Antyoksydanty w leczeniu ran

Farmakoterapia
Antyoksydanty w leczeniu ran
Wolne rodniki atakujące organizm człowieka są źródłem
gdzie stanowi rezerwuar niebiałkowych
grup tiulowych, których zadaniem jest
poważnych biochemicznie konsekwencji. Bronią przeciwko stabilizacja białkowych grup tiolowych
nim są antyoksydanty, które nowoczesna technologia wy- i utrzymywanie prawidłowej ich struktury.
Stabilizację błon komórkowych zapewkorzystuje także w walce z drobnoustrojami.
nia natomiast koenzym Q10. Antyoksydanty enzymatyczne należące do grupy
antyoksydantów wielkocząsteczkowych
Źródłem wolnych rodników generowanych w organizmie
katalizują reakcje elimujące wolne rodniki. W prawidłowo funkcjosą: łańcuch oddechowy, reakcje fizjologiczne zachodzące
nującej komórce istnieje równowaga pomiędzy wytwarzaniem
w różnych strukturach komórki oraz autooksydacja związków
reaktywnych form tlenu a ich neutralizacją przebiegającą przy
biologicznie czynnych (np. hydrochinonu, hemoglobiny,
udziale komórkowych systemów antyoksydacyjnych. Zachwianie
związków tiolowych). Wolne rodniki powstają też w wynitej równowagi może prowadzić do rozwoju stresu oksydacyjnego,
ku oddziaływania na komórkę czynników fizycznych (np.
który może stać się przyczyną uszkodzeń struktur komórkowych
i prowadzić do ich apoptozy.
podwyższonej temperatury, promieniowania jonizującego,
ultrafioletowego, ultradźwięków), a także w procesie metabolizmu egzogennych związków chemicznych (np. leki). Te
Przykładem szkodliwości działania wolnych rodników są retinowysoce reaktywne cząsteczki odgrywają rolę w regulacji
patie czy choroby neurodegeneracyjne (choroba Alzheimera,
ekspresji genów, procesów fosforylacji białek, aktywują
choroba Parkinsona). Na aptecznych półkach można odnaleźć
białka kontrolujące podziały komórkowe i uczestniczą
bogaty arsenał środków będących źródłem antyoksydantów.
w eliminacji drobnoustrojów. Jednakże wysokie stężenia
Rynek farmaceutyczny z każdym rokiem wzbogaca się również
wolnych rodników mogą być przyczyną zaburzeń homeo preparaty działające miejscowo, które stanowią oręż w walce
ostazy komórek, destrukcji ich elementów strukturalnych
i funkcjonalnych, jak również śmierci komórek w wyniku
apoptozy lub nekrozy.
Systemy antyoksydacyjne mają za zadanie zapobiegać
bądź zmniejszać negatywne skutki oddziaływania reakcji wolnorodnikowych. Zalicza się do nich antyoksydanty
drobnocząsteczkowe (witamina C, witamina E, glutation,
koenzym Q) oraz antyoksydanty wielkocząsteczkowe (katalaza, peroksydaza i reduktaza glutationu). Antyoksydanty
drobnocząsteczkowe są odpowiedzialne za nieswoiste reakcje, które prowadzą do inaktywacji reaktywnych rodników.
Zaliczane są do nich substancje pochodzenia egzogennego, zazwyczaj dostarczane do organizmu wraz z dietą
bądź suplementowane w postaci preparatów aptecznych.
Do ważnych antyoksydantów zalicza się witaminy: A, C, E.
Witamina C zlokalizowana jest w cytoplazmie, gdzie pełni
ważną funkcję wewnątrzkomórkowego antyoksydanta i odpowiada za prawidłowy stan redoks komórki. Na poziom
kwasu askorbinowego wpływają: dieta, przebyte choroby,
natężenie procesów metabolicznych i styl życia. Witamina E
jest związkiem hydrofobowym umiejscowionym w obrębie
błony komórkowej. Charakteryzuje się właściwościami antyoksydacyjnymi wobec lipidów, gdyż ulega przekształceniu
w rodnik tokoferolowy, który hamuje wolnorodnikową reakcję
utleniania tej grupy związków. Witamina A i prowitamina A
(beta-karoten) wykazują podobne działanie jak witamina E.
Jednym z najważniejszych endogennych przeciwutleniaczy
drobnocząsteczkowych jest natomiast glutation. Występuje
on w cytoplazmie, mitochondriach oraz jądrze komórkowym,
23
Farmakoterapia
z chorobami i dolegliwościami. Duża inwazyjność mikroorganizmów jest przyczyną nieustannego prowadzenia badań
nad skutecznością środków o działaniu
przeciwbakteryjnym, bakteriobójczym
i odkażającym. Coraz powszechniejsze
stosowanie antybiotyków doprowadza
do narastającej lekooporności bakterii.
Aby walka z drobnoustrojami była efektywna, wciąż udoskonala się procesy
technologiczne służące do produkcji
nowych, skutecznych środków przeciwbakteryjnych.
Środki antyseptyczne o działaniu miejscowym mogą uszkadzać skórę i działać
na nią drażniąco. Opóźnia to proces
gojenia ran, a także może wpływać niszcząco na tkanki głębiej położone oraz
na skórę znajdującą się w bezpośrednim
otoczeniu rany. Bardzo ważne jest, aby
zastosowany środek antyseptyczny miał
działanie usuwające zanieczyszczenia
bakteryjne powierzchni skóry i nie cechował się równoczesną inwazyjnością
wobec zdrowych tkanek. Przeprowadzono badania, które udowodniły, że takie
cechy wykazuje wodny roztwór ponadtlenkowy zawierający antyoksydanty.
Uzyskuje się go na drodze elektrolizy
z użyciem półprzepuszczalnych membran bądź reakcji redoks, a substratami
procesu są woda oczyszczona i chlorek
sodu. Wynikiem reakcji jest powstanie
silnie utlenionej wody o obojętnym pH
i kontrolowanej zawartości utleniaczy.
Roztwór wodny o neutralnym pH zawiera
wolne związki chloru (<85 ppm), reaktywne formy tlenu (ang. reactive oxygen
species, ROS), natlenioną wodę (99,99%),
podchloryn sodu (<50 ppm), kwas podchlorawy (<60 ppm), nadtlenek wodoru
(<4 ppm), dwutlenek chloru (<1,5 ppm),
węglan sodu (<21 ppm), chlorek sodu
(<110 ppm), ozon (<0,2 ppm) i wodorotlenek sodu (<8 ppm). Jak wykazały
przeprowadzone badania, reaktywne
formy tlenu wykazują działanie bakteriobójcze wobec tlenowych pałeczek
Gram– i Gram+. Wodne roztwory rodników ponadtlenkowych są niezwykle
skuteczne w terapii zakażeń skóry, prze24
wlekłych owrzodzeń (np. w przebiegu
cukrzycy, niewydolności krążenia obwodowego), a także przyspieszają gojenie
się ran. Rodniki ponadtlenkowe działają
bezpośrednio utleniająco wobec komórek bakteryjnych. Wykazują one również
reaktywność wobec składników ściany i błony komórkowej. Odbywa się to
poprzez aktywację proteaz na drodze
wysoce pH-zależnego procesu elektrogennego z udziałem oksydazy fosforanu
dinukleotydu nikotynoamido-adeninowego (NADPH). Poprzez dysmutację
ponadtlenku powstają jony OH−, a nagromadzenie ładunków ujemnych jest
kompensowane przez napływ jonów
H+ i/lub K+. Transport jonów K+ stanowi
czynnik wywołujący hipertoniczność
roztworu, a to wpływa na uwalnianie
z ziaren nieaktywnych proteaz kationowych. Usiarczone proteoglikany są dla
nich matrycą anionową, która wiąże je
w swej strukturze. Hipertoniczne środowisko solubilizuje proteazy bakteryjne, dzięki czemu możliwe staje się ich
uczestnictwo w odpowiedzi bakteriobójczej. Aniony ponadtlenkowe ulegają
dysmutacji do nadtlenku wodoru oraz
do reaktywnych związków pośrednich,
które są produktami reakcji z azotem lub
tlenem. Reaktywne formy tlenu działają zatem poprzez otoczenie, zniszczenie i rozpuszczenie ścian komórkowych
drobnoustrojów. Mikroorganizmy ulegają dezintegracji dzięki rozerwaniu ściany
komórkowej na skutek działania ciśnienia osmotycznego. Dochodzi również
do redukcji biofilmu bakteryjnego (np.
Pseudomonas aeruginosa, E. coli), a także redukcji wydzielania histaminy przez
mastocyty. Ponadto reaktywne formy
tlenu spowalniają uwalnianie prozapalnych cytokin (np. TNF-alfa, interleukina
6), dzięki czemu dochodzi do wzrostu
aktywności cytokin przeciwzapalnych,
które inicjują proces gojenia rany. Poprzez korzystny wpływ na ziarninowanie
rany możliwa jest szybka regeneracja
uszkodzonej tkanki.
Preparaty zawierające wodny roztwór
antyoksydantów są stosowane do płu-
kania, oczyszczania oraz utrzymywania
odpowiedniego poziomu wilgotności
ran ostrych, przewlekłych i zakażonych.
Nie są one toksyczne, nie działają drażniąco na zdrowe tkanki otaczające ranę ani nie drażnią skóry, oczu i błon
śluzowych. Neutralne pH sprawia, że
są one całkowicie bezpieczne wobec
zdrowych tkanek, a szerokie spektrum
zastosowania umożliwia skuteczną terapię trudno gojących się ran. Działają
one bakteriobójczo wobec bakterii G+,
G−, likwidują zarodniki, wirusy i grzyby.
Korzystnym efektem wynikającym z ich
stosowania jest także niwelowanie nieprzyjemnego zapachu z ran. Preparaty
te nie wymagają rozcieńczania i są gotowe do bezpośredniego użytku oraz
kompatybilne z równoczesnym stosowaniem opatrunków wspomagających
proces gojenia się ran. Niewątpliwą zaletą jest ponadto stabilność substancji
aktywnych, co umożliwia stosowanie
preparatu przez długi czas po otwarciu
(1,5 roku). Biokompatybilność wobec
komórek uczestniczących w procesie
gojenia, które budują tkankę ziarninową, wpływa na przyspieszenie procesu
ziarninowania i naskórkowania. Dzięki
zastosowaniu preparatów wodnych zawierających antyoksydanty możliwe jest
również ograniczenie ilości stosowanych
w terapii antybiotyków oraz skrócenie
czasu leczenia. Porównując skuteczność
tych środków z preparatami, których substancjami czynnymi są sole srebra, chlorheksydyna, jodyna czy sulfadiazyna,
okazuje się, że jest ona zdecydowanie
większa w przypadku antyoksydantów.
Mogą być one stosowane w terapii stopy
cukrzycowej, przewlekłych owrzodzeń,
odleżyn, zainfekowanych ran, oparzeń,
owrzodzeń nowotworowych, ran pooperacyjnych, a także ran zainfekowanych
i pokrytych tkanką martwiczą.
Antyoksydanty działają wewnątrz i na
zewnątrz – wachlarz ich biochemicznych
możliwości jest coraz lepiej poznawany
i wykorzystywany.
mgr farm. Kamila Kulbaka