De toepassing van zuur draagt op de volgende manieren aanzienlijk bij aan het wondgenezingsproces.
Infectiebestrijding. Infectie is een van de meest voorkomende oorzaken van niet-genezing en chroniciteit van wonden.31,32 Chroniciteit begint met bacteriën. De aanwezigheid van bacteriën en bacteriële producten, zoals endotoxinen en metalloproteïnasen, kan verstoringen veroorzaken in het ordelijke schema van de wondgenezing, waardoor elk van de fasen van de genezing wordt beïnvloed.31,32 Infectie is dus een veel voorkomende reden voor slechte wondgenezing, vooral bij chronische wonden, zodat een significante vermindering van het aantal bacteriën belangrijk is bij de behandeling van chronische wonden. De meeste pathogene bacteriën die geassocieerd worden met geïnfecteerde wonden bij de mens hebben een pH-waarde > 6 nodig; hun groei wordt geremd door lagere pH-waarden.33-35 Het aanbrengen van zuren op het wondoppervlak verlaagt de pH van de geïnfecteerde oppervlakken en maakt een omgeving ongeschikt voor de groei en vermenigvuldiging van de bacteriën. Dit is bewezen door microbiologisch onderzoek en de snelle opruiming van geïnfecteerde oppervlakken.36 Toepassing van zuur is dus effectief in het opruimen van bacteriële pathogenen van besmette of geïnfecteerde wondbedden door een zuur milieu te creëren dat ongunstig is voor de groei van bacteriële pathogenen die op het wondoppervlak aanwezig zijn (tabel 1).
Toename van antimicrobiële activiteit. Van verschillende zuren is aangetoond dat zij de antimicrobiële activiteit van topische antimicrobiële stoffen, zoals jodium en zilver, die in wondverbanden zijn verwerkt, verhogen.37,38 De biologische beschikbaarheid van actieve vrije metaalionen in een wond wordt beïnvloed door talrijke factoren, waaronder de oplosbaarheid van de metaalionen, waarvan bekend is dat deze toeneemt bij een daling van de pH.39,40 Experimenteel is aangetoond dat de pH van invloed is op de activiteit van zilverhoudende wondverbanden tegen antibiotica-resistente bacteriën.38 Gebleken is dat een verlaging van de pH van 8,5 naar 5,5 de activiteit van zilververbanden tegen zowel Gram-positieve als Gram-negatieve bacteriën verhoogt.38 Deze bevindingen bevestigen dat de pH van het wondoppervlak een belangrijke rol speelt bij de antimicrobiële activiteit en de werking van zilver verbetert.41 Aangetoond is dat het gebruik van 2% ascorbinezuur om een zuur medium te creëren in tropische klimaten, waar het warme weer en de alkaliteit van het medium 0,1% zilversulfadiazine minder effectief maken, het effect van zilversulfadiazine versterkt, waardoor het effect effectiever wordt.17 De alginaat wondverbanden die alginezuur bevatten, maken het wondmilieu iets zuurder, wat de werking en biologische beschikbaarheid van ionisch zilver dat in alginaat wondverbanden aanwezig is, helpt verbeteren.38,42 Door te zorgen voor maximale antimicrobiële prestaties van een wondverband, zou het mogelijk kunnen zijn om positieve klinische resultaten te behalen. Het zilveralginaatverband toonde een breed spectrum van antimicrobiële barrièreactiviteit binnen het verband aan tegen alle wondisolaten, inclusief Candida albicans en een vancomycineresistente Enterococcus-stam bij een pH van 5,5 vergeleken met een pH van 7,6,42
Verandering van protease-activiteit. Proteasen zijn enzymen die eiwitten kunnen splitsen. Zij worden zowel door de wond zelf als door bacteriën geproduceerd. De enzymatische activiteit van proteasen is afhankelijk van de hoeveelheid proteasen en de aanwezigheid van proteaseremmers.6 Elk protease-enzym vertoont een optimale en maximale enzymactiviteit bij een bepaalde pH-waarde, waarbij het eiwit sneller wordt afgebroken dan bij andere pH-waarden. Zo vertonen de enzymen elastase en plasmine een optimale enzymactiviteit bij een pH van 8, is neutrofiele elastase maximaal actief bij een pH van 8,3, en is het door bacteriën geproduceerde enzym urease actiever in alkalische omstandigheden. Het lijkt erop dat proteasen actiever zijn in alkalische omstandigheden en dat hun eindproducten giftig zijn voor het wondweefsel. Het verlagen van de pH naar een zuurdere omgeving kan de activiteit van deze enzymen verminderen, waardoor de vorming en toxiciteit van hun eindproducten afneemt.43
Vrijkomen van zuurstof. Zuurstof is de basisvereiste voor het overleven van cellen in het menselijk lichaam en oxygenatie van wonden is van vitaal belang voor het wondgenezingsproces. Er is waargenomen dat een lagere zuurstoftoevoer de immuniteit en het proces van wondherstel aantast. Het grootste deel van de zuurstof is nodig voor de productie van oxidantradicalen (d.w.z. voor het doden van bacteriën). Dit is een belangrijke pijler van de immuniteit tegen bacteriële infecties veroorzaakt door stafylokokken, E. coli, Klebsiella, en andere bacteriën die vaak betrokken zijn bij wondinfecties. Zuurstof is ook nodig voor de collageensynthese en de epithelisatie. De afgifte van zuurstof wordt beïnvloed door het zure milieu. Een lage pH-waarde leidt tot het Bohr-effect (d.w.z. een toename van de hoeveelheid beschikbare zuurstof van de cellen).9,44 De afgifte van zuurstof aan beschadigd weefsel, vooral in chronische wonden, hangt af van zowel perfusie als diffusie. Verbetering van de weefseloxygenatie verhoogt de weerstand tegen infecties en bevordert de genezing.45,46 Een verlaging van de pH met 0,6 eenheden geeft 50% meer zuurstof vrij en een verschuiving van de pH met 0,9 eenheden veroorzaakt een 5-voudige toename van de afgifte van zuurstof.9 De lokale partiële weefselzuurstofdruk (PO2) is nodig om zuurstof in gewonde en genezende weefsels te persen. Het proces van wondgenezing, vooral bij chronische wonden, verloopt relatief sneller als de PO2 > 40 mm Hg is; het genezingsproces wordt echter belemmerd als de PO2 < 20 mm Hg is.45 Er is waargenomen dat elke factor die zelfs maar een kleine verandering in de pH van de wond kan veroorzaken, de beschikbare toevoer van zuurstof naar de weefsels aanzienlijk kan veranderen en het proces van wondgenezing kan belemmeren.9 De PO2 beïnvloedt ook de replicatie van fibroblasten, die optimaal plaatsvindt bij een PO2 van ongeveer 40-60 mm Hg. Epitheelcellen worden ook beïnvloed door de PO2, en er is aangetoond dat epithelisatie beter verloopt in goed geoxygeneerde weefsels. Dit verklaart ook de doeltreffendheid van hyperbare zuurstoftherapie.45
Vermindering van toxiciteit van bacteriële eindproducten. Het verlagen van de pH en het creëren van een zuurder milieu vermindert ook de toxiciteit van bacteriële eindproducten zoals ammoniak, dat uit ureum wordt vrijgemaakt door de werking van het enzym urease. Ammoniak is toxisch voor het wondweefsel en leidt ook tot een alkalisch milieu, dat niet geschikt is voor het wondgenezingsproces.7
Epithelisatie en angiogenese. Het zure milieu bevordert ook epithelisatie en angiogenese. In een histopathologisch onderzoek naar chronische wondinfecties werd aangetoond dat het gebruik van citroenzuur de epithelisatie bevordert en het wondgenezingsproces activeert door fibroblastische groei en neovascularisatie te stimuleren, waardoor de microcirculatie van wonden toeneemt die de vorming van gezond granulatieweefsel mogelijk maakt, wat leidt tot een snellere genezing van wonden.36 Een van de belangrijke redenen voor de bevordering van epithelisatie is een verhoogde oxygenatie van het lokale weefsel als gevolg van het zure milieu.45
Andere effecten. Naast de effecten op de protease activiteit en het vrijkomen van zuurstof, bevordert de zure omgeving ook de vernietiging van abnormaal collageen in het ulcusbed, verhoogt het de activiteit van macrofagen en fibroblasten, en controleert het de activiteiten van verschillende enzymen die deelnemen aan het wondgenezingsproces (tabel 2).45,47,48