OSSIDO NITRICO (NO)
E se potessi dire NO al biofilm?
Il trattamento delle infezioni da biofilm è una sfida difficile che richiede nuove soluzioni.
Nonostante i progressi nella tecnologia delle medicazioni e nelle migliori pratiche, la cura delle lesioni è in crisi: il numero di lesioni di difficile guarigione è in aumento e le implicazioni per il sistema sanitario, compreso un maggiore uso di antibiotici, sono impegnative.
Per migliorare la gestione delle lesioni di difficile guarigione, è necessario affrontare il biofilm tenace presente nella maggior parte di esse. 1 Molte medicazioni offrono efficacia antimicrobica. Tuttavia, il microambiente della lesione è complesso e influenzato da vari fattori.
Alcuni agenti topici sembrano influenzare la struttura dei biofilm su diversi fronti.
Ciò nonostante, permane la necessità di soluzioni in grado di eradicare e prevenire la riformazione del biofilm, preservando al contempo i tessuti sani e favorendo un ambiente favorevole alla guarigione. 2,3
L'ossido nitrico, un agente antimicrobico endogeno, è diventato un candidato interessante nei protocolli di terapia delle lesioni. 4
L'ossido nitrico (NO) nella guarigione delle lesioni
L'ossido nitrico è un antimicrobico naturale ad ampio spettro prodotto in risposta all'infezione come parte della risposta infiammatoria.5,6
I pazienti diabetici scarsamente controllati, ad esempio, mostrano una ridotta produzione di ossido nitrico, che è stata collegata a una ridotta guarigione delle lesioni e allo sviluppo di lesioni croniche.4,7
Le proprietà uniche dell'ossido nitrico hanno portato al suo impiego in applicazioni mediche innovative per la guarigione delle lesioni, come agente antimicrobico topico senza resistenza dimostrata e attività combinata contro il biofilm, mantenendo la promessa di migliorare la cura delle lesioni e gli esiti sui pazienti.4,8
L'azione antimicrobica
L'ossido nitrico è un agente antimicrobico ad ampio spettro, con molteplici modalità d'azione contro le componenti microbiche, lipidiche e degli acidi nucleici, esercitando un'azione combinata per uccidere i batteri grazie alla sua maggiore capacità di penetrare la parete cellulare microbica, inibendo la replicazione delle cellule microbiche e interrompendo i loro processi vitali. 9-12
L'azione antimicrobica dell'ossido nitrico deriva dalla sua capacità di penetrare all'interno delle cellule microbiche ed esercitare una combinazione di azioni antibatteriche che lavorano in sinergia per uccidere i batteri.
- L'ossido nitrico aumenta la permeabilità delle cellule microbiche
Essendo una piccola molecola lipofila, l'ossido nitrico penetra liberamente all'interno dei batteri, inattivando sia le proteine della parete cellulare esterna che interna con una rottura dose-dipendente del doppio strato lipidico, portando alla degradazione e all'aumento della permeabilità delle cellule microbiche. 6,13-16 - L'ossido nitrico inibisce la replicazione
Quando l'ossido nitrico entra nella cellula microbica, può anche danneggiarle o distruggerle il DNA, inibendone la replicazione, causandone la disfunzione e la morte.13,17,18 - L'ossido nitrico interrompe i processi microbici vitali
L'ossido nitrico interrompe anche i processi metabolici e respiratori inattivando i cluster ferro-zolfo, cofattori enzimatici essenziali per l'espressione genica, il metabolismo e la respirazione cellulare. 19-21
Il viaggio dell'ossido nitrico attraverso le cellule batteriche
Fasi
L'ossido nitrico inattiva le proteine extracellulari, penetra liberamente nelle pareti cellulari batteriche e inattiva le proteine della parete cellulare interna
L'ossido nitrico distrugge (o danneggia) il DNA microbico
L'ossido nitrico inibisce la replicazione del DNA
L'ossido nitrico inattiva i cluster ferro-zolfo essenziali per il metabolismo, la respirazione, ecc.
L'attività antibiofilm
L'azione antibiofilm d'ossido nitrico deriva dalla sua capacità di esporre i batteri e inibire i meccanismi di difesa e resistenza del biofilm.6,17-23
- Disgregazione della matrice del biofilm
L'ossido nitrico disgrega le sostanze polimeriche extracellulari protettive che formano la struttura del biofilm, consentendo un'ulteriore penetrazione dell'ossido nitrico, di altri antimicrobici e delle difese dell'ospite per raggiungere i batteri all'interno. 24-26 - Dispersione batterica
Anche a basse dosi, al di sotto della concentrazione battericida, l'ossido nitrico imita i segnali del biofilmche i batteri inviano per disperdersi, esponendoli. 13 - Comunicazione batterica compromessa
Inoltre, l'ossido nitrico compromette la comunicazione batterica, riducendo sia la formazione di biofilm che la virulenza batterica riducendo il rischio di infezione, rendendo il biofilm più suscettibile agli antimicrobici, rimuovendo così una barriera alla guarigione delle lesioni. 27-29
Il viaggio dell'ossido nitrico attraverso il biofilm
Fasi
l'ossido nitrico disgrega l'EPS del biofilm
L'ossido nitrico provoca la dispersione del biofilm
L'ossido nitrico impedisce la comunicazione nel biofilm
Azione antimicrobica
- Aumento della permeabilità delle cellule microbiche
- Inibizione della replicazione
- Interruzione dei processi microbici
Azione antimicrobica
- Disgregazione della matrice del biofilm
- Dispersione batterica
- Comunicazione batterica compromessa
1Murphy C, Atkin L, Swanson T, Tachi M, Tan YK, Vega de Ceniga M, Weir D, Wolcott R. International consensus document. Defying hard-to-heal wounds with an early antibiofilm intervention strategy: wound hygiene. J Wound Care. 2020;29(Suppl 3b):S1–28.
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29Vestby, et al. Bacterial biofilm and its role in the pathogenesis of disease. Antibiotics. 2020;9(2).
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Grandi perdite possono iniziare da piccoli incidenti
In unapatologia che si basa su molte variabili difficili da controllare, piccoli mancanze possono avere conseguenze devastanti.
La barriera invisibile alla guarigione
Uno dei motivi principali per cui le lesioni sono così difficili da guarire è legato alla presenza di biofilm, che colpisce tutte le fasi della loro guarigione ed è considerato un fattore indipendente nel ritardarne la normale guarigione.