Pages Menu
Categories Menu
Srebro jonowe Ag+ alternatywna metoda w leczeniu infekcji

Srebro jonowe Ag+ alternatywna metoda w leczeniu infekcji

Srebro jonowe Ag+ wykazuje działanie bakteriobójcze i stanowi alternatywną metodę leczenia w czasach, gdy skuteczność powszechnie stosowanych antybiotyków i chemioterapeutyków jest coraz bardziej ograniczona.

Walka z narastającym problemem lekooporności na antybiotyki i chemioterapeutyki wciąż stanowi aktualne zagadnienie w praktyce lekarza każdej specjalności, naukowców, jak również przemysłu farmaceutycznego. Co roku, pomimo nowoczesnych metod leczenia, rosnącego poziomu ochrony zdrowia i zwiększającej się świadomości społeczeństwa o nienadużywaniu leków, rośnie ilość zgonów wywołanych szczepami bakterii odpornych na antybiotyki. Wraz z rozwojem nowoczesnych technologii poszukiwane są nowe związki o potencjalnym działaniu przeciwdrobnoustrojowym oraz wraca zainteresowanie wykorzystaniem metali szlachetnych w medycynie jako alternatywy w walce z zakażeniami.

Takie pierwiastki jak miedź, cynk, tytan, magnez, złoto czy srebro zwróciły szczególne zainteresowanie naukowców, lekarzy, firm farmaceutycznych oraz nanotechnologicznych. Spośród wymienionych metali zwłaszcza srebro ma szerokie zastosowanie w medycynie i posiada dobrze udokumentowaną skuteczność przeciwdrobnoustrojową wobec bakterii, wirusów i grzybów. Srebro w formie nanocząsteczek jest obecnie coraz częściej wykorzystywane w medycynie klasycznej, farmacji, stomatologii, medycynie estetycznej i kosmetologii.

Srebro jako środek przeciwbakteryjny

Srebro było używane od niepamiętnych czasów. Już 1000 lat p.n.e. srebra używano m.in. do dezynfekcji i zachowania trwałości wody pitnej. Sam Hipokrates określił srebro jako metal szlachetny posiadający właściwości uzdrawiające i zapobiegające wielu chorobom zakaźnym. Jednak stosowanie srebra w medycynie jako miejscowego środka przeciwbakteryjnego nie było znacząco rozpowszechnione aż do końca XIX wieku.

W 1884 roku, Crede – niemiecki położnik, używał 1% roztwór azotanu srebra, aby wyeliminować ślepotę powodowaną przez infekcje po porodzie u noworodków. W 1920 roku w Stanach Zjednoczonych Food and Drug Administration zatwierdziło srebro koloidalne do leczenia ran. Srebro w różnych stężeniach jako azotan srebra było wykorzystywane do leczenia ran po oparzeniach. W 1940 roku, po odkryciu penicyliny i rozpoczęciu ery leczenia antybiotykami, zastosowanie srebra w leczeniu zakażeń bakteryjnych zostało w znaczący sposób zmarginalizowane.

Dopiero w 1964 roku Moyer i współpracownicy ponownie opublikowali efekty użycia 0,5% roztworu azotanu srebra w leczeniu trudno gojących się ran pooparzeniowych, co na nowo spowodowało zainteresowanie lekarzy i naukowców srebrem. Cztery lata później, w 1968 roku została wprowadzona do leczenia maść zawierająca 1% sulfadiazynę srebra, która do dzisiaj jest jednym z wiodących leków o właściwościach antybakteryjnych, wykorzystywanych w leczeniu ran oparzeniowych i infekcji skórnych. Sulfadiazyna srebra jest nieprzerwanie stosowana w medycynie od czterech dekad. Związki srebra (metalicznego, koloidalnego, jonowego i w formie nanocząstek) są przebadane i wykorzystywane w medycynie szerzej niż jakikolwiek inny metal szlachetny o właściwościach przeciwbakteryjnych. Srebro jonowe Ag+ wykazuje działanie bakteriobójcze m.in. wobec bakterii takich jak E. coli, S. aureus, Klebsiella spp. i Pseudomonas spp., Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecalis oraz grzybów Candida albicans, Candida glabrata i stanowi alternatywną metodę leczenia w czasach, gdy skuteczność powszechnie stosowanych antybiotyków i chemioterapeutyków jest coraz bardziej ograniczona. [1,2,11]

Srebro metaliczne i jonowe – mechanizm działania

Srebro jako metal (Ag0) może reagować z wilgocią na skórze, z płynem z rany, co powoduje jonizację metalu do (Ag+). Srebro w postaci zjonizowanej (Ag+) jest niezwykle reaktywne, gdyż ma zdolność wiązania się z białkami mikroorganizmów, co z kolei powoduje zmiany w strukturze ścian i błon komórkowych bakterii. W następstwie zaburzenia funkcjonowania komórki, w szczególności szlaków wymiany gazowej, dochodzi do śmierci bakterii. Srebro jonowe ma również zdolność wiązania się z genomem drobnoustrojów (DNA lub RNA) poprzez denaturację, co powoduje zahamowanie procesu replikacji i możliwości namnażania się drobnoustrojów. Niestety srebro jonowe Ag+ pod wpływem światła, temperatury oraz związków organicznych i nieorganicznych, przechodzi do formy stałej metalicznej Ag0, tracąc swoje właściwości przeciwdrobnoustrojowe. [2]

Wpływ srebra na formy komórkowe

Prawdopodobne szlaki aktywności srebra jonowego (Ag+) wobec mikroorganizmów są zależne od morfologicznych różnic w budowie komórek bakterii, grzybów i wirusów oraz wielkości cząsteczek srebra. Obecnie coraz częściej wykorzystuje się srebro w formie nanocząstek o wielkości od 7 do 100 nm.

Ściana komórkowa bakterii ma swoisty skład chemiczny (cukrowo-tłuszczowo-peptydowy). Jednym z głównych składników ściany komórki bakteryjnej jest peptydoglikan (mureina), składający się z długich łańcuchów wielocukrowych. Jednym z istotnych aminokwasów wchodzących w skład ściany komórkowej bakterii jest cysteina, która zawiera bardzo reaktywną grupę tiolową (-SH). Cząsteczki cysteiny dzięki grupom tiolowym (-SH) łączą się, tworząc łańcuchy polipeptydowe odpowiedzialne m.in. za stabilność struktur bakterii.

Jony srebra (Ag+) reagują z grupami tiolowymi występującymi na powierzchni bakterii, usuwając z nich atomy wodoru (tworząc np. wodę), a tym samym uszkadzając strukturę bakterii. Bakterie tracą możliwość wymiany gazowej w wyniku zamknięcia się kanałów przenoszących elektrony w tzw. łańcuchu oddechowym. Prowadzi to do śmierci bakterii. [3]

Ponieważ komórki ssaków mają zupełnie inną powłokę, brak w nich peptydoglikanów, dlatego nie działa na nie srebro. Wymienione działanie jest ukierunkowane na strukturę komórkową. Każda komórka bez ścianki chemicznie odpornej jest wrażliwa na oddziaływanie srebra. Dotyczy to wszelkich bakterii i innych organizmów bez ścianek komórkowych, jak na przykład wirusów międzykomórkowych. [4,5]

Bezpieczeństwo kliniczne i zastosowanie mikrocząstek srebra w leczeniu chorób zakaźnych i schorzeń błon śluzowych

Na przestrzeni lat wyprodukowano wiele leków i wyrobów medycznych zawierających srebro jonowe (Ag+) takich jak: zaawansowane opatrunki lecznicze, srebro połączone z antybiotykiem, pianki, maści, żele, a także cewniki. Szybki wzrost popularności i zainteresowania srebrem nie był równoznaczny z oceną kliniczną nowych wyrobów i produktów medycznych. Doprowadziło to do krytycznej oceny ich stosowania w leczeniu m.in. chorób skóry i błon śluzowych.

Srebro zawdzięcza swe właściwości przeciwbakteryjne i przeciwgrzybicze jedynie jonowej formie Ag+, która jednak jest niestabilna i może przekształcać się w formę Ag0 pozbawioną właściwości leczniczych.

Innym z powodów ograniczonego zastosowania jest możliwość akumulacji srebra Ag0 w tkankach i komórkach przy ich długotrwałym stosowaniu i leczeniu m.in. ran, oparzeń, itp. Nieaktywne srebro (forma Ag0), które może być kumulowane w tkance podczas długotrwałego leczenia może powodować uszkodzenia skóry i błony śluzowej, może także przyczynić się do uszkodzenia rany i opóźniać proces ziarninowania tkanki w procesie gojenia. To właśnie jest prawdopodobnie przyczyną różnego podejścia do oceny skuteczności klinicznej wielu wyrobów medycznych i opatrunków ze srebrem. [6,7]

Z tego też względu nadal prowadzi się badania i poszukiwania form zdolnych do przenoszenia dużej ilości aktywnych jonów srebra, zachowując jednocześnie wysoką tolerancję dla tkanek. Badania naukowe doprowadziły do opracowania postaci srebra w formie TIAB. [8]

Działanie srebra w formie TIAB

Szczególnie interesujące wydaje się być zastosowanie cząsteczek TIAB (titanium-argentum-bezoicum) – kompleksu, który w swojej strukturze zawiera aktywne jony srebra w połączeniu z nośnikiem – dwutlenkiem tytanu. Wielkość cząstek srebra jonowego w kompleksie TIAB mieści się w zakresie 7-45 nanometrów, co zwiększa powierzchnię kontaktu srebra ze strukturami bakterii i wirusów. Dodatkową cechą TIAB jest zdolność do wiązania innych cząsteczek, takich jak chlorek benzalkoniowy. Chlorek benzalkoniowy to aktywny detergent, mający działanie bakteriobójcze i keratolityczne, zwiększające właściwości przeciwbakteryjne mikrocząsteczek srebra. Obecnie kompleks TIAB znalazł zastosowanie w wyrobach medycznych wykorzystywanych w dermatologii, ginekologii i stomatologii w wielu krajach UE. [9,10]

Główną właściwością kompleksu TIAB jest zdolność dwutlenku tytanu (TiO2) do wiązania dużych ilości jonów srebra w stabilnej strukturze, w stężeniach wyższych niż te, które występują w popularnych lekach i wyrobach medycznych. Srebro jonowe (Ag+) jest związane z dwutlenkiem tytanu (TIO2) wiązaniami kowalencyjnymi, co tworzy strukturę pozbawioną możliwości przejścia srebra Ag+ do formy niejonowej Ag0. Tym samym związek TIAB pozbawiony jest srebra niejonowego Ag0, które odpowiada za kumulację w tkankach i komórkach, co można zaobserwować w przypadku soli srebra oraz roztworów koloidalnych. [10]

Badania doświadczalne na hodowlach komórkowych i na zwierzętach, prowadzone zgodnie z normami europejskimi, potwierdziły brak toksyczności komórkowej, podrażnień skóry oraz błony śluzowej wywoływanych przez TIAB, umożliwiając w ten sposób wykorzystanie związku w leczeniu infekcji bakteryjnych, grzybiczych i wirusowych oraz leczeniu m.in. odleżyn, owrzodzeń, oparzeń, grzybic, stopy cukrzycowej oraz infekcji skóry i błon śluzowych. [10,11]

Badania kliniczne

Ocenę skuteczności i bezpieczeństwa stosowania kompleksu TIAB potwierdzono też w leczeniu infekcji sromu i pochwy, chorób proktologicznych (pęknięć odbytu, hemoroidów) oraz chorób skórnych, we włoskich szpitalach akademickich. [12]

TIAB w postaci żelu dopochwowego był stosowany przy leczeniu: zapaleń sromu i pochwy, spowodowanych zakażeniami bakteryjnymi, grzybiczymi i wirusowymi, błon śluzowych i powierzchownych urazów po porodzie oraz w zapobieganiu nawrotom opryszczki genitalnej (HSV-2). Badanie kliniczne u pacjentek z rozpoznaniem klinicznym grzybicy lub zapalenia sromu i pochwy (dodatnie kultury bakterii z izolacji E. coli, paciorkowce hemolizujące, P. aeruginosa, L. monocytogenes, E. faecalis, Salmonella enteritidis, Candida spp, Trichomonas vaginalis, Gardnerella) lub u pacjentek z rozpoznaniem klinicznym opryszczki narządów płciowych, przyniosło poprawę kliniczną na poziomie 82,8 proc. Wykazano znaczną poprawę w ograniczeniu takich objawów jak: swędzenie, obrzęk, pieczenie, zaczerwienienie, suchość i wydzielina z pochwy, dyspareunia oraz w przywróceniu naturalnej flory bakteryjnej pałeczek Lactobacillus u większości pacjentek. [13]

Przeprowadzono również pilotażowe badanie z wykorzystaniem TIAB w formie kapsułek i pianki natryskowej u pacjentek po zabiegach chirurgicznych w przebiegu leczenia zmian CIN 1 i CIN 2 w zakażeniu wirusem HPV. Badanie objęło 20 kobiet, u których srebro stosowano przez 7 dni z możliwością przedłużenia. W ciągu dwóch miesięcy zaobserwowano szybko regenerującą się śluzówkę pochwy, brak powikłań i redukcję zmian po zabiegach o średnio 82 proc. Określono potencjalne korzyści i bezpieczeństwo ze stosowania oraz potrzebę prowadzenia dalszych badań klinicznych. [14]

Doodbytniczy żel TIAB zastosowano w leczeniu przewlekłych pęknięć odbytu, bakteryjnego zapalenia odbytnicy i jako preparatu uzupełniającego gojenie śluzówki. [10]

W leczeniu przewlekłych zmian naczyniowo-skórnych (badanie prospektywne 20 przypadków w Centrum Vulnologia Vulnera, Turyn) przedstawiono zastosowanie srebra jonowego w formie kompleksu TIAB. Badanie udokumentowało u 100 proc. leczonych pacjentów usuniecie objawów zakażenia z obszarów skóry, a następnie średnie zmniejszenie obszarów zmian chorobowych o 76 proc. W dwóch przypadkach całkowite wyleczenie obserwowanych miejsc nastąpiło w trakcie 25-35 dniowej terapii. Leczenie obyło się bez użycia antybiotyków. [15]

Podsumowanie

Srebro niewątpliwie ma olbrzymi potencjał w uzupełnianiu dotychczasowych terapii infekcji i zakażeń o różnej etiologii. Na szczególną uwagę zasługuje w pierwszej kolejności bardzo szerokie spektrum działania srebra jonowego zarówno na bakterie Gram (-) jak i Gram (+) oraz formy tlenowe, jak i beztlenowce. Nowe postacie produktów ze srebrem z pewnością znajdą zastosowanie w przebiegu leczenia wielu schorzeń, m.in. również w ginekologii i dermatologii. ▫

Piśmiennictwo:

1. Wen-Ru Li, Xiao-Bao Xie, Qing-Shan Shi, Hai-Yan Zeng, You-Sheng OU-Yang, Yi-Ben Chen. Antibacterial activity and mechanism of silver nanoparticles on Escherichia coli. Appl. Microbial Biotechnology (2010) 85:1115–1122
2.    Mahendra Rai, Alka Yadav, Aniket Gade. Silver nanoparticles as a new generation of antimicrobials. Biotechnology Advances 27 (2009) 76–83
3.    Zbigniew Wzorek, Michał Konopka. Nanosrebro – nowy środek bakteriobójczy. Czasopismo Techniczne, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej 2007
4.    Joanna Pulit, Marcin Banach, Zygmunt Kowalski. Właściwości Nanocząsteczek miedzi, platyny, srebra, złota i palladu. Czasopisma techniczne, Wydawnictwa Politechniki Krakowskiej 2011
5.    Humberto H. Lara, Nilda V. Ayala-Nuñez, Liliana Ixtepan-Turrent, Cristina Rodriguez-Padilla. Mode of antiviral action of silver nanoparticles against HIV-1  Lara et al. Journal of Nanobiotechnology 2010, 8:1
6.    Aziz Z.; Abu S.F.; Chong N.J. (May 2012). „A systematic review of silver-containing dressings and topical silver agents (used with dressings) for burn wounds”. Burns: Journal of the International Society for Burn Injuries 38 (3): 307–18
7.    Carter M.J.; Tingley-Kelley K.; Warriner R.A., 3rd (October 2010). „Silver treatments and silver-impregnated dressings for the healing of leg wounds and ulcers: a systematic review and meta-analysis”. Journal of the American Academy of Dermatology 63 (4): 668–79.
8.    Prof. Carlo Alberto Bignozzi. Ionic Nanostructured Silver Innovation Dipartimento di Chimica  Università di Ferrara NMTech Italia Srl
9.    Besinis A., De Peralta T., Handy R.D. The antibacterial effects of silver, titanium dioxide and silica dioxide nanoparticles compared to the dental disinfectant chlorhexidine on Streptococcus mutans using a suite of bioassays. Nanotoxicology. 2014 Feb;8(1):1-16.
10.    Dr. Marco La Torre. Clinical application of microparticles in infectious disease and in mucosal healing. Role of Titanium Dioxide, benzalkonium chloride and monovalent silver (TIAB). Medico Chirurgo Specialista in Chirurgia Generale Colonproctologia – Oncologia Digestiva
11.    Jaya Jain, Sumit Arora, Jyutika M. Rajwade, Pratibha Omray, Sanjeev Khandelwal and Kishore M. Paknikar.  Silver Nanoparticles in Therapeutics: Development of an Antimicrobial Gel Formulation for Topical Use. Molecular Pharmaceutics 2009
12.    Congress Dipartamento Ginecologia ed Ostetricia Policlinico Umberto I. Nanotechnology: TIAB system and its applications. Rome July 06ty, 2012
13.    Clinical Report Ginecologica dell’Ospedale Bassini di Milano. Gestione della vaginosi infettiva nella donna: ruolo di una sospensione a base di TIAB. Journal of Clinical Study 2009
14.    Clinical Efficacy of a nanotechnological medical device on a base of titanium boxide and silver with a liquid spray dispenser (TIAB) on vagina and vulvar lesions (CIN I, II, vulvar condilomatosis subjected to laser therapy. A pilot study.  Pierluigi Benedetti Panici. Rome, 06/07/2012
15.    Cassino R., Ippolito A.M., Cuffaro P. Clinical Report about a nanotechnological medical device on a base of titanium bioxide and silver with a liquid spray dispenser (TIAB) EWMA Vienna May 2012

Srebro jonowe Ag+ alternatywna metoda w leczeniu infekcji
5 (100%) 1 vote