Aplicação do plasma de baixa temperatura sob pressão atmosférica no controle de biofilmes e reparo inicial de feridas infectadas

Abstract

O manejo clínico e tratamento das feridas crônicas têm sido considerados grandes desafios nas áreas médicas. Infecções por biofilmes em feridas crônicas afetam milhões de pessoas no mundo a cada ano e muitas mortes ocorrem como consequência. O plasma de baixa temperatura sob pressão atmosférica (LTAPP) é uma mistura gasosa contendo partículas carregadas, radicais livres e radiação. As ações biológicas das espécies reativas geradas concomitantemente, em particular antimicrobiana, anti-inflamatória e indutora de reparação tecidual, mostram-se altamente promissoras dentro do contexto do controle das feridas crônicas. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos LTAPP frente a biofilmes monoespécie e multiespécies de micro-organismos frequentemente isolados de feridas crônicas. Além disso, objetivou-se avaliar estudar os efeitos citotóxicos e genotóxicos do LTAPP nos parâmetros físicos eficazes para o controle dos biofilmes A seguir, o protocolo eficaz e seguro foi avaliado in vivo utilizando modelo murino e modelo de úlcera dermal em coelhos. O LTAPP foi capaz de reduzir as UFC/mL de biofilmes monoespécie e mutiespécie a partir de 5 minutos de exposição. O LTAPP, nos parâmetros efetivos antibiofilme, apresentou-se seguro para uso em ensaios in vivo, pois não foi cito ou genotóxico. O tratamento com LTAPP levou à maior redução da área da ferida quando comparado ao grupo controle, em ambos os modelos de ferida com infecção polimicrobiana. Redução da resposta inflamatória foi observada no modelo de úlcera dermal no tempo de 8 dias. Não houve evidências de que o LTAPP aumente significativamente a proliferação celular. Com base nos resultados obtidos, conclui-se que o LTAPP acelera o processo de reparação de feridas, porém o mecanismo de ação ainda precisa ser elucidado.

The clinical management and treatment of chronic wounds have been considered one of the main challenges in the medical area. Biofilm infections in chronic wounds affect millions of people worldwide each year and many deaths occur as consequence. LTAPP is a gas containing charged particles, free radicals and radiation. The biological actions of the reactive species generated concomitantly, anti-inflammatory and tissue repair inducing, are highly promising within the context of chronic wound control. The aim of the present project is to evaluate the effects of low temperature plasma under atmospheric pressure (LTAPP) on mono and multispecies biofilms frequently isolated from chronic wounds. The cyto and genotoxic effects of LTAPP in the effective parameters were also assessed. The effective and safe protocol was tested in vivo using a murine model and a rabbit dermal ulcer model. LTAPP was able to reduce significantly the mono and multispecies biofilm after 5 minutes exposure. In the anti-biofilm effective parameters, LTAPP was not cyto or genotoxic. Treatment with LTAPP reduced significantly the wound area when compared to control in both animal models. Anti-inflammatory effect was observed in dermal ulcer model at 8 days. No evidences of increase in cell proliferation caused by LTAPP were noted. According to the results, it could be concluded that LTAPP enhanced the wound repair process, however the mechanism of action must be still elucidated.