכברים לא נגועים עם כריתה מלאה. (AD) תמונות מקרוסקופיות מייצגות של פצעים לאחר שלושה ימי טיפול בחבישת בקרה לא אנטי-מיקרוביאלית וחבישת כסף. (EH) חתכי פצעים מייצגים צבועים בהמטוקסילין ואאוזין. כימות שטח הפצע (I) ואחוז רה-אפיתליזציה (J) חושבו מחתכים היסטולוגיים בנקודת האמצע של הפצע באמצעות תוכנת ניתוח תמונות (n = 11-12 לכל קבוצת טיפול). גרפים מציגים ממוצע +/- סטיית תקן. * ממוצעים p = <0.05.
לכסף היסטוריה ארוכה של שימוש כטיפול אנטי-מיקרוביאלי בריפוי פצעים, אך הניסוחים ושיטות ההעברה הרבות והשונות עשויות לגרום להבדלים ביעילות האנטי-מיקרוביאלית 18. יתר על כן, תכונות הביופילם האנטי-מיקרוביאליות של מערכות הובלת כסף ספציפיות אינן מובנות במלואן. למרות שהתגובה החיסונית של המארח יעילה יחסית כנגד חיידקים פלנקטוניים, היא בדרך כלל פחות יעילה כנגד ביופילמים 19. חיידקים פלנקטוניים עוברים פגוציטוזה בקלות על ידי מקרופאגים, אך בתוך ביופילמים, תאים מצטברים מהווים בעיות נוספות על ידי הגבלת תגובת המארח במידה שתאי חיסון יכולים לעבור אפופטוזיס ולשחרר גורמים מעודדי דלקת כדי לשפר את התגובה החיסונית 20. נצפה כי חלק מהלויקוציטים יכולים לחדור לביופילמים 21 אך אינם מסוגלים לבצע פגוציטוזה של חיידקים לאחר שהגנה זו נפגעת 22. יש להשתמש בגישה הוליסטית כדי לתמוך בתגובה החיסונית של המארח כנגד זיהום ביופילם של הפצע. הסרת פצעים יכולה לשבש פיזית את הביופילם ולהסיר את רוב העומס הביולוגי, אך התגובה החיסונית של המארח עשויה להיות לא יעילה כנגד הביופילם שנותר, במיוחד אם התגובה החיסונית של המארח נפגעת. לפיכך, טיפולים אנטי-מיקרוביאליים כמו חבישות כסף יכולים לתמוך בתגובה החיסונית של הפונדקאי ולחסל זיהומים ביופילם. הרכב, ריכוז, מסיסות ומצע ההעברה יכולים להשפיע על היעילות האנטי-מיקרוביאלית של כסף. בשנים האחרונות, התקדמות בטכנולוגיית עיבוד כסף הפכה חבישות אלו ליעילות יותר9,23. ככל שטכנולוגיית חבישות הכסף מתקדמת, חשוב להבין את יעילותן של חבישות אלו בשליטה בזיהום פצע, וחשוב מכך, את ההשפעה של צורות כסף חזקות אלו על סביבת הפצע ועל ריפויו.
במחקר זה, השווינו את יעילותן של שתי חבישות כסף מתקדמות עם חבישות כסף קונבנציונליות המייצרות יוני Ag1+ כנגד ביופילמים באמצעות מודלים שונים in vitro ו-in vivo. כמו כן, הערכנו את השפעת החבישות הללו על סביבת הפצע ועל הריפוי שאינו תלוי בזיהום. כדי למזער את השפעת מטריצת ההעברה, כל חבישות הכסף שנבדקו הורכבו מקרבוקסימתילקלולוז.
ההערכה הראשונית שלנו של תחבושות כסף אלו כנגד ביופילם קולוניאלי של Pseudomonas aeruginosa ו-Staphylococcus aureus מראה כי בניגוד לחבישות Ag1+ מסורתיות, שתי חבישות כסף מתקדמות, Ag1+ + EDTA/BC ומלחי Ag מחומצנים, יעילות ב-5. הן הורגות ביעילות חיידקי ביופילם תוך מספר ימים. בנוסף, חבישות אלו מונעות היווצרות מחדש של ביופילם בחשיפה חוזרת ונשנית לחיידקים פלנקטוניים. חבישת Ag1+ הכילה כלוריד כסף, אותה תרכובת כסף ומטריצה ​​בסיסית כמו Ag1+ + EDTA/BC, והייתה לה השפעה מוגבלת על כדאיות החיידקים בתוך הביופילם באותה תקופה. התצפית שחבישת Ag1+ + EDTA/BC הייתה יעילה יותר כנגד ביופילם מאשר חבישת Ag1+ המורכבת מאותה מטריצה ​​ותרכובת כסף תומכת ברעיון שנדרשים מרכיבים נוספים כדי להגביר את יעילות כלוריד הכסף כנגד ביופילם, כפי שדווח במקומות אחרים15. תוצאות אלו תומכות ברעיון ש-BC ו-EDTA ממלאים תפקיד נוסף התורם ליעילות הכללית של חבישות, וכי היעדר רכיב זה בתחבישות Ag1+ עשוי לתרום לכישלון בהוכחת יעילות in vitro. מצאנו שחבישות מלח Ag מחומצן המייצרות יוני Ag2+ ו-Ag3+ הציגו יעילות אנטיבקטריאלית חזקה יותר מאשר Ag1+ וברמות דומות ל-Ag1+ + EDTA/BC. עם זאת, בשל פוטנציאל החיזור הגבוה, לא ברור כמה זמן יוני Ag3+ נשארים פעילים ויעילים כנגד ביופילם של הפצע ולכן ראויים למחקר נוסף. בנוסף, ישנם תחבושות רבות ושונות המייצרות יוני Ag1+ שלא נבדקו במחקר זה. תחבושות אלו מורכבות מתרכובות כסף שונות, ריכוזים ומטריצות בסיס שונות, אשר עשויים להשפיע על אספקת יוני Ag1+ ועל יעילותן כנגד ביופילם. כמו כן ראוי לציין כי ישנם מודלים רבים ושונים in vitro ו-in vivo המשמשים להערכת יעילותן של חבישות פצעים כנגד ביופילם. סוג המודל בו נעשה שימוש, כמו גם תכולת המלח והחלבון של המדיה המשמשת במודלים אלו, ישפיעו על יעילות החבישה. במודל in vivo שלנו, אפשרנו לביופילם להבשיל במבחנה ולאחר מכן העברנו אותו לפני השטח העוריים של הפצע. התגובה החיסונית של עכבר המארח יעילה יחסית כנגד חיידקים פלנקטוניים המונחים על הפצע, ובכך יוצרת ביופילם ככל שהפצע נרפא. הוספת ביופילם בוגר לפצע מגבילה את יעילות התגובה החיסונית של המארח להיווצרות הביופילם בכך שהיא מאפשרת לביופילם הבוגר להתבסס בתוך הפצע לפני תחילת הריפוי. לפיכך, המודל שלנו מאפשר לנו להעריך את יעילותן של חבישות אנטי-מיקרוביאליות על ביופילמים בוגרים לפני שהפצעים מתחילים להחלים.
כמו כן, מצאנו כי התאמת התחבושת השפיעה על יעילותן של תחבושות כסף על ביופילמים שגודלו במבחנה ועל עור חזיר. מגע קרוב עם הפצע נחשב קריטי ליעילות האנטי-מיקרוביאלית של התחבושת24,25. תחבושות המכילות מלחי כסף מחומצנים היו במגע קרוב עם ביופילמים בוגרים, מה שהביא לירידה משמעותית במספר החיידקים החיים בתוך הביופילם לאחר 24 שעות. לעומת זאת, כאשר טופלו בתחבושות Ag1+ ו-Ag1+ + EDTA/BC, נותרו מספר משמעותי של חיידקים חיים. תחבושות אלו מכילות תפרים לכל אורך התחבושת, מה שיוצר חללים מתים המונעים מגע קרוב עם הביופילם. במחקרי חוץ גופיים שלנו, אזורים אלה ללא מגע מנעו את הריגת החיידקים החיים בתוך הביופילם. הערכנו את כדאיות החיידקים רק לאחר 24 שעות של טיפול; עם הזמן, ככל שהתחבושת הופכת רוויה יותר, ייתכן שיהיה פחות חלל מת, מה שמפחית את השטח עבור חיידקים חיים אלה. עם זאת, עובדה זו מדגישה את חשיבות הרכב התחבושת, ולא רק סוג הכסף בתחבושת.
בעוד שמחקרים in vitro שימושיים להשוואת יעילותן של טכנולוגיות כסף שונות, חשוב גם להבין את השפעות התחבושות הללו על ביופילמים in vivo, כאשר רקמת המארחת ותגובות חיסוניות תורמות ליעילות התחבושות כנגד ביופילמים. ההשפעה של התחבושות הללו על ביופילמים של הפצע נצפתה באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורק וצביעת EPS של הביופילם באמצעות צבעי DNA תוך תאיים וחוץ תאיים. מצאנו שלאחר 3 ימי טיפול, כל התחבושות היו יעילות בהפחתת DNA חופשי תאים בפצעים נגועים בביופילם, אך התחבושת Ag1+ הייתה פחות יעילה בפצעים נגועים בסטפילוקוקוס אאורוס. מיקרוסקופ אלקטרונים סורק הראה גם כי פחות חיידקים היו נוכחים באופן משמעותי בפצעים שטופלו בתחבושות הכסף, אם כי הדבר היה בולט יותר בתחבושת מלח Ag מחומצן ובתחבושת Ag1+ + EDTA/BC בהשוואה לתחבושת Ag1+. נתונים אלה מראים כי לתחבושות הכסף שנבדקו הייתה דרגות שונות של השפעה על מבנה הביופילם, אך אף אחת מתחבושות הכסף לא הצליחה לחסל את הביופילם, דבר התומך בצורך בגישה הוליסטית לטיפול בזיהומים בביופילם של הפצע; שימוש בצמידי זרוע מכסף. הטיפול קודם להסרה פיזית של הפה להסרת רוב הביופילם.
פצעים כרוניים נמצאים לעיתים קרובות במצב של דלקת חמורה, כאשר עודף תאים דלקתיים נשאר ברקמת הפצע למשך זמן ממושך, גורם נזק לרקמות ומדלדול החמצן הדרוש לחילוף חומרים תאי יעיל ולתפקודו בפצע26. ביופילם מחמיר את סביבת הפצע העוינת הזו על ידי השפעה שלילית על הריפוי במגוון דרכים, כולל עיכוב של התפשטות ונדידה של תאים והפעלת ציטוקינים מעודדי דלקת27. ככל שחבישות כסף הופכות יעילות יותר, חשוב להבין את ההשפעה שיש להן על סביבת הפצע ועל הריפוי.
מעניין לציין, שלמרות שכל תחבושות הכסף השפיעו על הרכב הביופילם, רק תחבושות מלח כסף מחומצן הגבירו את האפיתליזציה מחדש של פצעים נגועים אלה. נתונים אלה תומכים בממצאים הקודמים שלנו17 ובאלה של קלן ואחרים (2017)28, שהדגימו פרופילי בטיחות ורעילות טובים של מלחי כסף מחומצן, מכיוון שריכוזים נמוכים יותר של כסף היו יעילים כנגד ביופילם.
המחקר הנוכחי שלנו מדגיש את ההבדלים בטכנולוגיית הכסף בין תחבושות כסף אנטי-מיקרוביאליות ואת השפעת טכנולוגיה זו על סביבת הפצע ועל ריפוי שאינו תלוי בזיהום. עם זאת, תוצאות אלו שונות ממחקרים קודמים שהראו כי חבישת Ag1+ + EDTA/BC שיפרה את פרמטרי הריפוי של אוזני ארנבת פצועות in vivo. עם זאת, ייתכן שזה נובע מהבדלים במודלים של בעלי חיים, זמני מדידה ושיטות יישום חיידקיות29. במקרה זה, מדידות הפצע נלקחו 12 ימים לאחר הפציעה כדי לאפשר למרכיבים הפעילים של החבישה לפעול על הביופילם לאורך תקופה ארוכה יותר. ממצא זה נתמך על ידי מחקר שהראה כי פצעי רגליים נגועים קלינית שטופלו ב-Ag1+ + EDTA/BC גדלו בתחילה בגודלם לאחר שבוע של טיפול, ולאחר מכן במהלך 3 השבועות הבאים של טיפול ב-Ag1+ + EDTA/BC ובתוך 4 שבועות משימוש בתרופות שאינן אנטי-מיקרוביאליות. חבישות CMC להפחתת גודל הכיבים30.
צורות וריכוזים מסוימים של כסף הוכחו בעבר כציטוטוקסיים במבחנה 11, אך תוצאות חוץ גופיות אלו לא תמיד מתורגמות לתופעות לוואי בגוף חי. בנוסף, התקדמות בטכנולוגיית הכסף והבנה טובה יותר של תרכובות וריכוזי כסף בתחבושות הובילו לפיתוח של תחבושות כסף רבות ובטוחות ויעילות. עם זאת, ככל שטכנולוגיית תחבושות הכסף מתקדמת, חשוב להבין את ההשפעה של תחבושות אלו על סביבת הפצע 31,32,33. דווח בעבר כי הקצב המוגבר של רה-אפיתליזציה מתאים לשיעור מוגבר של מקרופאגים אנטי-דלקתיים מסוג M2 בהשוואה לפנוטיפ M1 הפרו-דלקתי. הדבר צוין במודל עכבר קודם שבו הושוו תחבושות פצעים של הידרוג'ל כסף לסולפאדיאזין כסף ולהידרוג'לים לא אנטי-מיקרוביאליים 34.
פצעים כרוניים עלולים להפגין דלקת מוגזמת, ונצפה כי נוכחות של נויטרופילים עודפים עלולה להזיק לריפוי פצעים35. במחקר שנערך בעכברים מדוללים בנויטרופילים, נוכחותם של נויטרופילים עיכבה את תהליך האפיתליזציה מחדש. נוכחות של נויטרופילים עודפים מובילה לרמות גבוהות של פרוטאזות ומיני חמצן ריאקטיביים, כגון סופראוקסיד ומי חמצן, הקשורים לפצעים כרוניים ובעלי ריפוי איטי37,38. באופן דומה, עלייה במספר המקרופאגים, אם אינה מבוקרת, עלולה להוביל לעיכוב בריפוי פצעים39. עלייה זו חשובה במיוחד אם מקרופאגים אינם מסוגלים לעבור מפנוטיפ פרו-דלקתי לפנוטיפ פרו-ריפוי, וכתוצאה מכך פצעים אינם מצליחים לצאת משלב הריפוי הדלקתי40. צפינו בירידה בנויטרופילים ובמקרופאגים בפצעים נגועים בביופילם לאחר 3 ימי טיפול עם תחבושות כסף בלבד, אך הירידה הייתה בולטת יותר עם תחבושות מלח מחומצן. ירידה זו עשויה להיות תוצאה ישירה של התגובה החיסונית לכסף, תגובה לירידה בעומס ביולוגי, או הפצע שנמצא בשלב ריפוי מאוחר יותר ולכן תאי החיסון בו מופחתים. הפחתת מספר תאי הדלקת בפצע עשויה לשמור על סביבה המסייעת לריפוי הפצע. מנגנון הפעולה של האופן שבו מלחי אוקסי של כסף מקדמים ריפוי שאינו תלוי בזיהום אינו ברור, אך יכולתם של מלחי אוקסי של כסף לייצר חמצן ולהשמיד רמות מזיקות של מי חמצן, מתווך דלקת, עשויה להסביר זאת ודורשת מחקר נוסף.
פצעים מזוהמים כרוניים שאינם מרפאים מהווים בעיה הן עבור רופאים והן עבור מטופלים. למרות שחבישות רבות טוענות ליעילות אנטי-מיקרוביאלית, מחקרים מתמקדים לעיתים רחוקות בגורמים מרכזיים אחרים המשפיעים על המיקרו-סביבה של הפצע. מחקר זה מראה כי לטכנולוגיות כסף שונות יש יעילות אנטי-מיקרוביאלית שונה, וחשוב מכך, השפעות שונות על סביבת הפצע והריפוי, ללא קשר לזיהום. למרות שמחקרים אלה in vitro ו-in vivo מראים את יעילותן של חבישות אלו בטיפול בזיהומי פצעים ובקידום ריפוי, יש צורך בניסויים מבוקרים אקראיים כדי להעריך את יעילותן של חבישות אלו במרפאה.
מערכי הנתונים ששימשו ו/או נותחו במהלך המחקר הנוכחי זמינים מהמחבר המתאים על פי בקשה סבירה.