In u duminiu di a medicina muderna, l'antibiotici anu dimustratu d'esse unu di i progressi più significativi, riducendu dramaticamente l'incidenza è i tassi di mortalità assuciati à l'infezioni microbiche. A so capacità di alterà i risultati clinichi di l'infezioni batteriche hà allargatu l'aspettativa di vita di innumerevoli pazienti. L'antibiotici sò cruciali in procedure mediche cumplesse, cumprese chirurgie, piazzamentu di impianti, trapianti è chemioterapia. Tuttavia, l'emergenza di agenti patogeni resistenti à l'antibiotici hè stata una preoccupazione crescente, diminuendu l'efficacia di sti medicinali cù u tempu. Istanze di resistenza à l'antibiotici sò state documentate in tutte e categurie d'antibiotici à misura chì si verificanu mutazioni microbiche. A pressione di selezzione esercitata da i medicinali antimicrobici hà cuntribuitu à l'aumentu di ceppi resistenti, rapprisentendu una sfida significativa per a salute mundiale.
Per cumbatte u prublema urgente di a resistenza antimicrobica, hè essenziale implementà pulitiche efficaci di cuntrollu di l'infezioni chì riducenu a diffusione di patogeni resistenti, riducendu ancu l'usu di l'antibiotici. Inoltre, ci hè un bisognu urgente di metudi di trattamentu alternativi. L'ossigenoterapia iperbarica (HBOT) hè emersa cum'è una modalità promettente in questu cuntestu, chì implica l'inalazione di ossigenu 100% à livelli di pressione specifici per un periudu di tempu. Posizionata cum'è trattamentu primariu o cumplementariu per l'infezioni, l'HBOT pò offre una nova speranza in u trattamentu di infezioni acute causate da patogeni resistenti à l'antibiotici.
Sta terapia hè sempre più applicata cum'è trattamentu primariu o alternativu per diverse condizioni, cumprese l'inflammazione, l'avvelenamentu da monossidu di carbonu, e ferite croniche, e malatie ischemiche è l'infezioni. L'applicazioni cliniche di l'HBOT in u trattamentu di l'infezioni sò prufonde, furnendu vantaghji inestimabili à i pazienti.
Applicazioni Cliniche di a Terapia di l'Ossigenu Iperbarico in l'Infezione
L'evidenza attuale sustene robustamente l'applicazione di l'HBOT, sia cum'è trattamentu autonomu sia cum'è trattamentu aghjuntu, presentendu benefici significativi per i pazienti infettati. Durante l'HBOT, a pressione di l'ossigenu in u sangue arteriale pò cresce finu à 2000 mmHg, è u risultante gradiente di pressione ossigenu-tessutu pò elevà i livelli di ossigenu tissutale finu à 500 mmHg. Tali effetti sò particularmente preziosi per prumove a guarigione di e risposte infiammatorie è di e perturbazioni microcirculatorie osservate in ambienti ischemici, è ancu per gestisce a sindrome compartimentale.
L'HBOT pò ancu influenzà e cundizioni chì dipendenu da u sistema immunitariu. A ricerca indica chì l'HBOT pò supprimà i sindromi autoimmuni è e risposte immunitarie indotte da l'antigeni, aiutendu à mantene a tolleranza à l'injertu riducendu a circulazione di linfociti è leucociti mentre modula e risposte immunitarie. Inoltre, l'HBOTsustene a guarigionein e lesioni croniche di a pelle stimulendu l'angiogenesi, un prucessu criticu per una migliore ripresa. Sta terapia incuragisce ancu a furmazione di matrice di collagene, una fase essenziale in a guarigione di e ferite.
Una attenzione particulare deve esse data à certe infezioni, in particulare infezioni profonde è difficili da trattà cum'è a fasciite necrotizante, l'osteomielite, l'infezioni croniche di i tessuti molli è l'endocardite infettiva. Una di l'applicazioni cliniche più cumuni di l'HBOT hè per l'infezioni di i tessuti molli di a pelle è l'osteomielite assuciata à bassi livelli d'ossigenu chì sò spessu causate da batteri anaerobici o resistenti.
1. Infezioni di u pede diabeticu
U pede diabeticuL'ulcere sò una cumplicazione prevalente trà i pazienti diabetici, chì affettanu finu à u 25% di sta pupulazione. L'infezioni si verificanu spessu in queste ulcere (rapprisentanu u 40%-80% di i casi) è portanu à una maggiore morbilità è mortalità. L'infezioni di u pede diabeticu (DFI) sò generalmente custituite da infezioni polimicrobiche cù una varietà di patogeni batterici anaerobici identificati. Diversi fattori, cumpresi difetti di a funzione di i fibroblasti, prublemi di furmazione di collagene, meccanismi immunitari cellulari è funzione di i fagociti, ponu impedisce a guarigione di e ferite in i pazienti diabetici. Parechji studii anu identificatu l'ossigenazione alterata di a pelle cum'è un forte fattore di risicu per l'amputazioni legate à i DFI.
Cum'è una di l'opzioni attuali per u trattamentu di DFI, Hè statu signalatu chì l'HBOT migliora significativamente i tassi di guarigione di l'ulcere di u pede diabeticu, riducendu successivamente a necessità di amputazioni è interventi chirurgichi cumplessi. Ùn solu minimizza a necessità di procedure chì richiedenu assai risorse, cum'è l'interventi chirurgichi à lembu è l'innesti di pelle, ma presenta ancu costi più bassi è effetti secundari minimi paragunati à l'opzioni chirurgiche. Un studiu di Chen et al. hà dimustratu chì più di 10 sessioni di HBOT anu purtatu à un miglioramentu di u 78,3% di i tassi di guarigione di e ferite in i pazienti diabetici.
2. Infezioni Necrotizzanti di i Tessuti Molli
L'infezioni necrotizzanti di i tessuti molli (NSTI) sò spessu polimicrobiche, tipicamente derivanu da una cumminazione di patogeni batterici aerobici è anaerobici è sò spessu assuciati à a pruduzzione di gas. Mentre chì i NSTI sò relativamente rari, presentanu un altu tassu di mortalità per via di a so rapida progressione. Una diagnosi è un trattamentu puntuali è adatti sò chjave per ottene risultati favurevuli, è l'HBOT hè statu raccomandatu cum'è metudu ausiliariu per a gestione di i NSTI. Ancu s'ellu ci hè sempre una cuntestazione intornu à l'usu di HBOT in i NSTI per via di a mancanza di studii cuntrullati prospettici,L'evidenza suggerisce chì puderia esse correlata cù tassi di sopravvivenza migliorati è preservazione di l'organi in i pazienti NSTIUn studiu retrospettivu hà indicatu una riduzione significativa di i tassi di mortalità trà i pazienti NSTI chì ricevenu HBOT.
1.3 Infezioni di u situ chirurgicu
L'SSI ponu esse classificate secondu u situ anatomicu di l'infezzione è ponu nasce da diversi agenti patogeni, cumpresi batteri aerobi è anaerobi. Malgradu i progressi in e misure di cuntrollu di l'infezzione, cum'è e tecniche di sterilizazione, l'usu di antibiotici profilattici è i miglioramenti in e pratiche chirurgiche, l'SSI restanu una cumplicazione persistente.
Una rivista significativa hà investigatu l'efficacia di l'HBOT in a prevenzione di SSI profonde in a chirurgia di scoliosi neuromusculare. L'HBOT preoperatoria pò riduce significativamente l'incidenza di SSI è facilità a guarigione di e ferite. Questa terapia non invasiva crea un ambiente induve i livelli di ossigenu in i tessuti di a ferita sò elevati, ciò chì hè statu assuciatu à l'azione ossidativa di uccisione contr'à i patogeni. Inoltre, affronta i livelli di sangue è ossigenu abbassati chì cuntribuiscenu à u sviluppu di SSI. Oltre à altre strategie di cuntrollu di l'infezioni, l'HBOT hè statu raccomandatu in particulare per chirurgie pulite è contaminate cum'è procedure colorectali.
1.4 Brusgiature
L'ustioni sò ferite causate da u calore estremu, a corrente elettrica, i prudutti chimichi o a radiazione è ponu presentà tassi di morbilità è mortalità elevati. L'HBOT hè benefica per trattà l'ustioni aumentendu i livelli d'ossigenu in i tessuti danneggiati. Mentre chì i studii nantu à l'animali è clinichi presentanu risultati misti in quantu àL'efficacità di l'HBOT in u trattamentu di e brusgiature, un studiu chì hà implicatu 125 pazienti cù ustioni hà indicatu chì l'HBOT ùn hà mostratu alcun impattu significativu nantu à i tassi di mortalità o u numeru di chirurgie realizate, ma hà riduttu u tempu mediu di guarigione (19,7 ghjorni paragunatu à 43,8 ghjorni). L'integrazione di l'HBOT cù a gestione cumpleta di l'ustioni puderia cuntrullà efficacemente a sepsis in i pazienti cù ustioni, purtendu à tempi di guarigione più brevi è à un bisognu riduttu di fluidi. Tuttavia, hè necessaria una ricerca prospettica più approfondita per cunfirmà u rolu di l'HBOT in a gestione di l'ustioni estese.
1.5 Osteomielite
L'osteomielite hè un'infezzione di l'osse o di u midullu osseu spessu causata da agenti patogeni batterichi. U trattamentu di l'osteomielite pò esse difficiule per via di u scarsu apportu di sangue à l'osse è di a penetrazione limitata di l'antibiotici in u midullu. L'osteomielite cronica hè carattarizata da agenti patogeni persistenti, infiammazione lieve è furmazione di tissutu osseu necroticu. L'osteomielite refrattaria si riferisce à infezioni ossee croniche chì cuntinueghjanu o si ripresentanu malgradu un trattamentu adattatu.
L'HBOT hà dimustratu di migliurà significativamente i livelli d'ossigenu in i tessuti ossei infettati. Numerose serie di casi è studii di coorte indicanu chì l'HBOT migliora i risultati clinichi per i pazienti cun osteomielite. Pare funziunà per mezu di diversi meccanismi, cumprese l'aumentu di l'attività metabolica, a soppressione di i patogeni batterici, u rinfurzamentu di l'effetti antibiotici, a minimizazione di l'inflammazione è a prumuzione di a guarigione.prucessi. Dopu à l'HBOT, da u 60% à l'85% di i pazienti cun osteomielite cronica refrattaria mostranu segni di soppressione di l'infezione.
1.6 Infezioni fungine
In u mondu sanu, più di trè milioni di persone soffrenu d'infezioni fungine croniche o invasive, chì portanu à più di 600 000 morti ogni annu. I risultati di u trattamentu per l'infezioni fungine sò spessu cumprumessi per via di fattori cum'è u statu immunitariu alteratu, e malatie sottostanti è e caratteristiche di virulenza di i patogeni. L'HBOT hè diventatu una opzione terapeutica attraente in l'infezioni fungine gravi per via di a so sicurezza è di a so natura non invasiva. I studii indicanu chì l'HBOT puderia esse efficace contr'à i patogeni fungini cum'è Aspergillus è Mycobacterium tuberculosis.
L'HBOT prumove l'effetti antifungini inibendu a furmazione di biofilm di Aspergillus, cù una maggiore efficienza nutata in ceppi chì mancanu di geni di superossidu dismutasi (SOD). E cundizioni ipossiche durante l'infezioni fungine ponenu sfide à a consegna di farmaci antifungini, rendendu l'aumentu di i livelli di ossigenu da l'HBOT un intervenimentu potenzialmente beneficu, ancu s'è ulteriori ricerche sò necessarie.
E proprietà antimicrobiche di HBOT
L'ambiente iperossicu creatu da l'HBOT inizia cambiamenti fisiologichi è biochimichi chì stimulanu e proprietà antibatteriche, facendulu una terapia ausiliaria efficace per l'infezzione. L'HBOT dimostra effetti notevuli contr'à i batteri aerobici è i batteri prevalentemente anaerobici per mezu di meccanismi cum'è l'attività battericida diretta, u rinfurzamentu di e risposte immunitarie è l'effetti sinergichi cù agenti antimicrobici specifici.
2.1 Effetti antibatterichi diretti di HBOT
L'effettu antibattericu direttu di HBOT hè attribuitu in gran parte à a generazione di spezie reattive di l'ossigenu (ROS), chì includenu anioni superossidi, perossidu d'idrogenu, radicali idrossilici è ioni idrossilici, chì si producenu tutti durante u metabolismu cellulare.
L'interazione trà O₂ è i cumpunenti cellulari hè essenziale per capisce cumu si formanu i ROS in e cellule. In certe cundizioni chjamate stress ossidativu, l'equilibriu trà a furmazione di ROS è a so degradazione hè interrottu, purtendu à livelli elevati di ROS in e cellule. A pruduzzione di superossidu (O₂⁻) hè catalizzata da a superossidu dismutasi, chì cunverte successivamente O₂⁻ in perossidu d'idrogenu (H₂O₂). Sta cunversione hè ulteriormente amplificata da a reazione di Fenton, chì ossida Fe²⁺ per generà radicali idrossilici (·OH) è Fe³⁺, iniziendu cusì una sequenza redox dannosa di furmazione di ROS è danni cellulari.
L'effetti tossichi di i ROS sò diretti contr'à i cumpunenti cellulari critichi cum'è u DNA, l'RNA, e proteine è i lipidi. In particulare, u DNA hè un bersagliu primariu di a citotossicità mediata da H₂O₂, postu chì perturba e strutture di desossiribosio è dannighja e cumpusizioni di e basi. U dannu fisicu induttu da i ROS si estende à a struttura di l'elica di u DNA, potenzialmente risultendu da a perossidazione lipidica scatenata da i ROS. Questu sottolinea e cunsequenze negative di livelli elevati di ROS in i sistemi biologichi.
Azione antimicrobica di ROS
I ROS ghjocanu un rollu vitale in l'inibizione di a crescita microbica, cum'è dimustratu per via di a generazione di ROS indotta da HBOT. L'effetti tossichi di i ROS miranu direttamente i custituenti cellulari cum'è u DNA, e proteine è i lipidi. Alte concentrazioni di spezie d'ossigenu attive ponu dannà direttamente i lipidi, purtendu à a perossidazione lipidica. Stu prucessu cumprumette l'integrità di e membrane cellulari è, dunque, a funzionalità di i recettori è di e proteine assuciati à a membrana.
Inoltre, e proteine, chì sò ancu bersagli moleculari significativi di i ROS, subiscenu mudificazioni ossidative specifiche in diversi residui di aminoacidi cum'è a cisteina, a metionina, a tirosina, a fenilalanina è u triptofanu. Per esempiu, hè statu dimustratu chì l'HBOT induce cambiamenti ossidativi in parechje proteine in E. coli, cumprese u fattore di elongazione G è DnaK, affettendu cusì e so funzioni cellulari.
Migliurà l'immunità per mezu di HBOT
E proprietà antiinflamatorie di HBOTsò stati documentati, dimustrandusi cruciali per alleviare i danni à i tessuti è supprime a progressione di l'infezzione. L'HBOT hà un impattu significativu nantu à l'espressione di e citochine è altri regulatori inflammatori, influenzendu a risposta immune. Diversi sistemi sperimentali anu osservatu cambiamenti differenziali in l'espressione genica è a generazione di proteine dopu l'HBOT, chì aumentanu o diminuiscenu i fattori di crescita è e citochine.
Durante u prucessu HBOT, l'aumentu di i livelli di O₂ scatena una seria di risposte cellulari, cum'è a soppressione di a liberazione di mediatori proinflamatori è a prumuzione di l'apoptosi di linfociti è neutrofili. Cullettivamente, queste azzioni migliuranu i meccanismi antimicrobici di u sistema immunitariu, facilitendu cusì a guarigione di l'infezioni.
Inoltre, i studii suggerenu chì l'aumentu di i livelli di O₂ durante l'HBOT pò riduce l'espressione di citochine pro-infiammatorie, cumprese l'interferone-gamma (IFN-γ), l'interleuchina-1 (IL-1) è l'interleuchina-6 (IL-6). Questi cambiamenti includenu ancu a riduzione di u rapportu di cellule T CD4:CD8 è a modulazione di altri recettori solubili, aumentendu infine i livelli di interleuchina-10 (IL-10), chì hè cruciale per cuntrastà l'infiammazione è favurisce a guarigione.
L'attività antimicrobiche di l'HBOT sò intrecciate cù meccanismi biologichi cumplessi. Sia u superossidu sia a pressione elevata sò stati signalati per prumove in modu inconsistente l'attività antibatterica indotta da HBOT è l'apoptosi di i neutrofili. Dopu à l'HBOT, una marcata elevazione di i livelli d'ossigenu aumenta e capacità battericide di i neutrofili, una cumpunente essenziale di a risposta immune. Inoltre, l'HBOT sopprime l'adesione di i neutrofili, chì hè mediata da l'interazione di e β-integrine nantu à i neutrofili cù e molecule d'adesione intercellulare (ICAM) nantu à e cellule endoteliali. L'HBOT inibisce l'attività di l'integrina β-2 di i neutrofili (Mac-1, CD11b/CD18) attraversu un prucessu mediatu da l'ossidu nitricu (NO), cuntribuendu à a migrazione di i neutrofili versu u situ di l'infezione.
U riarrangiamentu precisu di u citoscheletru hè necessariu per chì i neutrofili possinu fagocità efficacemente i patogeni. Hè statu dimustratu chì a S-nitrosylazione di l'actina stimula a polimerizazione di l'actina, facilitendu potenzialmente l'attività fagocitaria di i neutrofili dopu u pretrattamentu cù HBOT. Inoltre, l'HBOT prumove l'apoptosi in e linee cellulari T umane attraversu e vie mitocondriali, cù una morte accelerata di i linfociti dopu l'HBOT chì hè stata segnalata. U bloccu di a caspasi-9 - senza influenzà a caspasi-8 - hà dimustratu l'effetti immunomodulatori di l'HBOT.
L'effetti sinergichi di HBOT cù agenti antimicrobici
In l'applicazioni cliniche, l'HBOT hè spessu adupratu accantu à l'antibiotici per cumbatte efficacemente l'infezioni. U statu iperossicu ottenutu durante l'HBOT pò influenzà l'efficacia di certi agenti antibiotici. A ricerca suggerisce chì specifichi medicinali battericidi, cum'è β-lattamici, fluorochinoloni è aminoglicosidi, ùn agiscenu micca solu per mezu di meccanismi inerenti, ma si basanu ancu parzialmente nantu à u metabolismu aerobicu di i batteri. Dunque, a presenza di ossigenu è e caratteristiche metaboliche di i patogeni sò cruciali quandu si valutanu l'effetti terapeutici di l'antibiotici.
Prove significative anu dimustratu chì bassi livelli d'ossigenu ponu aumentà a resistenza di Pseudomonas aeruginosa à a piperacillina/tazobactam è chì un ambiente à bassu cuntenutu d'ossigenu cuntribuisce ancu à una maggiore resistenza di Enterobacter cloacae à l'azitromicina. À u cuntrariu, certe cundizioni ipossiche ponu aumentà a sensibilità batterica à l'antibiotici tetraciclini. L'HBOT serve cum'è un metudu terapeuticu ausiliariu viabile inducendu u metabolismu aerobicu è riossigenendu i tessuti infettati ipossici, aumentendu successivamente a sensibilità di i patogeni à l'antibiotici.
In studii preclinichi, a cumminazione di HBOT - amministrata duie volte à ghjornu per 8 ore à 280 kPa - accantu à a tobramicina (20 mg/kg/ghjornu) hà riduttu significativamente e cariche batteriche in l'endocardite infettiva di Staphylococcus aureus. Questu dimostra u putenziale di HBOT cum'è trattamentu ausiliariu. Ulteriori investigazioni anu rivelatu chì sottu à 37°C è una pressione di 3 ATA per 5 ore, HBOT hà aumentatu notevolmente l'effetti di imipenem contr'à Pseudomonas aeruginosa infettata da macrofagi. Inoltre, a modalità cumminata di HBOT cù cefazolina hè stata trovata più efficace in u trattamentu di l'osteomielite di Staphylococcus aureus in mudelli animali paragunata à a cefazolina sola.
L'HBOT aumenta ancu significativamente l'azione battericida di a ciprofloxacina contr'à i biofilm di Pseudomonas aeruginosa, in particulare dopu à 90 minuti di esposizione. Questa migliurazione hè attribuita à a furmazione di spezie reattive di l'ossigenu endogene (ROS) è mostra una sensibilità aumentata in i mutanti difettosi di perossidasi.
In i mudelli di pleurite causata da Staphylococcus aureus resistente à a meticillina (MRSA), l'effettu collaborativu di vancomicina, teicoplanina è linezolid cù HBOT hà dimustratu una efficacia significativamente aumentata contr'à MRSA. U metronidazole, un antibioticu largamente utilizatu in u trattamentu di infezioni anaerobiche è polimicrobiche gravi cum'è l'infezioni di u pede diabeticu (DFI) è l'infezioni di u situ chirurgicu (SSI), hà dimustratu una maggiore efficacia antimicrobica in cundizioni anaerobiche. Studi futuri sò ghjustificati per esplorà l'effetti antibatterichi sinergici di HBOT cumminatu cù metronidazole sia in vivo sia in vitro.
L'efficacia antimicrobica di HBOT nantu à i batteri resistenti
Cù l'evoluzione è a diffusione di ceppi resistenti, l'antibiotici tradiziunali perdenu spessu a so putenza cù u tempu. Inoltre, l'HBOT pò esse essenziale per trattà è prevene l'infezioni causate da agenti patogeni multiresistenti à i farmaci, servendu cum'è una strategia critica quandu i trattamenti antibiotici fallenu. Numerosi studii anu riportatu l'effetti battericidi significativi di l'HBOT nantu à i batteri resistenti clinicamente pertinenti. Per esempiu, una sessione di HBOT di 90 minuti à 2 ATM hà riduttu sustanzialmente a crescita di MRSA. Inoltre, in i mudelli di rapportu, l'HBOT hà rinfurzatu l'effetti antibatterichi di vari antibiotici contr'à l'infezioni da MRSA. I rapporti anu cunfirmatu chì l'HBOT hè efficace in u trattamentu di l'osteomielite causata da Klebsiella pneumoniae produttrice di OXA-48 senza avè bisognu di antibiotici aggiuntivi.
In riassuntu, l'ossigenoterapia iperbarica rapprisenta un approcciu multiforme à u cuntrollu di l'infezioni, chì migliora a risposta immune mentre amplifica ancu l'efficacia di l'agenti antimicrobici esistenti. Cù una ricerca è un sviluppu cumpleti, hà u putenziale di mitigà l'effetti di a resistenza à l'antibiotici, offrendu speranza in a battaglia cuntinua contr'à l'infezioni batteriche.
Data di publicazione: 28 di ferraghju 2025