Revista cu subiecte științifice și medicale internaționale pentru experți ai sănătății animalelor de companie
Veterinary Focus

Atenție

Acest articol conține imagini care ar putea afecta emoțional copii.

Numărul revistei 31.2 Alte științifice

Gestionarea plăgilor prin terapia cu plasmă rece

Publicat la data 28/02/2024

Articol semnat de Christoph J. Klinger

Disponibilă și în alte limbi Français , Deutsch , Italiano , Español , English , 한국어 și Українська

Terapia cu plasmă rece în presiune atmosferică (CAPP, Cold Atmospheric Pressure Plasma) este o tehnologie emergentă în medicina veterinară. Articolul de față oferă o prezentare introductivă a acestei noi metode terapeutice și a beneficiilor pe care le-ar putea aduce pacienților canini.

© Christoph Klinger

Stilou portabil cu plasmă rece

Puncte cheie

Terapia cu plasmă rece este o metodă terapeutică simplă și nedureroasă care elimină eficient agenții infecțioși și accelerează procesul de vindecare.


Deși CAPP poate fi foarte eficientă împotriva bacteriilor multirezistente, nu elimină nicio cauză subiacentă și nu este un substitut pentru diagnosticul clinic.


Introducere

Având în vedere creșterea la nivel mondial a numărului de infecții bacteriene și fungice rezistente la medicamente, dezvoltarea unor alternative terapeutice împotriva agenților patogeni de acest tip devine tot mai importantă. Progresul către metode fizice sustenabile sau alte metode de eliminare a acestor agenți problematici pare așadar cu atât mai crucial, iar terapia cu plasmă rece la presiune atmosferică (CAPP) este o astfel de procedură, oferind eficacitate dovedită împotriva agenților patogeni bacterieni, virali și fungici rezistenți la antibiotice 12345. Totodată, această tehnică permite modificarea și amplificarea a numeroși factori care favorizează și accelerează refacerea țesuturilor, ceea ce poate fi benefic mai ales la pacienții cu tulburări de vindecare a rănilor 67. Folosită inițial în medicina umană, terapia CAPP devine tot mai larg acceptat în medicina veterinară, în parte pentru că este o tehnică nedureroasă care poate fi aplicată fără sedare 8; totuși, în prezent încă lipsesc studiile care să includă animalele, prin urmare tehnica este încă relativ necunoscută. Articolul de față oferă informații despre această terapie și câteva exemple practice despre modul în care poate fi utilizată eficient în clinicile veterinare pentru animale de companie (Figura 1).

Utilizarea terapiei CAPP folosind un stilou injector cu plasmă rece cu gaz argon.

Figura 1. Utilizarea terapiei CAPP folosind un stilou injector cu plasmă rece cu gaz argon pentru a trata ulcerația pavilionului urechii unui câine. © Christoph Klinger

Principii fizice de bază și mod de acțiune

Plasma este uneori numită „a patra stare a materiei” (după cea solidă, lichidă și gazoasă) și este în esență un amestec gazos de ioni liberi sau electroni într-un spațiu închis 9. Exemplele naturale ale fenomenului includ fulgerele și erupțiile solare, dar plasma poate fi produsă și artificial la temperatura camerei și la presiune atmosferică normală, de exemplu prin accelerarea particulelor gazoase încărcate într-un câmp electromagnetic. S-a demonstrat că terapia CAPP are efecte pozitive asupra refacerii țesuturilor, accelerând procesul de vindecare și reducând formarea cicatricilor. Modul în care produce aceste efecte nu este încă pe deplin înțeles, însă se știe că terapia CAPP influențează puternic anumiți factori de creștere (de exemplu, FGF-7 pentru migrarea keratinocitelor), molecule de semnalizare antiinflamatoare (de exemplu, TGF-β) și căile de semnalizare a inflamației 67891011.

Terapia CAPP a fost inițial rezervată pentru dezinfectarea rănilor și stimularea vindecării arsurilor la oameni, dar acum este indicată în multe alte situații. Este o metodă eficientă de tratare a infecțiilor cutanate, atât simple, cât și complexe (în special atunci când sunt prezenți agenți patogeni multirezistenți la medicamente), precum și a altor diferite tulburări de vindecare a rănilor, cum ar fi cele secundare diabetului 136. Există numeroase date care confirmă că terapia CAPP este foarte eficientă în combaterea agenților patogeni bacterieni, virali și fungici, chiar și în condițiile formării biofilmului 2359, iar modul său fizic de acțiune face ca rezistența la antibiotice, antimicotice sau antivirale să fie irelevantă. Studiile au arătat că metoda CAPP are un efect bacteriostatic excelent asupra Staphylococcus aureus spp. rezistent la meticilină (MRSA) și S. pseudintermedius rezistent la meticilină (MRSP) și asupra Pseudomonas aeruginosa (MRPA) multirezistent, care sunt unii dintre cei mai frecvenți agenți patogeni bacterieni în dermatologia veterinară 1234.

 

Tipuri de dispozitiv și modul de aplicare

În prezent, dispozitivele sunt disponibile în trei modele de bază, fiecare cu avantajele și dezavantajele sale. Toate produc plasmă rece prin ionizarea unui gaz în starea sa plasmatică, de obicei aer atmosferic (adică oxigen și azot) sau un gaz inert precum argonul.

 

  1. Cel mai simplu și mai economic tip (pornește de la 2.000 €) generează o sarcină electrică la catodul dispozitivului și folosește pielea ca anod, plasma fiind generată în spațiul îngust dintre acestea (Figura 2). Principalele avantaje, exceptând costul mic, sunt utilizarea facilă și designul relativ simplu, permițând dispozitivului să funcționeze cu baterii. Unii pacienți sunt deranjați de zgomot sau de senzația de „furnicături”, care depinde de intensitatea curentului.
     
  2.  Al doilea tip de dispozitiv folosește un mediu intermediar (de exemplu, spumă), plasat între catod și piele, cu rol de conductor electric. Acest lucru reduce sau elimină orice senzația de furnicături (Figura 3), deși contactul direct cu rana poate fi neplăcut pentru unii pacienți. Această metodă permite tratarea unor suprafețe relativ mari și eficientizează utilizarea timpului atunci când se tratează plăgi extinse sau câini de talie mare. Pe de altă parte, amplasarea corectă a spumei poate fi dificilă atunci când pacienții sunt de talie mică, când rănile sunt de mici dimensiuni sau dacă există leziuni ale pliurilor pielii. În plus, tamponul de spumă trebuie schimbat pentru fiecare pacient și, chiar dacă dispozitivul este portabil, necesită alimentare de la rețea pentru a funcționa.
     
  3. Al treilea tip de dispozitiv generează plasmă dintr-un gaz inert, cum ar fi argonul, care este apoi eliberat la vârful stiloului injector sub forma unei mici flăcări sau „jet” (Figura 1). Acest jet este ghidat prin mișcări circulare pe suprafața pielii, ajungând foarte aproape de plagă, dar fără a o atinge. Acest model permite tratamente selective „punctuale”, chiar și în pliurile profunde ale pielii sau în plăgile cavitare, și poate facilita uscarea rapidă a rănilor exsudative și purulente, minimizând în același timp iritația sau zgomotul. Dezavantajul constă în costul ridicat de achiziție (până la 15.000 €), în consumul de gaz și în portabilitatea foarte limitată a dispozitivului.  
     
Stilou portabil cu plasmă rece

Figura 2. Stilou portabil cu plasmă rece care utilizează pielea ca anod pentru a genera plasmă. Sunt vizibile mici sclipiri de lumină între dispozitiv și leziune. © Christoph Klinger

Unele dispozitive utilizează un tampon de spumă pentru acoperi o suprafață mare

Figura 3. Unele dispozitive utilizează un tampon de spumă pentru acoperi o suprafață mare, fiind ideale pentru leziunile mai extinse. © Christoph Klinger

Christoph Klinger

Există numeroase date care confirmă că terapia CAPP este foarte eficientă în combaterea agenților patogeni bacterieni, virali și fungici, chiar și în condițiile formării biofilmului, iar modul său fizic de acțiune face ca rezistența la antibiotice, antimicotice sau antivirale să fie irelevantă.

Christoph Klinger

Toate cele trei tipuri de dispozitive sunt ușor de utilizat și pot fi operate de către asistenții veterinari după o perioadă scurtă de instruire, așadar terapia CAPP poate fi integrată cu ușurință în practica de rutină, atât în condiții nesterile în spațiul de consultații, cât și într-o sală de operații aseptică. Întrucât tratamentul este nedureros, pacientul necesită rareori sedare sau anestezie, dar succesul depinde, firește, de identificarea cauzei primare a problemei 67. Durata și frecvența aplicării depind parțial de specificațiile dispozitivului (adâncimea de penetrare variind de la câțiva nanometri până la câțiva milimetri) și de tipul, profunzimea și caracterul leziunii. Un prim protocol care s-a dovedit în general eficient constă în tratarea zonei afectate la intervale de 2-3 zile timp de două săptămâni, reducând apoi frecvența la o dată pe săptămână.

Până în prezent, efectele secundare ale CAPP par a fi minimale, exceptând iritația minoră a pielii în condițiile contactului prelungit cu pielea 8. Deși există puține studii care să compare eficacitatea diferitelor dispozitive 12, autorul consideră că cel de-al treilea model oferă cele mai bune rezultate în ceea ce privește toleranța pacientului și viteza de vindecare. Totuși, proprietarii sunt în general foarte mulțumiți de rezultatele obținute cu oricare dintre dispozitivele CAPP și sunt dispuși să accepte costurile suplimentare pe care le implică această terapie.

Posibile aplicații în medicina veterinară

În prezent, toate dispozitivele sunt concepute în primul rând pentru utilizare topică, iar aspectul cel mai important și inovator al terapiei CAPP constă în faptul că realizează dezinfecția fizică a aproape oricărei zone care prezintă afectare bacteriană, virală sau fungică 145, și în eficiența semnificativă împotriva tulpinilor bacteriene, atât nerezistente, cât și rezistente 112. Dată fiind penetrarea redusă a țesutului, plăgile deschise și superficiale par a fi aplicația ideală pentru această tehnică, în timp ce beneficiile acesteia în zonele mai greu accesibile (de exemplu, pliuri interdigitale, cavități ale corpului, canalele auditive și răni profunde) sunt mai discutabile. Deocamdată, totul depinde în mare măsură de designul dispozitivului și de tipul de leziune tratată, astfel că unele dispozitive CAPP pot fi mai adecvate pentru tratarea pododermatitei sau otitei externe, în timp ce altele sunt mai indicate pentru utilizarea pe suprafețe mari.

În afară de aspectul dezinfectării, devin evidente și alte beneficii ale acestei terapii. De exemplu, este utilizată tot mai frecvent în leziunile asociate vasculitei, cum ar fi cele observate în leishmanioză. Figura 4 prezintă un Labrador afectat căruia i se administrase anterior un ciclu de tratament de patru săptămâni cu antimoniat de meglumină, miltefozină și alopurinol. Chiar dacă răspunsul la tratament a fost bun în ceea ce privește parametrii clinici și titrurile de anticorpi, vasculita asociată a dus la agravarea treptată a ulcerației părții interioare a pavilionului urechii, cu expunerea cartilajului. Aceasta a fost adusă în remisie aproape completă în decurs de 28 de zile folosind terapia CAPP, deși semnele au reapărut șase luni mai târziu din cauza leishmaniozei asociate.

Regiunea concavă a pavilionului urechii la un Labrador în vârstă de patru ani.

Figura 4a. Regiunea concavă a pavilionului urechii la un Labrador în vârstă de patru ani cu leishmanioză, prezentând ulcerație până la cartilaj în ziua 0. © Christoph Klinger

Regiunea concavă a pavilionului urechii la un Labrador în vârstă de patru ani

Figura 4b. Regiunea concavă a pavilionului urechii la un Labrador în vârstă de patru ani cu leishmanioză, prezentând ulcerație până la cartilaj în ziua 28 după CAPP.  © Christoph Klinger

Este important de menționat că, deși CAPP va facilita vindecarea plăgilor, dacă nu este tratată de asemenea afecțiunea de fond, de exemplu la pacienții cu imunosupresie, recidiva se va produce probabil într-un interval scurt de timp 13. Figura 5 prezintă un Ciobănesc de Berna în vârstă de opt ani care a dezvoltat septicemie secundară unei ocluzii intestinale cu corp străin și necroză. Câinele fusese anterior diagnosticat cu hipoadrenocorticism și fusese tratat cu deoxicorticosteron câțiva ani. Ca o consecință a septicemiei, pacientul a dezvoltat fasciită necrozantă în mai multe zone de pe flancuri, prezentând răspuns limitat la tratamentul cu antibiotic triplu, probabil din cauza terapiei cu corticosteroizi. Cu toate acestea, aplicarea CAPP a produs o îmbunătățire rapidă în decurs de trei săptămâni și, deși câinele a dezvoltat zone suplimentare de fasciită în acest interval, acestea au fost tratate de asemenea cu succes și toate leziunile s-au remis după 24 de zile de tratament, fără recidivă ulterioară.

Fasciită necrozantă la un Ciobănesc de Berna în vârstă de opt ani

Figura 5a. Fasciită necrozantă la un Ciobănesc de Berna în vârstă de opt ani cu imunosupresie, tratat cu CAPPîn ziua 0. © Christoph Klinger

Fasciită necrozantă la un Ciobănesc de Berna în vârstă de opt ani cu imunosupresie, tratat cu CAPP în ziua 7

Figura 5b. Fasciită necrozantă la un Ciobănesc de Berna în vârstă de opt ani cu imunosupresie, tratat cu CAPP în ziua 7. © Christoph Klinger

Fasciită necrozantă la un Ciobănesc de Berna în vârstă de opt ani cu imunosupresie, tratat cu CAPP în ziua 11

Figura 5c. Fasciită necrozantă la un Ciobănesc de Berna în vârstă de opt ani cu imunosupresie, tratat cu CAPP în ziua 11. © Christoph Klinger

Terapia CAPP a demonstrat de asemenea beneficii la pacienții cu diferite boli mediate imun. Acest lucru este ilustrat în Figura 6, care prezintă un câine Ciobănesc German în vârstă de trei ani cu fistule perianale. Câinele a fost tratat cu o combinație de CAPP, ciclosporină și tacrolimus topic, dar pentru comparație doar jumătatea stângă a anusului a fost tratată cu CAPP, iar partea dreaptă a fost acoperită cu hârtie în timpul ședințelor cu plasmă rece. După 18 zile, a devenit evident că, deși medicația era eficientă, partea stângă a prezentat închidere semnificativ mai rapidă a plăgii și mai puține cicatrici decât cealaltă parte.

Fistule perianale la un Ciobănesc German în vârstă de trei ani înainte de tratament

Figura 6a. Fistule perianale la un Ciobănesc German în vârstă de trei ani înainte de tratament. © Christoph Klinger

Fistule perianale la un Ciobănesc German în vârstă de trei ani în ziua 18

Figura 6b. Fistule perianale la un Ciobănesc German în vârstă de trei ani în ziua 18. De remarcat că numai jumătatea stângă a anusului a fost tratată cu CAPP. © Christoph Klinger

Un alt aspect căruia i se acordă o atenție deosebită în prezent este efectul benefic pe care terapia cu plasmă rece îl are asupra fibrozei 11. Figura 7 prezintă un câine Ciobănesc de Berna în vârstă de patru ani cu calcinoză cutanată severă secundară hiperadrenocorticismului iatrogen, ca urmare a tratamentului pentru pemfigus foliaceu. În afară de tratamentul antiinflamator local (de exemplu, DMSO) și trecerea de la glucocorticoizi la medicații alternative (cum ar fi ciclosporina) pentru controlul pemfigusului, opțiunile terapeutice în astfel de cazuri sunt foarte limitate. Calcinoza cutanată poate duce adesea la cicatrici semnificative, însă în acest caz tratamentul cu CAPP a generat un răspuns foarte rapid și 90% din piele a prezentat vindecare completă și fără cicatrici în interval de patru săptămâni, cu creșterea ulterioară completă a părului.

În final, pentru moment, CAPP s-ar putea aplica și în alte domenii. Se efectuează deja cercetări privind opțiunile care ar permite utilizarea internă a acestei tehnici prin intervenții minim invazive (de exemplu, prin endoscopie) 14. Utilizarea în cazurile chirurgicale este încă un subiect controversat; ar putea fi benefică pentru dezinfecția postoperatorie a plăgilor și prevenirea formării cicatricilor, dar există incertitudine cu privire la utilizarea intraoperatorie. Chiar dacă ar putea reduce încărcătura bacteriană rezultată în urma intervenției chirurgicale, timpul prelungit de operare pe care îl necesită ar putea favoriza pierderea de lichid din țesuturi, ducând la o vindecare nesatisfăcătoare 1115.

Calcinoză cutanată iatrogenă severă la un Ciobănesc de Berna în vârstă de patru ani cu pemfigus foliaceu.

Figura 7a. Calcinoză cutanată iatrogenă severă la un Ciobănesc de Berna în vârstă de patru ani cu pemfigus foliaceu. © Christoph Klinger

Același câine după tratamentul CAPP, în ziua 28.

Figura 7b. Același câine după tratamentul CAPP, în ziua 28. © Christoph Klinger

Concluzie

Terapia cu plasmă rece la presiune atmosferică (CAPP) este un tratament fizic simplu care poate accelera semnificativ vindecarea multor plăgi cutanate. Elimină eficient agenții infecțioși, indiferent de rezistența acestora la medicamente, și accelerează recuperarea pacientului, mai ales acolo unde există factori care ar putea încetini procesul de vindecare. Deoarece aplicarea este rapidă, nedureroasă și simplă, procedura este totodată potrivită pentru utilizarea în practica de rutină, chiar dacă nu este încă disponibilă o evaluare obiectivă concludentă a eficacității sale. Important este că terapia CAPP nu înlocuiește diagnosticarea atentă de către medicul veterinar, deoarece nu poate vindeca nicio boală de fond.

Referințe

  1. Daeschlein G, Napp M, von Podewils S, et al. In vitro susceptibility of multidrug resistant skin and wound pathogens against low temperature atmospheric pressure plasma jet (APPJ) and dielectric barrier discharge plasma (DBD). Plasma Process Polym 2014;11(2):175-183.

  2. Hüfner A, Steffen H, Holtfreter B, et al. Effects of non-thermal atmospheric pressure plasma and sodium hypochlorite solution on Enterococcus faecalis biofilm: an investigation in extracted teeth. Plasma Process Polym 2017;14(3):1600064.

  3. Koban I, Matthes R, Hübner N-O, et al. Treatment of Candida albicans biofilms with low-temperature plasma induced by dielectric barrier discharge and atmospheric pressure plasma jet. NJP 2010;12(7):073039.

  4. Kondeti VSK, Phan CQ, Wende K, et al. Long-lived and short-lived reactive species produced by a cold atmospheric pressure plasma jet for the inactivation of Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus. Free Radic Biol Med 2018;124:275-287.

  5. Sun P, Sun Y, Wu H, et al. Atmospheric pressure cold plasma as an antifungal therapy. Appl Phys Lett 2011;98(2):021501.

  6. Hasse S, Duong Tran T, Hahn O, et al. Induction of proliferation of basal epidermal keratinocytes by cold atmospheric pressure plasma. Clin Exp Dermatol 2016;41(2):202-209.

  7. Schmidt A, Bekeschus S, Wende K, et al. A cold plasma jet accelerates wound healing in a murine model of full-thickness skin wounds. Exp Dermatol 2017;26(2):156-162.

  8. Daeschlein G, Scholz S, Ahmed R, et al. Cold plasma is well-tolerated and does not disturb skin barrier or reduce skin moisture. J Dtsch Dermatol Ges 2012;10(7):509-515.

  9. Filipić A, Gutierrez-Aguirre I, Primc G, et al. Cold plasma, a new hope in the field of virus inactivation. Trends Biotechnol 2020;38(11):1278-1291.

  10. Haertel B, Eiden K, Deuter A, et al. Differential effect of non-thermal atmospheric-pressure plasma on angiogenesis. Lett Appl NanoBioScience 2014;3(2):159-166.

  11. Metelmann HR, Vu TT, Do HT, et al. Scar formation of laser skin lesions after cold atmospheric pressure plasma (CAP) treatment: a clinical long-term observation. Clin Plasma Med 2013;1(1):30-35.

  12. Arndt S, Schmidt A, Karrer S, et al. Comparing two different plasma devices kINPen and Adtec SteriPlas regarding their molecular and cellular effects on wound healing. Clin Plasma Med 2018;9(10):1016.

  13. Classen J, Dengler B, Klinger CJ, et al. Cutaneous alternariosis in an immunocompromised dog successfully treated with cold plasma and cessation of immunosuppressive medication. Tierärztl Prax K 2017;45(05):337-343.

  14. Winter J, Nishime TM, Bansemer R, et al. Enhanced atmospheric pressure plasma jet setup for endoscopic applications. J Phys Appl Phys 2018;52(2):024005.

  15. Nolff MC, Winter S, Reese S, et al. Comparison of polyhexanide, cold atmospheric plasma and saline in the treatment of canine bite wounds. J Small Anim Pract 2019;60(6):348-355.

Christoph J. Klinger

Christoph J. Klinger

Dr. Klinger a absolvit facultatea în 2011 și a continuat să lucreze în clinica pentru animale de companie din cadrul Universității din München, apoi a efectuat un stagiu cu durata de un an în același domeniu de activitate. Citiți mai mult

Alte articolele ale acestui număr

Numărul revistei 31.2 Publicat la data 31/01/2024

Isoxazolinele în demodicoza canină

În ultimii ani a existat un aflux de molecule noi pentru tratamentul ectoparaziților canini. În articolul de față, Vincent Defalque discută utilizarea unora dintre cele mai promițătoare medicamente noi...

Scris de Vincent E. Defalque

Numărul revistei 31.2 Publicat la data 18/10/2022

Dificultățile diagnosticării dermatitei atopice canine

Medicii se confruntă cu provocări atunci când gestionează un posibil caz de dermatită atopică la câini.

Scris de Ana Rostaher

Numărul revistei 31.2 Publicat la data 14/10/2022

Tratamentul dermatitei atopice canine

Câinele atopic este un pacient frecvent întâlnit în clinica veterinară generală.

Scris de Annette van der Lee

Numărul revistei 31.2 Publicat la data 14/10/2022

Tratamentul dermatitei atopice canine

Câinele atopic este un pacient frecvent întâlnit în clinica veterinară generală.

Scris de Annette van der Lee