Šiuolaikinės medicinos srityje antibiotikai pasirodė esąs vienas reikšmingiausių pasiekimų, smarkiai sumažinęs su mikrobinėmis infekcijomis susijusį sergamumą ir mirtingumą. Jų gebėjimas pakeisti bakterinių infekcijų klinikinius rezultatus pailgino daugybės pacientų gyvenimo trukmę. Antibiotikai yra labai svarbūs atliekant sudėtingas medicinines procedūras, įskaitant operacijas, implantų įdėjimą, transplantacijas ir chemoterapiją. Tačiau antibiotikams atsparių patogenų atsiradimas kelia vis didesnį susirūpinimą, laikui bėgant mažindamas šių vaistų veiksmingumą. Atsparumo antibiotikams atvejai buvo dokumentuoti visose antibiotikų kategorijose, nes vyksta mikrobų mutacijos. Antimikrobinių vaistų daromas atrankos spaudimas prisidėjo prie atsparių padermių atsiradimo, o tai kelia didelį iššūkį pasaulio sveikatai.
Siekiant kovoti su opia antimikrobinio atsparumo problema, būtina įgyvendinti veiksmingas infekcijų kontrolės politikos kryptis, kurios stabdytų atsparių patogenų plitimą ir mažintų antibiotikų naudojimą. Be to, labai reikia alternatyvių gydymo metodų. Hiperbarinė deguonies terapija (HBOT) iškilo kaip perspektyvus metodas, kai tam tikrą laiką įkvepiamas 100 % deguonies esant tam tikram slėgio lygiui. HBOT, naudojama kaip pagrindinis arba papildomas infekcijų gydymo būdas, gali suteikti naujų vilčių gydant ūmias infekcijas, kurias sukelia atsparūs antibiotikams patogenai.
Ši terapija vis dažniau taikoma kaip pagrindinis arba alternatyvus įvairių ligų, įskaitant uždegimą, apsinuodijimą anglies monoksidu, lėtines žaizdas, išemines ligas ir infekcijas, gydymo būdas. HBOT klinikinis pritaikymas gydant infekcijas yra labai svarbus ir suteikia neįkainojamų privalumų pacientams.
Hiperbarinės deguonies terapijos klinikinis taikymas infekcijų atveju
Dabartiniai įrodymai tvirtai patvirtina HBOT taikymą tiek kaip savarankišką, tiek kaip papildomą gydymą, nes tai teikia didelę naudą užsikrėtusiems pacientams. HBOT metu arterinio kraujo deguonies slėgis gali padidėti iki 2000 mmHg, o dėl to susidaręs didelis deguonies ir audinių slėgio gradientas gali padidinti deguonies kiekį audiniuose iki 500 mmHg. Toks poveikis yra ypač vertingas skatinant uždegiminių reakcijų ir mikrocirkuliacijos sutrikimų, pastebėtų išeminėje aplinkoje, gijimą, taip pat valdant kompartmento sindromą.
HBOT taip pat gali paveikti nuo imuninės sistemos priklausančias būkles. Tyrimai rodo, kad HBOT gali slopinti autoimuninius sindromus ir antigenų sukeltus imuninius atsakus, padėdamas palaikyti transplantato toleranciją, mažindamas limfocitų ir leukocitų cirkuliaciją ir moduliuodamas imuninius atsakus. Be to, HBOTpalaiko gijimąesant lėtiniams odos pažeidimams, stimuliuojant angiogenezę – svarbų procesą, lemiantį geresnį atsistatymą. Ši terapija taip pat skatina kolageno matricos susidarymą, kuris yra esminė žaizdų gijimo fazė.
Ypatingas dėmesys turi būti skiriamas tam tikroms infekcijoms, ypač gilioms ir sunkiai gydomoms infekcijoms, tokioms kaip nekrozuojantis fascitas, osteomielitas, lėtinės minkštųjų audinių infekcijos ir infekcinis endokarditas. Vienas iš dažniausių klinikinių HBOT taikymo atvejų yra odos ir minkštųjų audinių infekcijos bei osteomielitas, susiję su mažu deguonies kiekiu, kuriuos dažnai sukelia anaerobinės arba atsparios bakterijos.
1. Diabetinės pėdos infekcijos
Diabetinė pėdaOpos yra dažna komplikacija tarp sergančių diabetu pacientų, jas kamuoja iki 25 % šios populiacijos. Šiose opose dažnai atsiranda infekcijos (sudaro 40–80 % atvejų) ir padidina sergamumą bei mirtingumą. Diabetinės pėdos infekcijos (DFI) paprastai susideda iš polimikrobinių infekcijų, kurių metu nustatomi įvairūs anaerobiniai bakteriniai patogenai. Įvairūs veiksniai, įskaitant fibroblastų funkcijos defektus, kolageno susidarymo problemas, ląstelių imuninius mechanizmus ir fagocitų funkciją, gali trukdyti žaizdų gijimui sergantiems diabetu pacientams. Keli tyrimai nustatė, kad sutrikęs odos aprūpinimas deguonimi yra didelis su DFI susijusių amputacijų rizikos veiksnys.
Kaip viena iš dabartinių DFI gydymo galimybiųPranešama, kad HBOT žymiai pagerina diabetinių pėdos opų gijimo greitį, todėl sumažėja amputacijų ir sudėtingų chirurginių intervencijų poreikis. Tai ne tik sumažina išteklių reikalaujančių procedūrų, tokių kaip lopo operacijos ir odos transplantacija, poreikį, bet ir yra pigesnė bei sukelia minimalų šalutinį poveikį, palyginti su chirurginėmis alternatyvomis. Chen ir kt. tyrimas parodė, kad daugiau nei 10 HBOT seansų pagerino žaizdų gijimo greitį diabetu sergantiems pacientams 78,3 %.
2. Nekrozinės minkštųjų audinių infekcijos
Nekrozinės minkštųjų audinių infekcijos (NSTI) dažnai būna polimikrobinės, paprastai atsirandančios dėl aerobinių ir anaerobinių bakterinių patogenų derinio ir dažnai susijusios su dujų gamyba. Nors NSTI yra gana retos, dėl greito progresavimo jos pasižymi dideliu mirtingumu. Laiku ir tinkamai diagnozuota ir gydyta yra labai svarbu norint pasiekti palankių rezultatų, o HBOT buvo rekomenduojamas kaip papildomas NSTI gydymo metodas. Nors dėl perspektyvių kontroliuojamų tyrimų trūkumo vis dar kyla ginčų dėl HBOT naudojimo NSTI atveju,Įrodymai rodo, kad tai gali būti susiję su pagerėjusiu išgyvenamumu ir organų išsaugojimu pacientams, sergantiems neinvazine infekcija (NSTI).Retrospektyvinis tyrimas parodė reikšmingą NSTI pacientų, vartojančių HBOT, mirtingumo sumažėjimą.
1.3 Chirurginės žaizdos infekcijos
SSI gali būti klasifikuojami pagal anatominę infekcijos vietą ir gali atsirasti dėl įvairių patogenų, įskaitant aerobines ir anaerobines bakterijas. Nepaisant infekcijų kontrolės priemonių pažangos, tokios kaip sterilizavimo metodai, profilaktinių antibiotikų naudojimas ir chirurginės praktikos patobulinimai, SSI išlieka nuolatine komplikacija.
Vienoje reikšmingoje apžvalgoje buvo tirtas HBOT veiksmingumas užkertant kelią gilioms SSI neuromuskulinės skoliozės operacijos metu. Priešoperacinis HBOT gali žymiai sumažinti SSI dažnį ir palengvinti žaizdų gijimą. Ši neinvazinė terapija sukuria aplinką, kurioje padidėja deguonies kiekis žaizdos audiniuose, o tai siejama su oksidaciniu patogenų naikinimu. Be to, ji sprendžia sumažėjusio kraujo ir deguonies kiekio, kuris prisideda prie SSI vystymosi, problemas. Be kitų infekcijų kontrolės strategijų, HBOT buvo rekomenduojamas ypač atliekant švarias ir užterštas operacijas, tokias kaip kolorektalinės procedūros.
1.4 Nudegimai
Nudegimai yra sužalojimai, atsirandantys dėl didelio karščio, elektros srovės, cheminių medžiagų ar spinduliuotės, ir gali sukelti didelį sergamumą ir mirtingumą. HBOT yra naudingas gydant nudegimus, nes padidina deguonies kiekį pažeistuose audiniuose. Nors gyvūnų ir klinikiniai tyrimai pateikia prieštaringų rezultatų dėl...HBOT veiksmingumas gydant nudegimusTyrimas, kuriame dalyvavo 125 nudegimų pacientai, parodė, kad HBOT neturėjo reikšmingo poveikio mirtingumui ar atliekamų operacijų skaičiui, tačiau sutrumpino vidutinį gijimo laiką (19,7 dienos, palyginti su 43,8 dienos). HBOT integravimas su visapusišku nudegimų gydymu galėtų veiksmingai kontroliuoti sepsį nudegimų pacientams, todėl sutrumpėtų gijimo laikas ir sumažėtų skysčių poreikis. Tačiau norint patvirtinti HBOT vaidmenį gydant didelius nudegimus, reikia atlikti tolesnius išsamius perspektyvinius tyrimus.
1.5 Osteomielitas
Osteomielitas yra kaulų arba kaulų čiulpų infekcija, kurią dažnai sukelia bakteriniai patogenai. Osteomielito gydymas gali būti sudėtingas dėl gana prasto kaulų aprūpinimo krauju ir riboto antibiotikų prasiskverbimo į kaulų čiulpus. Lėtiniam osteomielitui būdingi nuolatiniai patogenai, lengvas uždegimas ir nekrozinis kaulinio audinio formavimasis. Atsparus gydymui osteomielitas – tai lėtinės kaulų infekcijos, kurios tęsiasi arba pasikartoja nepaisant tinkamo gydymo.
Nustatyta, kad HBOT reikšmingai pagerina deguonies kiekį užkrėstuose kauliniuose audiniuose. Daugybė atvejų serijų ir kohortos tyrimų rodo, kad HBOT pagerina osteomielitu sergančių pacientų klinikinius rezultatus. Atrodo, kad jis veikia įvairiais mechanizmais, įskaitant medžiagų apykaitos aktyvumo skatinimą, bakterinių patogenų slopinimą, antibiotikų poveikio stiprinimą, uždegimo mažinimą ir gijimo skatinimą.procesai. Po HBOT 60–85 % pacientų, sergančių lėtiniu, refrakteriniu osteomielitu, pasireiškia infekcijos slopinimo požymiai.
1.6 Grybelinės infekcijos
Visame pasaulyje daugiau nei trys milijonai žmonių kenčia nuo lėtinių arba invazinių grybelinių infekcijų, kurios kasmet sukelia daugiau nei 600 000 mirčių. Grybelinių infekcijų gydymo rezultatai dažnai pablogėja dėl tokių veiksnių kaip pakitusi imuninė būklė, pagrindinės ligos ir patogenų virulentiškumo savybės. HBOT tampa patrauklia terapine galimybe gydyti sunkias grybelines infekcijas dėl savo saugumo ir neinvazinio pobūdžio. Tyrimai rodo, kad HBOT gali būti veiksmingas prieš grybelinius patogenus, tokius kaip Aspergillus ir Mycobacterium tuberculosis.
HBOT skatina priešgrybelinį poveikį slopindamas Aspergillus bioplėvelės formavimąsi, o didesnis efektyvumas pastebimas padermėse, neturinčiose superoksido dismutazės (SOD) genų. Hipoksinės sąlygos grybelinių infekcijų metu kelia sunkumų priešgrybelinių vaistų tiekimui, todėl padidėjęs deguonies kiekis dėl HBOT yra potencialiai naudinga intervencija, nors reikalingi tolesni tyrimai.
HBOT antimikrobinės savybės
HBOT sukurta hiperoksinė aplinka inicijuoja fiziologinius ir biocheminius pokyčius, kurie stimuliuoja antibakterines savybes, todėl tai yra veiksmingas papildomas infekcijos gydymo būdas. HBOT pasižymi puikiu poveikiu prieš aerobines bakterijas ir daugiausia anaerobines bakterijas per tokius mechanizmus kaip tiesioginis baktericidinis aktyvumas, imuninio atsako stiprinimas ir sinergetinis poveikis su specifiniais antimikrobiniais vaistais.
2.1 Tiesioginis HBOT antibakterinis poveikis
Tiesioginis HBOT antibakterinis poveikis daugiausia siejamas su reaktyviųjų deguonies formų (ROS) susidarymu, įskaitant superoksido anijonus, vandenilio peroksidą, hidroksilo radikalus ir hidroksilo jonus – visi jie atsiranda ląstelių metabolizmo metu.
O₂ ir ląstelių komponentų sąveika yra labai svarbi norint suprasti, kaip ląstelėse susidaro ROS. Tam tikromis sąlygomis, vadinamomis oksidaciniu stresu, sutrinka pusiausvyra tarp ROS susidarymo ir jų skaidymo, todėl ląstelėse padidėja ROS kiekis. Superoksido (O₂⁻) gamybą katalizuoja superoksido dismutazė, kuri vėliau O₂⁻ paverčia vandenilio peroksidu (H₂O₂). Šią konversiją dar labiau sustiprina Fentono reakcija, kuri oksiduoja Fe²⁺, susidarydama hidroksilo radikalai (·OH) ir Fe³⁺, taip inicijuodama žalingą ROS susidarymo ir ląstelių pažeidimo redokso seką.
ROS toksinis poveikis nukreiptas į svarbiausius ląstelių komponentus, tokius kaip DNR, RNR, baltymai ir lipidai. Pažymėtina, kad DNR yra pagrindinis H₂O₂ sukelto citotoksiškumo taikinys, nes ji ardo deoksiribozės struktūras ir pažeidžia bazines kompozicijas. ROS sukelta fizinė žala apima ir DNR spiralės struktūrą, galbūt dėl ROS sukeltos lipidų peroksidacijos. Tai pabrėžia neigiamas padidėjusio ROS kiekio pasekmes biologinėse sistemose.
ROS antimikrobinis poveikis
ROS vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį slopinant mikrobų augimą, kaip parodyta HBOT sukeltos ROS susidarymo tyrimuose. ROS toksinis poveikis tiesiogiai veikia ląstelių sudedamąsias dalis, tokias kaip DNR, baltymai ir lipidai. Didelė aktyviųjų deguonies formų koncentracija gali tiesiogiai pažeisti lipidus ir sukelti lipidų peroksidaciją. Šis procesas pažeidžia ląstelių membranų vientisumą ir dėl to su membrana susijusių receptorių bei baltymų funkcionalumą.
Be to, baltymai, kurie taip pat yra reikšmingi ROS molekuliniai taikiniai, patiria specifines oksidacines modifikacijas įvairiuose aminorūgščių likučiuose, tokiuose kaip cisteinas, metioninas, tirozinas, fenilalaninas ir triptofanas. Pavyzdžiui, įrodyta, kad HBOT sukelia oksidacinius pokyčius keliuose E. coli baltymuose, įskaitant elongacijos faktorių G ir DnaK, taip paveikdamas jų ląstelių funkcijas.
Imuniteto stiprinimas naudojant HBOT
HBOT priešuždegiminės savybėsbuvo dokumentuoti, ir tai įrodė, kad jie yra labai svarbūs audinių pažeidimams mažinti ir infekcijos progresavimui slopinti. HBOT reikšmingai veikia citokinų ir kitų uždegimo reguliatorių raišką, darydamas įtaką imuniniam atsakui. Įvairios eksperimentinės sistemos pastebėjo skirtingus genų raiškos ir baltymų susidarymo pokyčius po HBOT, kurie arba padidina, arba sumažina augimo faktorių ir citokinų kiekį.
HBOT proceso metu padidėjęs O₂ kiekis sukelia įvairius ląstelių atsakus, pavyzdžiui, slopina uždegimą skatinančių mediatorių išsiskyrimą ir skatina limfocitų bei neutrofilų apoptozę. Visi šie veiksmai sustiprina imuninės sistemos antimikrobinius mechanizmus, taip palengvindami infekcijų gijimą.
Be to, tyrimai rodo, kad padidėjęs O₂ kiekis HBOT metu gali sumažinti uždegimą skatinančių citokinų, įskaitant gama interferoną (IFN-γ), interleukiną-1 (IL-1) ir interleukiną-6 (IL-6), raišką. Šie pokyčiai taip pat apima CD4:CD8 T ląstelių santykio sumažėjimą ir kitų tirpių receptorių moduliavimą, galiausiai padidindami interleukino-10 (IL-10) kiekį, kuris yra labai svarbus kovojant su uždegimu ir skatinant gijimą.
HBOT antimikrobinis aktyvumas yra susijęs su sudėtingais biologiniais mechanizmais. Pranešama, kad ir superoksidas, ir padidėjęs slėgis nenuosekliai skatina HBOT sukeltą antibakterinį aktyvumą ir neutrofilų apoptozę. Po HBOT žymus deguonies kiekio padidėjimas sustiprina neutrofilų baktericidinį gebėjimą, kuris yra esminis imuninio atsako komponentas. Be to, HBOT slopina neutrofilų adheziją, kurią sukelia neutrofilų β-integrinų sąveika su endotelio ląstelių tarpląstelinės adhezijos molekulėmis (ICAM). HBOT slopina neutrofilų β-2 integrino (Mac-1, CD11b/CD18) aktyvumą per azoto oksido (NO) tarpininkaujantį procesą, prisidėdamas prie neutrofilų migracijos į infekcijos vietą.
Kad neutrofilai galėtų efektyviai fagocituoti patogenus, būtinas tikslus citoskeleto pertvarkymas. Nustatyta, kad aktino S-nitrozilinimas stimuliuoja aktino polimerizaciją, potencialiai palengvindamas neutrofilų fagocitinį aktyvumą po išankstinio apdorojimo HBOT. Be to, HBOT skatina apoptozę žmogaus T ląstelių linijose per mitochondrijų kelius, o po HBOT pranešama apie pagreitėjusią limfocitų žūtį. Kaspazės-9 blokavimas, nepaveikiant kaspazės-8, parodė HBOT imunomoduliacinį poveikį.
HBOT sinerginis poveikis su antimikrobiniais vaistais
Klinikiniuose taikymuose HBOT dažnai naudojamas kartu su antibiotikais, siekiant veiksmingai kovoti su infekcijomis. HBOT metu pasiekiama hiperoksinė būsena gali turėti įtakos tam tikrų antibiotikų veiksmingumui. Tyrimai rodo, kad tam tikri baktericidiniai vaistai, tokie kaip β-laktamai, fluorokvinolonai ir aminoglikozidai, veikia ne tik per būdingus mechanizmus, bet ir iš dalies remiasi bakterijų aerobiniu metabolizmu. Todėl deguonies buvimas ir patogenų metabolinės savybės yra labai svarbios vertinant antibiotikų terapinį poveikį.
Svarūs įrodymai rodo, kad mažas deguonies kiekis gali padidinti Pseudomonas aeruginosa atsparumą piperacilinui/tazobaktamui ir kad maža deguonies aplinka taip pat prisideda prie padidėjusio Enterobacter cloacae atsparumo azitromicinui. Ir atvirkščiai, tam tikros hipoksinės sąlygos gali padidinti bakterijų jautrumą tetraciklinų grupės antibiotikams. HBOT yra perspektyvus papildomas gydymo metodas, skatinantis aerobinį metabolizmą ir reoksigeninantis hipoksiškai užkrėstus audinius, taip padidinant patogenų jautrumą antibiotikams.
Ikiklinikinių tyrimų metu HBOT derinys, vartojamas du kartus per dieną 8 valandas esant 280 kPa slėgiui, kartu su tobramicinu (20 mg/kg per parą) reikšmingai sumažino bakterijų kiekį sergant Staphylococcus aureus infekciniu endokarditu. Tai rodo HBOT, kaip pagalbinio gydymo, potencialą. Tolesni tyrimai parodė, kad esant 37 °C temperatūrai ir 3 ATA slėgiui 5 valandas, HBOT žymiai sustiprino imipenemo poveikį prieš makrofagų užkrėstą Pseudomonas aeruginosa. Be to, nustatyta, kad kombinuotas HBOT ir cefazolino režimas gyvūnų modeliuose buvo veiksmingesnis gydant Staphylococcus aureus osteomielitą, palyginti su vien cefazolinu.
HBOT taip pat žymiai padidina baktericidinį ciprofloksacino poveikį prieš Pseudomonas aeruginosa bioplėveles, ypač po 90 minučių poveikio. Šis sustiprėjimas siejamas su endogeninių reaktyviųjų deguonies formų (ROS) susidarymu ir pasižymi padidėjusiu jautrumu mutantams, kurių peroksidazė yra defektyvi.
Meticilinui atsparaus Staphylococcus aureus (MRSA) sukelto pleurito modeliuose vankomicino, teikoplanino ir linezolido bendras poveikis kartu su HBOT parodė žymiai padidėjusį veiksmingumą prieš MRSA. Metronidazolas, antibiotikas, plačiai naudojamas gydant sunkias anaerobines ir polimikrobines infekcijas, tokias kaip diabetinės pėdos infekcijos (DFI) ir chirurginių žaizdų infekcijos (SSI), pasižymėjo didesniu antimikrobiniu veiksmingumu anaerobinėmis sąlygomis. Reikalingi tolesni tyrimai, siekiant ištirti HBOT ir metronidazolo derinio sinergetinį antibakterinį poveikį tiek in vivo, tiek in vitro.
HBOT antimikrobinis veiksmingumas atsparioms bakterijoms
Evoliucionuojant ir plintant atsparioms padermėms, tradiciniai antibiotikai laikui bėgant dažnai praranda savo veiksmingumą. Be to, HBOT gali būti būtinas gydant ir užkertant kelią infekcijoms, kurias sukelia daugeliui vaistų atsparūs patogenai, ir būti laikomas kritine strategija, kai gydymas antibiotikais nepavyksta. Daugybė tyrimų pranešė apie reikšmingą baktericidinį HBOT poveikį kliniškai reikšmingoms atsparioms bakterijoms. Pavyzdžiui, 90 minučių trukmės HBOT seansas esant 2 atmosferos slėgiui žymiai sumažino MRSA augimą. Be to, santykių modeliuose HBOT sustiprino įvairių antibiotikų antibakterinį poveikį prieš MRSA infekcijas. Ataskaitose patvirtinta, kad HBOT veiksmingai gydo OXA-48 gaminančios Klebsiella pneumoniae sukeltą osteomielitą, nereikalaujant jokių papildomų antibiotikų.
Apibendrinant, hiperbarinė deguonies terapija yra daugialypis infekcijų kontrolės metodas, stiprinantis imuninį atsaką ir kartu sustiprinantis esamų antimikrobinių medžiagų veiksmingumą. Atlikus išsamius tyrimus ir plėtrą, ji turi potencialą sušvelninti atsparumo antibiotikams poveikį ir suteikti vilties kovoje su bakterinėmis infekcijomis.
Įrašo laikas: 2025 m. vasario 28 d.