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Efeito bactericida da Oxigenoterapia Hiperbárica em queimaduras

As queimaduras são frequentemente encontradas em muitos casos de emergências. Nos Estados Unidos, mais de 450.000 queimaduras ocorrem anualmente com quase 3.400 mortes. Em um país em desenvolvimento como a Indonésia, a prevalência de queimaduras é de 0,7%. Na Polônia, os casos de queimaduras em março de 2020 foram três vezes maiores do que em fevereiro de 2020. De 2016 a 2019, as taxas de hospitalização por queimaduras nunca ultrapassaram 5% dos pacientes recebidos, mas em 2020 a taxa aumentou para 15,28% de casos.


Um estudo na África do Sul mostrou que mais da metade (52,5%) dos pacientes queimados foram tratados por infecções. Essas infecções derivam de bactérias Gram-negativas, como A. baumanni, P. aeruginosa e K. pneumoniae, que são resistentes a certos tipos de antibióticos. Dois estudos de vigilância na América do Norte descobriram que 73% e 88% dos casos eram resistentes à oxacilina, 55% e 66% resistentes à levofloxacina e 70% a 73% resistentes à eritromicina. Resultados semelhantes também foram obtidos em estudo realizado no Reino Unido. Alguns estudos revelam que a liberação de espécies reativas de oxigênio (ROS) é induzida pela OHB e igualmente destrutiva para o DNA do patógeno e outras moléculas da biologia.


De acordo com vários estudos sobre o uso da Oxigenoterapia Hiperbárica (OHB) para queimaduras, ela tem muitos benefícios que vão desde o tratamento de infecções bacterianas até a aceleração do processo de cicatrização de feridas. Portanto, este estudo visa estabelecer a eficácia da OHB na inibição do crescimento de células bacterianas.


Materiais e métodos


Exame de amostra


Este foi um estudo de pesquisa experimental utilizando coelhos com um desenho de grupo controle pós-teste composto por um grupo controle e um grupo experimental. Este estudo foi aprovado pela Comissão de Ética do Hospital Kandou Manado.


População e amostra


Total de trinta e oito coelhos (fórmula Federer) foram colocados em quarentena em gaiolas individuais no laboratório de pesquisa da Faculdade de Medicina da Universidade Sam Ratulangi, Manado. Esses animais experimentais foram alimentados com cenoura, couve, batata doce, pepino e milho doce sem alimentação adicional por aproximadamente 1 semana para o período de adaptação. A alimentação ocorreu diariamente, com fornecimento adequado de água para beber. A gaiola era de tamanho padrão, limpa regularmente e mantida a 24 ± 2 °C.


Modelo de queimadura de segundo grau


O modelo de queimadura de segundo grau foi elaborado conforme descrito com modificações. Os coelhos foram barbeados no ombro, depois diazepam a 1 mg/kg de peso corporal (PC) foi administrado por via intramuscular como pré-medicação para os coelhos. Cloridrato de cetamina intramuscular 40 mg PC/dia foi injetado como anestésico.


A área afetada foi desinfetada com iodopovidona 1%. Em seguida, uma queimadura de segundo grau de 2 × 1 cm foi gerada usando uma placa de ferro metálica previamente aquecida em água quente a 100 °C por 3 min no ombro de cada coelho por 6 s. Este método obteve queimaduras dérmicas profundas, que foram confirmadas pelos resultados do exame histopatológico. Imediatamente após o procedimento, foi administrada analgesia com antibióticos paracetamol 200 mg/kg e amoxicilina 50 mg/kg por via oral.


Culturas bacterianas


As amostras foram coletadas nos dias 5 e 10 após a queimadura usando um procedimento de swab na área ferida, esfregando o cotonete em movimentos circulares para que toda a superfície do cotonete fique em contato com a superfície da ferida. A cultura bacteriana foi realizada em uma placa de Petri preenchida com camadas de ágar com placas de ágar sangue (BAPs) como meio de cultura, uma vez que estes são geralmente adequados para culturas de bactérias Gram-positivas e negativas. As colônias resultantes foram isoladas usando pinças para coloração Gram-positiva e -negativa. Além da diferença de cor (rosa Gram-negativa e roxa Gram-positiva), também podemos avaliar ou nomear as bactérias com base na forma observada ao microscópio. Para determinar a espécie bacteriana (mais específica), utilizou-se o método de exame de aglutinação ou PCR através da análise gênica de 16SrRNA, sem o método de coloração de Gram.


As amostras foram então divididas em dois grupos, OHB e controle. O grupo de tratamento recebeu OHB (diretamente após o swab) por 6 dias consecutivos. Em ambos os grupos, as culturas bacterianas foram obtidas por swab da ferida e examinadas no 10º dia. Finalmente, os dados foram analisados ​​usando SPSS.


Análise estatística


O tamanho da amostra foi determinado pela fórmula de Kirk. Os dados foram submetidos à análise estatística no programa SPSS versão 25 (IBM Corp.). A partir dos dados coletados, o tipo e o número de bactérias foram comparados entre os dois grupos por meio dos seguintes testes: a diferença foi testada pelo teste não paramétrico de Mann-Whitney e o teste de Kolmogorov-Smirnov foi usado para indicar a normalidade dos dados.


Resultados


38 coelhos foram distribuídos igualmente entre os grupos de tratamento e controle. Nenhum coelho foi excluído ou abandonado porque todos os coelhos conseguiram sobreviver até o 10º dia e não sofreram outras lesões.


Após 10 dias, as bactérias Gram-negativas superavam em número as suas contrapartes Gram-positivas em ambos os grupos.


Citrobacter freundi (34%), Citrobacter difersus (32%), Proteus vulgaris (13%), Citrobacter mirabilis (10,5%) e bactérias Gram-positivas - Staphylococcus aureus (10,5%). Não foram encontradas diferenças significativas nos tipos de bactérias entre os dois grupos.


Os resultados dos dias 5-10 indicam que o nível crescente de bactérias na OHB foi menor do que no grupo controle, caso contrário, os níveis decrescentes de bactérias nos grupos OHB são maiores do que no grupo controle.


Testes de dados de normalidade do número de bactérias encontradas nos dias 5 e 10 foram analisados ​​usando o teste de Kolmogorov-Smirnov. O resultado do teste mostra que o número de bactérias em ambos os tratamentos não se espalhou normalmente (p < 0,05). Devido à anormalidade na disseminação dos dados, o teste de Mann-Whitney-U foi utilizado como método de teste adicional. Não houve diferença significativa na contagem bacteriana entre ambos os grupos no dia 5 (p = 0,408). No entanto, no dia 10, as contagens bacterianas no grupo OHB despencaram, deixando uma diferença estatisticamente significativa entre os dois grupos (p < 0,001).


Discussão


Os principais objetivos do manejo de queimaduras são reduzir a ocorrência de edema, manter a viabilidade dos tecidos na zona estática, proteger a circulação microvascular e auxiliar o sistema imunológico. Quando as queimaduras cicatrizam, a regeneração da ferida não pode ocorrer sem um equilíbrio entre seu manejo, o paciente, a gravidade e a localização da própria ferida. Sem esse equilíbrio, cicatrizes extensas podem ser uma das consequências.


Este estudo mostrou que as bactérias aeróbicas são o tipo mais comum encontrado em queimaduras. Por exemplo, citrobacter são bactérias patogênicas que podem causar infecções intra-abdominais e do trato respiratório. Da mesma forma, proteus e estafilococos infectam o trato digestivo e respiratório. Os estafilococos são bactérias Gram-positivas e tornaram-se uma das causas comuns de infecções purulentas da pele e tecidos moles.


Quantidades excessivas de bactérias infectantes podem ser indicativas de casos de resistência a antibióticos. As infecções que ocorrem em queimaduras graves são caracterizadas por respostas hipermetabólicas persistentes, como catabolismo que ocorre em todo o corpo, degradação de músculos e proteínas, atrasos no crescimento, resistência à insulina e disfunção de múltiplos órgãos. Um estudo sobre a relação entre OHB e queimaduras confirmou as interações positivas entre OHB, o mecanismo e a cicatrização da lesão por queimadura.


A OHB permite aumentar a pressão parcial de oxigênio da inalação para 100% de oxigênio em uma câmara pressurizada. O oxigênio então se dissolve no soro sanguíneo sob a lei de Henry, onde a quantidade do gás ideal dissolvido em uma solução torna-se proporcional à sua pressão parcial. Durante o tratamento, a tensão arterial de oxigênio atinge 2.000 mmHg e os níveis de oxigênio aumentam de 200 a 400 mmHg nos tecidos. Durante o reparo tecidual e a cicatrização de feridas, a demanda por oxigênio aumenta para prevenir a morte tecidual induzida por hipóxia. A hipóxia crônica que ocorre em feridas está associada à cicatrização tardia ou ausente. Isso sugere que o aumento do suprimento de oxigênio em tecidos hipóxicos oferece muitas vantagens, particularmente na cicatrização de feridas.


Em um estudo já realizado, os pacientes com queimaduras que foram tratados com OHB apresentaram menores necessidades de líquidos em comparação com os controles. A administração de OHB aumenta a oxigenação, o que afeta o aumento do metabolismo aeróbico, estimulando assim a ativação de ROS. A ativação de ROS desencadeia o processo de formação de miofibroblastos, que afeta a síntese de colágeno central para o reparo de tecidos lesados. Além disso, ROS de miofibroblastos também estimularão uma resposta pró-inflamatória no reparo tecidual. Destaca-se que as lesões por queimaduras, além de estimular a resposta pró-inflamatória, também proporcionam um efeito de hipóxia na rede, de modo que a ativação do sinal de ROS será fortemente apoiada pela ativação de ROS causada pela administração de OHB. Entre a OHB, o trabalho mais crucial é o efeito bactericida sobre as bactérias diretamente. ROS penetram através das paredes celulares das bactérias e causam danos ao DNA bacteriano, limitando assim a multiplicação da própria bactéria.


Em relação ao presente estudo, o número de bactérias aeróbias diminuiu após a administração de OHB. A OHB aumenta a perfusão de oxigênio na área da ferida, além de sua função bactericida. Além disso, a OHB também melhora a função das células PMN, uma vez que o oxigênio é necessário para a fagocitose e destruição bacteriana. Outro possível mecanismo subjacente à eficácia da OHB é o antimicrobiano, desencadeando a formação de ROS. ROS são radicais reativos que incluem ânions de superoxidação (O2--), peróxidos (O2-2), peróxido de hidrogênio (H2O2), radicais hidroxila (OH') e íons hidroxila (OH--).


O presente estudo destaca que a OHB pode influenciar a extensão de uma infecção bacteriana com base na contagem bacteriana reduzida após receber OHB. Portanto, a OHB representa um dos fatores que desempenha um papel na redução da infecção após a queimadura, pois se a ferida contiver mais bactérias, o risco de infecção é maior.


Conclusões


A OHB pode contribuir para reduzir a infecção em queimaduras, pois quando a ferida está contaminada com um grande número de bactéria, o risco de infecção é maior.


Para ler o artigo original em inglês, acesse aqui.

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