Razionale
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Razionale |
In ambiente ipossico le ulcere non guariscono
per la ridotta proliferazione dei fibroblasti, ridotta produzione di collagene e
scarsa neoangiogenesi. L’ipossia ostacola l’azione battericida
intracellulale dei leucociti sugli aerobi comunemente presenti nelle ferite
creando un ambiente ideale per la proliferazione fino alla formazione della
ferita complicata. L’uso aggiuntivo dell’OTI può ripristinare un ambiente
cellulare favorevole nel quale il processo di guarigione delle ferite ed i
meccanismi di difesa contro i batteri vengono potenziati. Questo approccio si
basa su evidenti dati fisiologici sostenuti da ricerche in vivo e su animali e
da positive esperienze cliniche.L’uso dell’ossigeno iperbarico provoca
un significativo aumento della ossigenazione tissutale nelle ferite infette e
ipoperfuse. Questo aumento della pressione parziale di ossigeno provoca
alterazioni significative verso il processo di riparazione delle ferite. L’OTI
stimola la guarigione delle ferite agendo direttamente sulla proliferazione dei
fibroblasti (1) con la conseguente produzione di collagene (2) e di
glicosaminoglicani (3), sulla neoangiogenesi (4) e stimolando il killing
batterico ossidativo dei neutrofili (5). Numerosi studi dimostrano che una
elevata tensione di ossigeno nella ferita contribuisce all’eliminazione dei
batteri e diminuisce la percentuale di infezione (12,26, 27,28). Come risultato
indiretto l’OTI inibisce l’adesione dei leucociti neutrofili all’endotelio
(6), interrompendo il danno ossidativo endoteliale,
stimola la produzione di mRNA per la sintesi del recettore del
platelet-derived growth factor (7) e sinergizza l’azione di alcuni antibiotici
(8). L’OTI sinergizza potenzia l’antibiotico modificandone la struttura
chimica o inducendo un danno diretto della parete cellulare del batterio,
promuovendo la fagocitosi cellulare mediando altri meccanismi ancora
sconosciuti.La
dinamica del sistema di trasporto dell’ossigeno (9) nei processi di
riparazione tissutale (perfusione, diffusione e consumo di ossigeno
nell’ulcera) è alla base del meccanismo che conduce alla cronicizzazione e
alla mancanza della guarigione dell’ulcera, anche quando viene attuata la
protezione meccanica e lo scarico posturale in caso di ulcera neuropatica, o nel
caso sia possibile sottoporre il paziente con ulcere ischemiche a procedure di
rivascolarizzazione chirurgica. Infatti in molti pazienti vi sono aree
localizzate di scarso flusso e ipossia a livello periferico per varie
alterazioni fisiopatologiche come l’aumento della viscosità ematica,
l’aggregazione piastrinica, la glicosilazione proteica nel diabetico,
l’ispessimento dell’endotelio capillare, il vasospasmo o la dilatazione
capillare, ecc. (10,11)La pressione parziale dell’ossigeno nel
tessuto o nell’ulcera dipende fortemente dalla perfusione, strettamente
correlata al calibro vasale e alla pressione ematica. Nel diabetico sono spesso
presenti steno-ostruzioni periferiche, ma un ulteriore ostacolo alla perfusione
è dato dalla vasocostrizione per stimoli sul sistema nervoso simpatico come
quelli provocati dal dolore, freddo, paura, farmaci vasocostrittivi. Ognuno di
questi fattori può provocare una riduzione della perfusione e tutti insieme
possono deprimerla massivamente (12,13,14). Se è mantenuta una adeguata
perfusione è possibile aumentare la tensione dell’ossigeno tissutale (14)
attraverso l’aumento della pressione dell’ossigeno inspirato (come avviene
in camera iperbarica).
L’apporto di ossigeno alle cellule
dell’ulcera dipende anche dalla diffusione attraverso un gradiente di
pressione (14). La velocità di apporto dell’ossigeno è inversamente
proporzionale al quadrato della distanza di diffusione e direttamente
proporzionale alla pressione dell’ossigeno perilesionale. Il trasporto per
lunghe distanze è possibile con l’OTI (15,16). Silver ha infatti dimostrato
che in camera iperbarica aumenta la distanza di diffusione percorsa
dall’ossigeno nelle ulcere (16). Krogh, cui si deve il famoso modello di
diffusione, ha calcolato che in ambiente iperbarico a 3 atmosfere viene
teoricamente triplicata la capacità di diffusione dell’ossigeno dal capillare
di partenza. Così, nell’ambito della ferita, l’ossigeno iperbarico consente
di superare grosse distanze di diffusione (17).
La produzione locale del collagene e la
neoangiogenesi tissutale dipendono strettamente dalla tensione dell’ossigeno
il cui bilancio è dato dall’apporto, dovuto alla perfusione e alla
diffusione, e dal consumo cellulare. Il consumo di ossigeno delle ferite non
infette è pari a circa 0,7 ml /100 ml di sangue che le perfonde (14). Quando la
pressione parziale dell’ossigeno nel sangue è di 100 mmHg (respirazione di
aria alla normale pressione atmosferica) la quantità di ossigeno molecolare
disciolto liberamente nel plasma è di solo 0,3 ml/100 ml. Con l’aumento della
pressione dell’ossigeno ematico fino a 275 mmHg (ottenibile a pressione
ambiente e FiO2=100%) si incrementa la dissoluzione dell’ossigeno
plasmatico fino a valori di 0,8 ml/100 ml; tale
quota è sufficiente ad assicurare una normale riparazione tissutale anche dove
non possano arrivare i globuli rossi o nel caso di grave anemia, purché la
perfusione sia mantenuta normale. Nell’ulcera è utilizzata solo una piccola
parte dell’ossigeno legata all’emoglobina, per cui l’anemia non ritarda la
cicatrizzazione dell’ulcera finché l’ematocrito non sia inferiore al 15%
(13,14,18,19). Se invece l’anemia si associa ad una scarsa perfusione, l’OTI
costituisce il solo modo per mantenere la pressione tissutale dell’ossigeno a
livelli compatibili con i processi di riparazione.
L’ipossia è il primo segnale per la
sintesi del collagene e del Vascular Endotelial Growth Factor (VEGF); la
concentrazione del lattato, prodotto dai macrofagi presenti nell’ulcera in
condizioni ipossiche, sembra sia lo stimolo alla produzione del collagene e del
VEGF; ma è l’iperossia che
produce e mantiene l’increzione del VEGF. La velocità della neoangiogenesi è
infatti strettamente dipendente dalla pressione di ossigeno presente nella
ferita (20,21,22). Knighton (23) e Gibson (24) hanno dimostrato che in ambiente
iperossico iperbarico la velocità e
la densità della crescita capillare è ottimizzata. La terapia iperbarica
aumentando la tensione tissutale di ossigeno permette ai neutrofili di esplicare
la funzione di killing anche nelle lesioni infette normalmente ipossiche.
Numerosi studi dimostrano che una elevata tensione di ossigeno nella ferita
contribuisce all’eliminazione dei batteri e diminuisce la percentuale di
infezione (12,26, 27,28).
L’OTI
è dunque capace di potenziare la riparazione dell’ulcera risolvendo i
problemi di ipossia tissutale lesionale e perilesionale che ne ritardano la
normale evoluzione. E’ giusto però selezionare i pazienti non candidando alla
terapia i soggetti che non presentano ipossia tissutale e quelli con problemi di
trasporto per difetti di perfusione o diffusione