Aplikace kyseliny významně přispívá k procesu hojení rány následujícími způsoby.
Kontrola infekce. Infekce je jednou z nejčastějších příčin nehojících se a chronických ran.31,32 Chronicita začíná bakteriemi. Přítomnost bakterií a bakteriálních produktů, jako jsou endotoxiny a metaloproteinázy, může způsobit narušení řádného schématu hojení rány, a tím ovlivnit každou z fází hojení.31,32 Infekce je tedy častou příčinou špatného hojení ran, zejména u chronických ran, proto je při léčbě chronických ran důležité výrazné snížení počtu bakterií. Většina patogenních bakterií spojených s infikovanými ranami u lidí potřebuje hodnotu pH > 6; jejich růst je inhibován nižšími hodnotami pH.33-35 Aplikace kyselin na povrch rány snižuje pH infikovaných povrchů a vytváří prostředí nevhodné pro růst a množení bakterií. To bylo prokázáno mikrobiologickými studiemi a rychlým vyčištěním infikovaných povrchů.36 Aplikace kyseliny je tedy účinná při odstraňování bakteriálních patogenů z kontaminovaných nebo infikovaných ranných ložisek tím, že vytváří kyselé prostředí nepříznivé pro růst bakteriálních patogenů přítomných na povrchu rány (tabulka 1).
Zvýšení antimikrobiální aktivity. Bylo prokázáno, že různé kyseliny zvyšují antimikrobiální aktivitu lokálních antimikrobiálních látek, jako je jód a stříbro, které jsou součástí obvazů na rány.37,38 Biologická dostupnost aktivních volných kovových iontů v ráně je ovlivněna mnoha faktory, včetně rozpustnosti kovových iontů, o které je známo, že se zvyšuje s poklesem pH.39,40 Experimentálně bylo prokázáno, že pH ovlivňuje aktivitu obvazů na rány obsahujících stříbro na bakterie rezistentní vůči antibiotikům.38 Bylo zjištěno, že snížení pH z 8,5 na 5,5 zvyšuje aktivitu stříbrných obvazů proti grampozitivním i gramnegativním bakteriím.38 Tato zjištění dokládají, že pH povrchu rány hraje důležitou roli v antimikrobiální aktivitě a zvyšuje účinnost stříbra.41 Bylo prokázáno, že použití 2% kyseliny askorbové k vytvoření kyselého prostředí v tropickém podnebí, kde teplé počasí a zásaditost prostředí snižuje účinnost 0,1% sulfadiazinu stříbra, potencuje účinek sulfadiazinu stříbra, a tím zvyšuje jeho účinnost.17 Alginátové obvazy na rány obsahující kyselinu alginovou činí prostředí rány mírně kyselejším, což pomáhá zvýšit účinnost a biologickou dostupnost iontového stříbra přítomného v alginátových obvazech na rány.38,42 Zajištěním maximální antimikrobiální účinnosti obvazu na rány by bylo možné dosáhnout pozitivních klinických výsledků. Alginátový obvaz ze stříbra prokázal široké spektrum antimikrobiální bariérové aktivity v obvazu proti všem izolátům rány včetně Candida albicans a kmene Enterococcus rezistentního vůči vankomycinu při pH 5,5 ve srovnání s pH 7,6,42
Změna proteázové aktivity. Proteázy jsou enzymy se schopností štěpit proteiny. Jsou produkovány jak samotnou ránou, tak bakteriemi. Enzymatická aktivita proteáz závisí na jejich množství a přítomnosti inhibitorů proteáz.6 Každý enzym proteáza vykazuje optimální a maximální enzymovou aktivitu při určité hodnotě pH, při které se bílkovina štěpí rychleji než při jiných hodnotách pH. Například enzymy elastáza a plazmin vykazují optimální enzymatickou aktivitu při pH 8, neutrofilní elastáza je maximálně aktivní při pH 8,3 a enzym ureáza produkovaný bakteriemi je aktivnější v alkalických podmínkách. Zdá se, že proteázy jsou aktivnější v alkalických podmínkách a jejich konečné produkty jsou pro tkáně rány toxické. Snížení pH na kyselejší prostředí může snížit aktivitu těchto enzymů, a tím snížit tvorbu a toxicitu jejich konečných produktů.43
Uvolňování kyslíku. Kyslík je základní podmínkou přežití buněk v lidském těle a okysličování ran má zásadní význam v procesu hojení ran. Bylo zjištěno, že nižší stupeň okysličení zhoršuje imunitu a proces obnovy rány. Většina kyslíku je potřebná pro tvorbu oxidant-radikálů (tj. pro zabíjení bakterií). To je základem imunity proti bakteriálním infekcím způsobeným stafylokoky, E. coli, Klebsiella a dalšími bakteriemi, které se běžně podílejí na infekcích ran. Kyslík je rovněž nezbytný pro syntézu kolagenu a epitelizaci. Uvolňování kyslíku je ovlivněno kyselým prostředím. Nízká hodnota pH vede k Bohrovu efektu (tj. zvýšení množství dostupného kyslíku buněk).9,44 Dodávka kyslíku do poškozené tkáně, zejména v chronických ranách, závisí na perfuzi i na difuzi. Zlepšení okysličení tkání zvyšuje odolnost vůči infekci a podporuje hojení.45,46 Snížení pH o 0,6 jednotky uvolní o 50 % více kyslíku a posun pH o 0,9 jednotky způsobí pětinásobné zvýšení uvolňování kyslíku.9 K vytlačení kyslíku do poraněných a hojících se tkání je zapotřebí lokální tkáňový parciální tlak kyslíku (PO2). Proces hojení rány, zejména u chronických ran, je relativně vyšší, pokud je PO2 > 40 mm Hg; proces hojení je však narušen, pokud je PO2 < 20 mm Hg.45 Bylo zjištěno, že jakýkoli faktor, který by mohl způsobit i malou změnu pH rány, může znatelně změnit dostupný přísun kyslíku do tkání a narušit proces hojení rány.9 PO2 také ovlivňuje replikaci fibroblastů, která probíhá optimálně při PO2 přibližně 40-60 mm Hg. PO2 ovlivňuje také epiteliální buňky a bylo prokázáno, že epitelizace probíhá lépe v dobře okysličených tkáních. To také vysvětluje účinnost hyperberní kyslíkové terapie.45
Snížení toxicity bakteriálních koncových produktů. Snížení pH a vytvoření kyselejšího prostředí také snižuje toxicitu konečných produktů bakterií, jako je amoniak, který se uvolňuje z močoviny působením enzymu ureázy. Amoniak je pro tkáň rány toxický a vede také k alkalickému prostředí, které není vhodné pro proces hojení rány.7
Epitalizace a angiogeneze. Kyselé prostředí rovněž podporuje epitelizaci a angiogenezi. V histopatologické studii chronických infekcí ran bylo prokázáno, že použití kyseliny citronové zvyšuje epitelizaci a bylo zjištěno, že aktivuje proces hojení ran tím, že podporuje růst fibroblastů a neovaskularizaci, což zvyšuje mikrocirkulaci ran, která umožňuje tvorbu zdravé granulační tkáně, a tím vede k rychlejšímu hojení ran.36 Jedním z důležitých důvodů podpory epitelizace je zvýšené okysličení místní tkáně v důsledku kyselého prostředí.45
Další účinky. Kromě vlivu na aktivitu proteáz a uvolňování kyslíku zvyšuje kyselé prostředí také destrukci abnormálního kolagenu v lůžku vředu, zvyšuje aktivitu makrofágů a fibroblastů a řídí aktivity různých enzymů účastnících se procesu hojení rány (tabulka 2).45,47,48