Možnosti použití koloidního stříbra v klinické praxi
Cit. (28): Intenzivní rozvoj nanotechnologií přináší nové postupy v prevenci a léčbě infekčních onemocnění ve většině klinických oborů, zejména je významný jejich přínos při zavádění nových moderních postupů při ošetřování akutních i chronických infekcí v raném stádiu. Využívání struktury a vlastností různé připravených nanočástic stříbra má ověřené baktericidní účinky na rozsáhlé spektrum bakterií a kvasinek a jsou již součástí komerčně vyráběných materiálů pro likvidaci bakterií a dosažení epitelizace především v rozsáhlých chronických ranách. Produkty s nanočásticemi Ag významně ovlivňují bazální metabolismus, dále, všechny redukční pochody bakterií, včetně významného omezení transportu substrátu do buněk a na rozdíl od použití antibiotik nevzniká rezistence. Nanoprodukty stříbra jsou aplikovány na zvlhčování ran a na nekrotické tkáně, zvyšují regenerační schopnost v zasažených tkáních. Dále je intenzivně studován vliv nanočástic I na bakterie, které jsou obsaženy v biofilmu, poťahujúcom implantáty. Podle hodnocení jejich preventivních a léčebných vlastností se dá konstatovat, že významně přispívají k poklesu incidence všech typů akutních i chronických ran, včetně tzv. surgery site infection (SSI- infekce v místě chirurgického výkonu), které mají incidenci 20-60% ze všech nemocničních nákaz, čili podstatně se sníží riziko reoperací.
VLIV KOLOIDNÍHO STŘÍBRA NA HOJENÍ POPÁLENIN A RAN
Na pracovišti Univerzity v Hong Kongu Wong et al. vypracovali srovnávací studii vlivu dosud používaného sulfodiazínu stříbrného a koloidního stříbra na hojení popálenin. Obě formy stříbra byly aplikovány v obvazovém materiálu.
Stříbrné nanočástice urychlují hojení poranění a dosahují podstatně lepší kosmetický výsledek než sulfadiazinem stříbrný:
A) Čas, potřebný u zvířat na zahojení popálenin, ošetřených nanočasticemi stříbra (ND), sulfadiazinem stříbrným (SSD), a bez ošetrení (NT).
B) rychlost hojení popálenin zvířat ošetřených ND (♦), SSD (▲), anebo neošetřených (■).
C) fotografie ran zvířat ošetřených ND, SSD, anebo neošetřených 0, 10, a 25 dní po vzniku popálenin.
D) Hematoxylinem a eozinom barevné histologické řezy z ran zvířat, ošetřených ND, SSD, anebo neošetřených (E=epidermis, HF=vlasové folikuly ; zvětšení 40x)
Podobným způsobem porovnávali vliv koloidního stříbra a kombinace antibiotik amoxicillin + metronidazol:
Stříbrné nanočástice mají účinné antibakteriální vlastnosti (ale proces hojení závisí na jiných mechanismech):
A) kultura mikroorganizmů - tampón z poranění vzatý po 1, 3, 5, 7, a 10 dnech u zvířat ošetřovaných ND (svetlěšedý), SSD (bílý) anebo bez ošetřenia (tmavěšedý).
B) čas, potřebný pro hojení popálenin u zvířat ošetřovaných ND, antibiotiky A+M (amoxicillin + metronidazole v nízké anebo vysoké dávce), anebo bez ošetření.
(Škoda, že autoři netestovali možnost synergického efektu mezi koloidním stříbrem a uvedenými antibiotiky).
V další části studie je posuzován vliv koloidního stříbra na cytokinové profil a jeho modulace. Výsledky práce poukazují na velmi perspektivní možnosti použití koloidního stříbra při léčbě popálenin.
V práci (35) se autoři zaměřili na vliv nanočástic stříbra na zahájení a regulaci imunitní odpovědi organismu. Zvláštní pozornost věnovali potenciálnímu klinickému významu nanočástic stříbra v souvislosti s jeho účinky na produkci hlavních imunologických zprostředkovatelů, jakož i jeho význam pro bakteriální a virové infekce. Pokusili se o kritickou analýzu současného stavu znalostí, aby snížily vážný nedostatek informací a pomohly řešit kontroverzní otázky týkající se biologických účinků nanočástic stříbra na imunitní systém.
SYNERGIE NĚKTERÝCH ANTIBIOTIK A KOLOIDNÍHO STŘÍBRA
Ruden et al (11) testovali synergické (násobící) účinky antimikrobiálních peptidů a koloidního stříbra proti patogenním bakteriím. Měřili frakční inhibiční koncentrace (FIC) pro spolupůsobení antibiotika a KS na jednotlivé kmeny mikroorganismů. Tučným písmem jsou zvýrazněny synergické hodnoty. V závorkách je uváděna hodnota standardní odchylky SD.
PGLa, (GMASKAGAIAGKIAKVAL-KAL-NH2); Mag2, magainin 2 (GIGKFLHSAKKFGKAFVGEIMNS); GS,gramicidin S (cyclo_VOLDFP 2, where D shows the stereocenter of the amino acid); PMB, polymyxin B {(S)-6-methyloctanoyl-BTB-cyclo_BBDFLBBT_; B, diaminobutyric acid}; Alam, alamethicin (Ac-XPXAXAQXVXGL-XPVXXEQ-Fol; X, -aminoisobutyric acid); GA, gramicidin A (HCO-VGADLADVVVDWDLWDLWDL-NHCH2CH2OH).
E. coli, Escherichia coli; A. calcoaceticus, Acinetobacter calcoaceticus; E. helveticus, Enterobacter helveticus; A.bestiarum, Aeromonas bestiarum; P. myxofaciens, Proteus myxofaciens; P. fluorescens, Pseudomonas fluorescens; B. subtilis, Bacillus subtilis; K. rhizophila, Kocuria rhizophila; M. luteus, Micrococcus luteus
(MIC je nejnižší koncentrace antibiotika, která inhibuje viditelný růst mikroorganismů, frakční inhibiční koncentrace (FIC) index = MIC (A v kombinaci s B) / MIC (A sám) + MIC (B v kombinaci s A) / MIC (B sám). FIC index hodnoty nad 2,0 ukazují protichůdné vlivy, hodnoty mezi 0,5 a 2,0 ukazují aditivní účinky, a hodnoty nižší než 0,5 ukazují synergické efekty)
ND - nestanoveno
Z tabulky vyplývá, že nanočástice stříbra spolu s testovanými antimikrobiálními peptidy mají přinejmenším aditivní účinek. Skutečná synergie byla pozorována, když se nanočástice stříbra používají spolu spolymyxinem B a gramicidinem S. Kombinace stříbrných nanočástic apolymyxínu B ukázala nejvýraznější antibiotickou synergii proti gram-negativním bakteriím. Nanočástice také vykazují pozoruhodně nízkou úroveň hemolytické aktivity, na rozdíl od AgNO3. Kombinace stříbrných nanočastíc s polymyxinem B je tak slibným kandidátem na novou léčbu infekcií způsobených gram-negativními patogeny. Zdá se, že permeabilizace vnější bakteriální membrány polymyxinem B zvyšuje vnitřní antibiotickou účinnost nanočástic stříbra.
Li et al (43) zjistili, že kombinace amoxicilinu (β-laktamová antibiotikum) a nanočástic stříbra vede k vyšší baktericidní účinnosti na buňky Escherichia coli, než když jsou použity samostatně. Dynamické testy na růst bakterií ukázaly, že exponenciální a stacionární fáze se výrazně snížily a zpozdily v důsledku synergického efektu amoxicilinu a nanočástic striebra.
Fayaz et al (44) testovali synergický efekt Ag-nanočástic v kombinaci s ampicilinem, kanamycin, erythromycinem a chloramfenikolem vůči různým kmenem gram-pozitivních a gram-negativních bakteriím. U všech případů bylo zjištěno zvýšení antimikrobiálního účinku, nejvíce v případě ampicilinu. Výsledek ukázal, že kombinace antibiotik s AgNPs výrazně zlepšuje antimikrobiální účinky.
Shahverdi et al (45) testovali zvýšení antimikrobiálních aktivit různých antibiotik pomocí Ag-nanočástic proti Staphylococcus aureus a Escherichia coli. Zjistili zvýšenou antibakteriální účinnost penicilinu G, amoxicilinu, erythromycinu, klindamycinu a vankomycinu v přítomnosti Ag-nanočástic proti oběma testovaným kmenům. Nejvyšší synergické účinky byly pozorovány u vankomycinu, amoxicilinu, a penicilinu G proti S. aureus.
De Souza et al publikovali výsledky testování spolupůsobení koloidního stříbra a některých antibiotik v následující tabulce:
de Souza A., Mehta D. and Leavitt R. W.: Current Sci., 2006, 91, 926.
V případě metycilín-rezistentního zlatého stafylokoka (MRSA) zjistili antisynergický (antagonistický) efekt u amoxicilinu a oxacyllínu a tedy uvedené antibiotika není vhodné kombinovat s koloidním stříbrem u tohoto konkrétního kmene mikroorganismů.
Jain et al (46) zkoumali interakce Ag-nanočástic s běžně používanými antibiotiky, pozorované efekty byly synergické (ceftazidim), aditivní (streptomycin, kanamycin, ampiclox, polymyxin B) a antagonistické (chloramfenikol).
Afreen et al (47) zkoumali antibakteriální aktivitu proti dvěma multirezistentním (MDR) kmenům Pseudomonas aeruginosa (P1 a P2) izolovaných ze zánětlivé infekce z nemocnice v Gulbarga, region Karnataka, Indie. Nanostříbro samotné mělo zónu inhibice 33 mm a 30,5 mm v průměru pro P1 a P2 kmeny, komerční antibiotika neúčinkovalo vůbec.
Výsledky této studie jasně prokázaly, že koloidní stříbrné nanočástice inhibují růst a množení zkušebních organismů. Taková vysoká antibakteriální aktivita byla pozorována při velmi nízké koncentraci nanostříbra - 20μL (0.001mg NAG / disk).
Obrázek 1: Zóna inhibice (mm) Ag-nanočástic bez antibiotik proti MDR kmenům:
Obrázek 2: Zóna inhibice (mm) Ag-nanočástic s antibiotiky (a) a samotných antibiotik (b):
Výsledky testu a zjištěný synergický efekt jsou uvedeny v tabulce:
