酸の適用は以下の点で創傷治癒に大きく貢献する。
感染対策。 感染は、創傷の治癒不能と慢性化の最も一般的な原因の一つである31,32。慢性化は細菌から始まる。 エンドトキシンやメタロプロテアーゼなどの細菌や細菌産物の存在は、創傷治癒の秩序あるスキームに障害をもたらし、それによって治癒の各相に影響を及ぼす。31,32 したがって、感染は特に慢性創傷における創傷治癒不良の一般的な理由であり、細菌数を大幅に減らすことが慢性創傷の管理には重要である。 ヒトの感染創傷に関連する病原性細菌の多くは、pH値> 6を必要とし、低いpH値では増殖が阻害されます。33-35 創傷表面に酸を塗布すると感染表面のpHが下がり、細菌の増殖と成長に適さない環境となります。 このことは、微生物学的な研究や感染面の迅速な浄化によって証明されています36。このように、酸の適用は、創傷表面に存在する細菌性病原体の増殖に好ましくない酸性環境を作り出すことによって、汚染または感染した創傷床から細菌性病原体を浄化するのに有効です(表1)
抗菌活性の増加。 様々な酸が、創傷被覆材に組み込まれたヨウ素や銀などの局所抗菌剤の抗菌活性を高めることが示されている37,38 創傷における活性遊離金属イオンの生体内利用率は、pHの低下とともに増加することが知られている金属イオン溶解度を含む多くの要因によって影響される39,40。 pHが抗生物質耐性菌に対する銀含有創傷被覆材の活性に影響を与えることは、実験的に証明されています38。pHを8.5から5.5に下げると、グラム陽性菌とグラム陰性菌の両方に対する銀被覆材の活性が高まることが判明しています38。 これらの知見は、創傷面のpHが抗菌活性に重要な役割を果たし、銀の性能を高めることを立証している41。熱帯気候では、温暖な気候と培地のアルカリ性によって0.1%のスルファジアジン銀の効果が低くなるが、酸性培地を作るために2%のアスコルビン酸を使用するとスルファジアジン銀の効果が増強されて、より効果が高まることが示されている17。 アルギン酸を含むアルギン酸創傷被覆材は創傷環境をわずかに酸性にし、アルギン酸創傷被覆材に存在するイオン性銀の性能と生物学的利用能を高めるのに役立つ38,42。創傷被覆材の抗菌性能を最大限に確保すれば、良好な臨床結果を達成できる可能性がある。 アルギン酸銀ドレッシングは、pH7.6と比較してpH5.5では、Candida albicansとvancomycin耐性Enterococcus株を含むすべての創傷分離菌に対してドレッシング内で幅広い抗菌バリア活性を実証した42
プロテアーゼ活性の変質。 プロテアーゼとは、タンパク質を切断する能力を持つ酵素のことです。 細菌だけでなく、傷口自体からも産生される。 プロテアーゼの酵素活性は、プロテアーゼの量とプロテアーゼ阻害剤の存在に依存する6。すべてのプロテアーゼ酵素は、あるpH値で最適かつ最大の酵素活性を示し、このpH値では他のpH値よりも急速にタンパク質が分解される。 例えば、エラスターゼやプラスミンという酵素はpH8で最適な酵素活性を示し、好中球エラスターゼはpH8.3で最大活性を示し、細菌が生産するウレアーゼという酵素はアルカリ性でより活性が高くなる。 プロテアーゼはアルカリ性でより活性が高く、その最終生成物は創傷組織に対して毒性を示すようである。 pHをより酸性に下げることで、これらの酵素の活性を低下させ、最終生成物の生成と毒性を低減させることができると考えられる。 酸素は人体の細胞が生存するための基本的な必要条件であり、創傷の酸素供給は創傷治癒プロセスにおいて極めて重要な意義を持つ。 酸素化度が低いと免疫や創傷修復のプロセスが損なわれることが確認されている。 酸素の大部分は、オキシダントラジカルの生成(すなわち、細菌の死滅)に必要である。 これは、ブドウ球菌、大腸菌、クレブシエラ菌など、創傷感染によく関与する細菌による感染に対する免疫の主軸となるものである。 また、酸素はコラーゲンの合成や上皮化にも必要です。 酸素の放出は、酸性環境に影響されます。 pH値が低いと、Bohr効果(すなわち、細胞の利用可能な酸素量が増加する)が生じる。9,44 損傷組織への酸素供給は、特に慢性創傷では、拡散だけでなく灌流にも依存する。 9 局所的な組織酸素分圧(PO2)は、傷ついた組織や治癒中の組織に酸素を供給するために必要である。 創傷治癒の過程は、特に慢性創傷において、酸素分圧が> 40 mm Hgであれば比較的高いが、< 20 mm Hgであれば治癒過程は損なわれる45。創傷のpHにわずかでも変化をもたらすような要因は、組織への酸素供給を著しく変え、創傷治癒過程を損なわせることが観察されている9。 上皮細胞もPO2の影響を受け、酸素が十分に供給された組織では上皮化が良好に行われることが実証されている。 このことも高ベルベット酸素療法の有効性を説明している45
細菌最終生成物の毒性低減。 pHを下げ、より酸性に近い環境を作ることで、酵素ウレアーゼの作用で尿素から遊離するアンモニアなど、細菌の最終生成物の毒性も低下させる。 アンモニアは創傷組織に対して毒性があり、また創傷治癒プロセスに適さないアルカリ性の環境をもたらす7
上皮化および血管新生。 酸性環境は、上皮化および血管新生も促進する。 慢性創傷感染症の病理組織学的研究において、クエン酸の使用は上皮化を促進することが示され、線維芽細胞の増殖と新生血管形成を後押しすることによって創傷治癒プロセスを作動させることが判明し、健全な肉芽組織の形成を可能にする創傷の微小循環が増加し、それによって創傷をより速く治癒することにつながる36。上皮化促進の重要な理由の一つは、酸性環境のために局所組織の酸素化が増加したこと45
その他の効果。 プロテアーゼ活性と酸素放出への効果に加え、酸性環境は潰瘍床の異常コラーゲンの破壊を促進し、マクロファージと線維芽細胞の活性を高め、創傷治癒過程に関与する様々な酵素の活性を制御する(表2)45,47,48
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