Mar 12, 2013

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WOUND BIOFILM APPROACH: CASE STUDIES

ENFOQUE DE LAS HERIDAS CON BIOFILMS: ESTUDIOS DE CASO

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AUTORES: Vítor Santos, Ana Sofia Santos, Elsa Menoita

Resumo

Os microrganismos são estruturas simples, que estão presentes nos mais diversos habitats, mas capazes de desenvolverem comportamentos bastante complexos. O conceito de  biofilme tem emergido gradualmente de estudos científicos durante longo período de tempo, porém, nas últimas duas décadas, essa concepção tem avançado  consideravelmente.Estima-se que mais de 90% dos microrganismos vivem sob a forma de  biofilmes e praticamente não existe nenhuma superfície que não possa ser ou vir a ser  colonizada por bactérias . Em suma, os microrganismos apresentam-se nos ambientes  aquosos, tanto na forma planctónica com na forma séssil. Na forma planctónica os microrganismos encontram-se em suspensão e dispersos no meio aquoso, e na forma  séssil encontram-se aderidos a superfícies sólidas sob a forma de biofilmes. As feridas não  são excepção e a presença de biofilme nestas é um fenómeno importante a considerar.  Com este artigo, pretende-se demonstrar a aplicação de estratégias para a gestão de  biofilmes, com recurso à metodologia de estudo de caso.

Palavras-chaves: Biofilmes, feridas crónicas, estudo de caso

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Abstract

Microorganisms are simple structures that are present in various habitats, but able to develop enough complexos. The behavior of biofilm concept has emerged gradually scientific studies for a long period of time, however, the last two decades, this design has advanced  considerably . it is estimated that over 90% of living microorganisms in the form of  biofilms and practically there is no surface which can not be or become colonized by  bacteria. In sum, the microorganisms are presented in aqueous environments, either as planktonic to the sessile form. In order planktonic microorganisms are suspended and dispersed in the aqueous medium and form sessile are adhered to solid surfaces in the form of biofilms. The wounds are no exception and the presence of these biofilms is an  important phenomenon to consider. With this article, we intend to demonstrate the application of strategies to manage biofilms, using the case study methodology.

Key words: Biofilms, chronic wounds, case study

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Enquadramento da Problemática   

Para Rhoads et al. (2008), é necessário fazer um update do paradigma continuum contaminação-infecção, porque ele não tem em consideração os biofilmes, o seu ciclo de vida, que em muito constrasta com o defendido: invasão (contaminação), proliferação (colonização) e reacção do hospedeiro (infecção), verificando-se que mesmo a presença de bactérias parece ter um efeito indesejável, com atraso na cicatrização. Esta situação tem  sido designada de colonização crítica. O conceito de colonização crítica foi desenvolvido na tentativa de reconhecer o papel crítico da carga bacteriana (bioburden) responsável pelo atraso na cicatrização, mas sem sinais óbvios de infecção (Edwards & Harding, 2004, citados por Phillips et al., 2010). Na realidade, o conceito de colonização crítica, provavelmente, descreve a presença de um biofilme numa ferida crónica (Phillips et al., 2010). A microbiologia tradicional caracterizou durante anos as células encontradas em suspensões como planctónicas (Widgerow, 2008). Estas células foram exaustivamente avaliadas, isoladas e identificadas. Algumas das bactérias planctónicas estudadas têm a capacidade de aderir em várias superfícies, formando biofilmes, assumindo assim a forma séssil.

Para Rhoads et al. (2008), todas as feridas crónicas têm bactérias na sua superfície, para além disso as bactérias do biofilme não estão uniformemente distribuídas no leito da ferida. Actualmente, o método mais confiável para confirmar a presença de biofilme microbiano é a microscopia especializada (Phillips et al., 2010). Foi realizado um estudo de referência por James et al. (2008), citados por Phillips et al., (2010) e Wolcott e Rhoads (2008), através de microscopia de imagem electrónica a 50 feridas crónicas e 16 agudas. Os autores verificaram que, 60% das feridas crónicas possuíam biofilme e apenas 6% das feridas agudas apresentavam biofilme (Steinberg, 2011; James et al., 2008; Widgerow, 2008). Estes resultados sugerem para os autores que, não só as feridas crónicas apresentavam biofilme, como, também, a sua presença pode prejudicar a cicatrização, contribuindo para a cronicidade das feridas.

Trata-se portanto de uma entidade, com grande relevância clínica, no que concerne ao tratamento de feridas crónicas e sendo urgente a definição de medidas sistematizadas para o seu controlo, com base em evidência cientifíca credível. Biofilme microbiano é definido como uma associação de células microbianas fixadas às superfícies, bióticas ou abióticas, envolvidas numa complexa matriz extracelular de substâncias poliméricas.

De acordo com Costerton (1984) e Bester et al. (2010) citados por Phillips et al. (2010):

– Fixam-se em poucos minutos;

– As microcolónias formam-se dentro de 2-4 horas;

– A matriz forma-se em 6- 12 horas, tornando o biofilme cada vez mais resistente a biocidas e a antibióticos;

O biofilme maduro pode começar a desprender bactérias planctónicas dentro 2-4 dias. Um biofilme maduro depois de libertar células bacterianas pode recuperar num espaço temporal de 24 horas. Gibson et al. (2009), refere que a persistência de biofilme estabelece uma fonte inflamatória a longo prazo:

– Espécies reactivas de oxigénio (EROS);

– Proteases (MMP’s);

Para Rhoads et al. (2008), o biofilme pode desencadear uma resposta imunitária com aumento de MMP, senescência com incapacidade funcional dos fibroblastos, queratinócitos, e das células endoteliais para iniciar a angiogénese.

Muito se tem debatido sobre o diagnóstico dos biofilmes nas feridas crónicas e se estes podem ser observados a olho nú. De acordo com Phillips et al., (2010), os biofilmes são estruturas microscópicas, contudo, quando se desenvolvem durante um longo período sem sofrerem qualquer perturbação podem tornar-se espessos o suficiente para serem observados a olho nú.

Clinicamente, os biofilmes têm sido observados com frequência como uma camada fina translúcida, brilhante na ferida infectada, não respondendo a terapias antimicrobianas e não mostrando sinais de cicatrização (Widgerow, 2008). É de advertir que, nem todas as espécies bacterianas que formam  biofilmes são observáveis a olho nú (Phillips et al., 2010). Para os mesmos autores, alguns biofilmes microbianos podem ser visualmente detectados por causa da produção de pigmentos, como por exemplo, o verde pyocyanin produzido por Pseudomonas (Dietrich et al., 2006, citados por Phillips et al., 2010). Por vezes, também se verificam dificuldades na distinção de biofilmes e tecido desvitalizado pouco aderente e consistente (slough – depósitos de fibtina/resíduos). O slough tem sido descrito como viscoso, amarelo, e relativamente opaco, enquanto que os biofilmes encontrados nas feridas têm uma aparência mais gelificada e brilhante (Hurlow & Bowler, 2009, citados por Phillips et al., 2010).

Quadr.1

As feridas crónicas são muitas vezes geridas através de uma única estratégia de cada vez. De facto, estratégias sequenciais muitas vezes resultam em fracasso para cicatrizar a ferida (Association for the Advancement of Wound Care, 2008). De acordo com o estudo de Wolcott e Rhoads (2008)  realizado a 190 pessoas com úlceras de perna, entre 2002 e 2006, recorreu-se às estratégias de gestão do biofilme e, verificaram que 146 (77%) apresentaram cicatrização completa e 44 (23%) não apresentaram cicatrização completa. Deste modo, as estratégias de gestão de biofilme têm os seguintes objectivos:

– Reduzir a carga biofilme;

– Evitar a reconstituição do biofilme (Phillips et al., 2010).

Steinberg (2011) acrescenta, referindo que há cinco principais formas de, possivelmente, prevenir, reduzir e controlar os biofilmes: 1) Prevenir a fixação de bactérias; 2) Prevenir a formação de biofilme; 3) Interromper o biofilme para permitir a penetração tópica de agentes antimicrobianos; 4) Interferir com quorum-sensing; 5) Melhorar a dispersão de bactérias dos biofilmes para as bactérias planctónicas poderem ser mais facilmente destruidas.

Stoodley et al. (2001), citados por Association for the Advancement of Wound Care (2008), também, referem que o biofilme leva cerca de 24 horas para restabelecer a sua biomassa. Após a ruptura com desbridamento e tratamento tópico – ex. Surfactantes – há uma janela de oportunidade de 24 horas, utilizando antimicrobianos, de forma a não se recuperarem.

Quadr.2

Agentes Anti-Biofilme em Tratamento de Feridas

Surfactantes

Surfactante é uma abreviação de “agente activo de superfícies”, que significa “activo à superfície”. Um surfactante é caracterizado pela sua tendência de adsorver em superfícies e interfaces. Este permite reduzir a tensão superficial dos fluidos aquosos. Esta característica permite-lhes actuar como substâncias detergentes, agentes humificantes, e emulsionantes, sendo intensivamente usados no controlo da formação de biofilmes no equipamento industrial, especialmente na indústria alimentar. Os surfactantes utilizados na eliminação de biofilmes nas feridas aumentam a solubilidade e melhoram a limpeza. O resultado da baixa tensão superficial induzida pelo surfactante ajuda na remoção de detritos e bactérias (Andriessen & Eberlein, 2008, citados por Cutting, 2010). Os surfactantes existentes no mercado português são a betaíne, sob a forma associada com polihexanida, que será posteriormente mencionada e a espuma de poliuretano com surfactante F-68 com e sem prata.

A betaína é um alcalóide surfactante que é encontrado na cana-de-açúcar, em outras plantas e animais. Tem alta solubilidade em água e induz um efeito de stress osmótico no factor rhamnolipid, factor de virulência produzido pela P. aeruginosa, que causa lise de macrófagos e leucócitos polimorfonucleares (Van Gennip et al., 2009, citados por Cutting, 2010). A betaína interfere também na produção de homoserina lactona (factor de virulência) e na actividade de sinalização célula-célula (quorum sensing) (Goldberg et al., 2008, citados por Cutting, 2010).

Antimicrobianos

 É importante referir que o biofilme é mais susceptível a antimicrobianos quando ainda não está aderido a um substrato de forma irreversível (Association for the Advancement of Wound Care, 2008). Os antimicrobianos têm o objectivo de evitar a reconstituição do biofilme, eliminando as células planctónicas que foram desagregadas por mecanismos físicos (Phillips et al., 2010).

Antibióticos sistémicos

Quando os antibióticos são usados como um único agente, não conseguem eliminar a causa da cronicidade da ferida na maioria das vezes, devido aos mecanismos de sobrevivência dos biofilmes. Estes eliminam os sintomas da infecção provocada pelos biofilmes, mas não o próprio biofilme, levando ao aparecimento de infecções recorrentes. Clinicamente verifica-se, muitas vezes, uma melhoria a curto prazo no leito da ferida após a administração do antibiótico, seguida por uma posterior deterioração ou recalcitrância. Tal facto, possivelmente, deve-se à falha do antibiótico para reduzir a biocarga (bioburden) a um nível em que as defesas do hospedeiro podem prevalecer, resultando em reconstrução do biofilme e sua resistência (Association for the Advancement of Wound Care, 2008). Costerton et al. (1999) acrescenta, referindo que, as infecções continuam a se propagar mesmo após o término do tratamento dos antibióticos, pois somente as células planctónicas são destruídas. Rhoads et al. (2008) referem que, os antibióticos são eficazes apenas 25-32%, eliminando somente as células superficiais, ou seja, aquelas metabolicamente activas. Assim, as bactérias incorporadas na matriz que estavam em estado de hibernação começam a metabolização. Para além disso, as células bacterianas podem separar-se da estrutura do biofilme em qualquer fase da infecção e estabelecer uma nova infecção aguda (Costerton et a.l, 1999).

Anti-Microbianos

Uma vez que o tratamento inclui técnicas de desbridamento e antibióticos sistémicos, os anti-microbianos poderão ser eficazes, pois penetram  na membrana do próprio biofilme e causam  morte celular (Rhoads et al. , 2008). Os biocidas não selectivos como o álcool, o hipoclorito de sódio, a água oxigenada, lesam as células do hospedeiro, mas não as bactérias em biofilme (Wolcott & Rhoads, 2008).  Os biocidas mais amplamente utilizados no tratamento de feridas com biofilmes são a prata, mel, iodo e PHMB (Phillips et al., 2010, Steinberg, 2011). Anti-microbianos tópicos, tais como prata (Chaw et al., 2006; Percival et al., 2008 citados por Association for the Advancement of Wound Care, 2008), o mel (Okhiria et al., 2004; Irish et al., 2006, citados por Association for the Advancement of Wound Care, 2008), o iodo sob forma de cadexomero fornecem alguma evidência do seu valor na gestão de biofilme, não com o objectivo da sua erradicação, mas através da aplicação de múltiplas estratégias (biocidas e desbridamento), desencadeiam stress ao biofilme, fazendo com que os anti-microbianos possam ser mais bem-sucedidos.

Figura nº1 – Penetração do anti-microbiano antes e depois da acção de surfactantes e biocidas

Figur.1

Mel

A inibição de biofilmes por mel in vitro tem sido relatado (Alandejani et al, 2009; Merckoll et al, 2009; Okhiria et al., 2009 citados por Cooper, 2010). O mel tem sido proposto como uma intervenção anti-biofilme, ainda mais porque a sua molécula de açúcar mais comum (frutose) interfere com a adesão de P. aeruginosa às células hospedeiras. Constatou-se que no caso dos Staphylococcus Aureus, o mel reduz significativamente a formação de biofilme na concentração de 1% (w/v) e a na concentração de 5% (w/v) impediram a formação de biofilme. Assim, os autores Irish, Cartere Blair (2007) defendem a aplicação do mel como profilaxia na formação de biofilmes, sendo que outros como Merckoll et al (2009), focam a carente informação sobre a acção do mel no biofilme, argumentando que, a maioria dos estudos in vitro são referentes a microorganismos sobre a forma planctónica. Okhiria et al (2009) salientam ainda a necessidade da realização de mais estudos in vivo, para determinar a concentração inibitória minima (CIM) de mel para o biofilm, de forma, que a sua acção não promova o crescimento do biofilme.

Iodo

Num  modelo de biofilmes desenvolvido por Hill et al. (2006), vários pensos foram avaliados contra biofilmes de 7 dias (maduros) e biofilmes de 3 dias (jovens). Os pensos com iodo exterminaram todas as células bacterianas do biofilme.  Num estudo de Phillips et al. (2010), realizada em pele suína, comprovou-se que o cadexómero de iodo eliminou um biofilme de Pseudomonas Aeruginosa. Contudo, o iodo, como a iodopovidona apresenta toxicidade celular, inibe fortemente o crescimento celular e em concentrações superiores a 0,1% elimina totalmente a actividade mitótica. Em concentrações mais baixas, a inibição observada é aproximadamente proporcional à dose. Balin et al. (2002) observaram uma menor taxa de cicatrização de feridas, em pessoas tratadas com altas concentrações de iodopovidona. No entanto, o iodo noutras formulações, como cadexemero de iodo, não apresenta citotoxicidade, pois o iodo é liberto de forma gradual e é eficaz contra biofilmes (Rhoads et al., 2008). Outra desvantagem prende-se com o facto de nas feridas exsudativas, ficar inactivado mais rapidamente, o que pode permitir mais facilmente a reconstituição do biofilme, por eventual escassez de anti-microbiano.

PHMB

A polihexanida influencia muito pouco os lípidos neutros presentes nas membranas celulares humanas, pelo que, não afecta os tecidos e possui a capacidade de especificidade de acção eliminando organismos de forma selectiva, sendo considerada uma solução eficaz na limpeza de feridas, preferencialmente adequada nas feridas contaminadas, colonizadas e infectadas (Faria, 2009). A sua actividade pico ocorre entre um pH 5-6 (Broxton et al., 1984, citados por Cutting, 2010). É considerado um produto seguro, com baixa taxa de reacções adversas (Schnuch et al, 2007, citados por Cutting, 2010) e é compatível com outros produtos ao nível do tratamento de feridas em ambiente húmido assim como é eficaz na eliminação de biofilmes (Gray et al., 2010; Faria, 2009).  Num estudo in vitro realizado por Kaehn (2009), citado por Cutting (2010), comparando a eficácia de quatro soluções esterilizadas (solução salina, solução de Ringer, solução de PHMB com betaína e dicloridrato octenidine) numa ferida, PHMB com Betaína foi a única solução completamente eficaz na limpeza da ferida.

Foi realizado um estudo retrospectivo sobre a eficácia da lavagem com PHMB e betaína em solução ou gel (Moller et al., 2008), onde foram incluídos vários tipos de feridas. Em cada mudança de penso, a ferida foi limpa com solução de PHMB para irrigação e, dependendo da decisão clínica, o PHMB gel também foi utilizado. Posteriormente foi aplicado um penso de espuma. No início do estudo, 41% das pessoas tinham a ferida com sinais de infecção. Estas receberam  em conjunto com o PHMB solução ou gel. Após o tratamento, a taxa de infecção da ferida desceu de 41% para 3%. A cicatrização foi conseguida em 80% das feridas e 3% não apresentaram melhoria. A avaliação demonstra que o PHMB gel ou solução foi indolor em 99% dos casos e cerca de 66% das pessoas relataram uma melhoria no odor da ferida. O tratamento foi bem tolerado, com uma melhoria na qualidade de vida das pessoas.

Prata

Percival et al. (2007), citados por Rhoads et al. (2008) realizaram um estudo in vitro, e concluíram que a prata em forma iónica tem capacidade de prevenir a formação de biofilmes. De acordo com Bjarnsholt et al. (2007), citados por Steinberg (2011) e Percival et al. (2007, 2008), citados por Rhoads et al. (2008), vários estudos em laboratório demonstraram que a prata tem um efeito letal sobre os organismos do biofilme.

Contudo, um estudo in vitro concluiu que a concentração de prata nos diversos pensos é baixa para eliminar o biofilme (Bjarnsholt et al., 2007 citados por Rhoads et al., 2008). De acordo com Bjarnsholt et al. (2007), citados por Steinberg (2011), a prata só poderá ter efeito sobre o biofilme em altas concentrações, o que pode ser superior 1 a 10 vezes que a concentração necessária para eliminar em forma planctónica. No entanto, este estudo foi realizado in vitro em biofilmes de P. aeruginosa e não in vivo em biofilmes em feridas crónicas (Rhoads et al., 2008). Contudo, com o estudo de Newman et al. (2006), citados por Widgerow (2008), levantam-se algumas questões: será que a prata apresenta igual eficácia para todos os agentes microbianos? O seu estudo sugeriu que o S. aureus é menos susceptível a prata iónica do que P. aeruginosa, pois foi preciso mais tempo de exposição de prata para induzir a morte celular em S. aureus (24 horas) em comparação com P. Aeruginosa

Estudos de Caso

De modo a demonstrar os efeitos das várias estratégias de gestão de Biofilme, foram realizados estudos de caso que procuraram evidenciar as vantagens de alguns dos agentes antibiofilme descrito. Para tal foi efectuada uma documentação do historial clínico do doente e caracterização da ferida, bem como monitorização da área desta, com recurso a planimetria digital, recorrendo à análise de fotos digitais no software OsiriX. Esse mesmo registo fotográfico serviu como base para uma avaliação mais qualitativa da evolução da ferida.

Caso n.º 1: Sr. A. P.

Homem com 72 anos de idade, com ulceração venosa na face interna da perna, acompanhada de eczema venoso e edema moderado (++). Foi calculado o Indice de Pressão tibio-braquial (IPTB), cujo valor era de 0.93. Ferida com 40 dias de evolução, sem resposta a antimicrobianos tópicos, superficie coberta de fibrina. Apresenta critérios diagnósticos compatíveis com a presença de biofilme.

Tratamento Implementado: Terapia Compressiva de curta tracção, cadexómero de iodo + Compressa não-aderente com iodopovidona, aplicação de pomada corticóide (betametasona) na pele perilesional. A ferida cicatrizou 3 dias depois, pelo que se assumiu a eficácia do cadexómero de iodo na neutralização de algum eventual biofilme presente na ferida (Figuras 2 a 4).

Figur.2

Figur.3

Figur.4

Caso n.º 2: Sr. S. B.

Homem com 78 anos de idade, pé diabético, com status pós amputação trans-metatarsica dos dedos do pé esquerdo há 5 semanas, aquando do inicio do estudo.

Tratamento anterior da deiscência com hidrofibra com prata, sem sucesso, houve agravamento com aumento da área e aumento de tecido inviável.

Tratamento Implementado: Desbridamento Cortante Conservador, lavagem com solução salina e aplicação de Alginato com mel manuka+ Espuma de poliuretano (Figuras 5 a 9), com o objectivo de contribuir para remoção de tecido inviável, bem como evidenciando a acção do mel numa ferida com suspeita de biofilme, infectada, com aparente “resistência” ao antimicrobiano prata.

Figur.5

Figur.6

Figur.7

Figur.8

Figur.9

Caso n.º 3: Sr. F. M.

Homem anos 67 anos de idade, com úlcera venosa na face externa da perna esquerda, com evolução de 6 meses, tratamento anterior com apósito de hidrofibras com prata e terapia compressiva de longa tracção. A lesão aparentemente evoluiu de forma positiva durante os primeiros 4 meses, estando estagnada à dois meses, de acordo com o doente. Aparentemente apresenta metade do seu tamanho original. De acordo com o doente o tratamento inicial foi feito com hidrofibras sem prata, passando a hidrofibras com prata, quando a ferida estagnou, começou a apresentar exsudado espesso e de cheiro fétido, embora sem sucesso. Assim temos uma ferida com alguns sinais clinicos de infecção/colonização critica, no que respeita ao compartimento superficial da ferida, mas sem resposta ao antimicrobiano aplicado, pelo que é válido considerar a hipotese de ter biofilme bacteriano. Ao iniciar o estudo de caso foi de novo efectuada avaliação vascular, apresentando um IPTB de 0.88, válido para aplicação de terapia compressiva, que já estava inclusive em curso.

No que respeita ao restante quadro clinico, o doente apresentava dor, edema algo acentuado, apesar da terapia compressiva de longa tracção, cerca de 50% da superficie da ferida coberta por fibrina. Sem evolução há dois meses e com tratamento dirigido à etiologia e quadro clinico da ferida, optei por excluir então o biofilme com a aplicação do surfactante betaina, associado a PHMB.

Tratamento Implementado: Aplicação de compressas em não tecido com solução de PHMB + Betaína durante 15 minutos; Penso de poliuretano + Ac. Hialurónico com iodo; terapia compressiva de curta-tracção, que pareceu fazer mais sentido num doente que é autónomo e ao qual foi explicado os beneficios de caminhadas diárias com este tipo de material e realização de exercicios em repouso que activem a bomba gemelar. Os resultados foram bastante positivos, levando a crer que o principal problema residia mesmo numa eventual presença de biofilme, como podemos verificar pela evolução positiva descrita nas figuras 10 a 13.

Figur.10

Figur.11 Figur.12 Figur.13

Caso n.º 4: Dona C. G.

O caso da Dona C.G. de 81 anos de idade, é um caso de desespero, por parte de uma pessoa que convive há 2 anos  com uma úlcera venosa na face antero-externa da perna direita,  e na maior parte do tempo com dor, exsudado espesso, odor fétido, edema acentuado. Distingue-se à superficie da ferida uma aparente camada translúcida. Trata-se de uma lesão tratada por vários profissionais diferentes ao longo deste período de tempo, em que de acordo com a doente se alternou entre períodos de estagnação e agravamento da lesão.  O tratamento mais recente inclui um apósito com prata e antibiótico sistémico, sem resposta positiva, apenas houve uma ligeira melhoria na dor e exsudado aquando da toma do antibiótico , que rapidamente reverteu com o fim  deste (de acordo com a doente).

Procurando excluir causas mais graves, deste atraso e agindo de acordo com as boas práticas, avaliou-se o IPTB, que revelou 0.85, logo complementado pela restante observação de sinais clinicos na perna e historial da doente, permitiu excluir doença arterial periférica e apostar em terapia compressiva. Assim, uma vez mais se apostou na betaina com PHMB, visto que com este quadro clinico é legitimo pensar na eventual presença de biofilme.

Tratamento Instituido: Aplicação de compressas em não tecido com solução de PHMB + Betaína durante 15 minutos; Aplicação PHMB+ Betaína em gel, Penso de poliuretano com prata e terapia compressiva de curta-tracção, efectuando os respectivos ensinos acerca dos cuidados a ter com a terapia compressiva e de como fazer uma eficaz activação da bomba gemelar (ver figuras 14 a 17).

Figura 14: Aspecto inicial da ferida. Leito da ferida inviável , com bordos encovados, vastos depósitos de fibrina, tecido de granulação muito escurecido, foi aplicada Betaina com PHMB.

Figur.14

Figur.15

Figur.16

Figur.17

Caso n.º 5: Sra. E. M.

Senhora com 89 anos de idade, diabética, úlcera de pressão na região sagrada, com evolução de 2 anos, de acordo com a família. Tem ainda como problemas activos, anemia e hipertensão arterial, que se encontra controlada e demência cerebro-vascular. Está acamada, incontinete de ambos os esfincteres e sem capacidade para se mobilização. Desde há uns meses a familia colocou uma cobertura de colchão de pressão alterna, mas de eficácia duvidosa, devido ao reduzido tamanho das células de ar.

Num primeiro contacto, apresentava sinais de infecção, como descoloração do tecido de granulação, exsudado aumentado, odor fétido. O tratamento anterior consistia em compressa não aderente com iodopovidona e compressas.

Tratamento Instituido: Aplicada phmb + betaina associado a antimicrobiano com Ag+. Mais uma vez se optou pela terapêutica dirigida ao biofilme, pois a ferida encontrava-se com sinais de infecção estagnada à vários meses. Boa evolução cicatricial (Figuras 18 e 19).

Figur.18 Figur.19

Caso n.º 6: Sra. M. C.

Mulher de  48 anos de idade, com úlcera venosa no terço inferior, face interna, da perna esquerda de apresentação retro-maleolar, desde há 7 meses. Trata-se de uma senhora com factores de risco laborais acentuados, pois trabalha numa unidade fabril de enlatados, que obriga a várias horas de pé no posto de trabalho, sem activação da bomba gemelar. A terapia compressiva que utilizava foi instituida empiricamente, com recurso a meia elástica, que possuiu um perfil mais de prevenção e não é tão eficaz na fase de tratamento de uma úlcera venosa. Apesar de não ter outros factores de risco, acresce complexidade à ferida o facto de se localizar na região posterior do maléolo.  Obteve-se um IPTB de 0,99. Tratamento anterior com hidrofibra, tem 90% da área da ferida com fibrina.

Figura 20: Aspecto inicial da ferida, coberta por fibrina, com algumas áreas de tecido de granulação escurecido. O exsudado era espesso e fétido.

Figur.20 Figur.21 Figur.22 Figur.23

Tratamento Implementado: Aplicação de PHMB + betaina solução durante 15 minutos – manteve 20% da área da ferida com fibrina. De seguida aplicada Betaina+PHMB gel e uma espuma de poliuretano; terapia compressiva de curta tracção, com “reshaping “ da zona retro-maleolar. Mais uma vez pretende-se demonstrar a eficácia de um plano de tratamento dirigido de acordo com um diagnóstico minucioso da etiologia da ferida e suas implicações anatómicas, bem como da avaliação do leito da ferida, cruzando estes dados com o historial da doente. De facto dois aspectos emergem: necessidade de optimização da terapia compressiva e excluir a presença de um provável biofilme (Figuras 20 a 23). Foram efectuados ensinos acerca de exercicios para minimizar a imobilidade no posto de trabalho.

Nesta série de estudos de caso, destaca-se sem dúvida a utilização de Betaina+PHMB, pois permite destacar todos os detritos do leito da ferida, incluindo eventual biofilme, sem necessidade de desbridamento e com minimo dano  para os tecidos saudáveis (Figuras 24 a 28).

Figur.24 Figur.25

Permite ainda associar outros tipos de apósitos, visto que nenhum destes elementos interage com os restantes principios activos que integram materias para tratamento de feridas. Verifica-se claramente uma maior eficácia associado a um antimicrobiano de libertação gradual, embora em casos colonização critica, sem infecção clinica, por si só seja eficaz, como se pode verificar no caso nº 6.

Figur.26Figur.27Figur.28

Considerações Finais

As estratégias de gestão do biofilme, são algo que acaba por ser efectuado na preparação do leito da ferida, no entanto há ganhos positivos se a aplicação destas estratégias for orientada por uma observação clinica rigorosa da ferida e seu historial.

Deve ser dado enfâse ao papel do biofilme na ferida crónica/complexa e mobilizar as estratégias de forma sistemática para este problema. Em feridas que reunam critérios para suspeita de biofilme, deve ser aplicado um agente anti-biofilme, para excluir a sua presença, quanto mais não seja um surfactante no processo de limpeza desta. Devem-se dirigir esforços no sentido de maximizar as possibilidades de erradicação desta entidade, que causam inevitávelmente atraso cicatricial, que vai implicar mais sofrimento para a pessoa com ferida e gastos enormes no seu tratamento, bastando ter em conta os exemplos acima demonstrados, que evidencia a resolução em poucos dias, de casos que implicavam consumos prolongados de material por largos meses, em que as feridas permaneciam estagnadas. Tudo isto são aspectos a considerar e que vêm reforçar a importância de uma avaliação clínica rigorosa  e eficaz por parte do enfermeiro, de modo a optimizar as opções terapêuticas de que dispõe e conseguir também melhores resultados sob o ponto de vista económico social e logo, na qualidade de vida da pessoa com ferida.

Referências Bibliográficas

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Mar 8, 2013

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THE USE OF SODIUM HYPOCLORITE AT 0.5% IN WOUND CARE

EL USO DE HIPOCLORITO DE SODIO AL 0,5% EN TRATAMIENTO DE HERIDAS

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AUTORES: Ricardo Paço, Luís Simões, Manuel Azevedo, Vítor Santos

Resumo

O soluto de Dakin, tem o seu apogeu na utilização em tratamento de feridas há quase 100 anos atrás, em plena 1ª Guerra Mundial. Surge como antisséptico, no tratamento e prevenção da infecção em feridas, numa época em que não existiam grandes alternativas. Nas décadas seguintes torna-se um antisséptico muito popular, e adquire também função de desbridante, por força da sua acção quimica corrosiva, em tecidos orgânicos. Com o passar do tempo e acompanhando a evolução tecnológica global, também o tratamento de feridas evolui, passando a estar disponíveis produtos que não só substituem o soluto de Dakin, como fazem dele uma opção “barbara” no tratamento de feridas contemporâneo. Ainda assim, o soluto de Dakin reúne ainda hoje alguns “seguidores” fiéis, que para além do fraco argumento da “tradição”, alegam tratar-se de uma opção barata face ao momento sócio-económico, que se vive no nosso país. Assim foi efectuada esta revisão sistemática da literatura com o intuito de reunir evidência que contribua para que no futuro se erradique a prática da utilização do Soluto de Dakin, no tratamento de feridas.

Palavras-chave: Soluto de Dakin, Feridas, Infecção, Desbridamento

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Abstract

The Dakin solute, has its peak use in the treatment of wounds almost 100 years ago, during World War 1. Emerges as an antiseptic in the treatment and prevention of infection in wounds, at a time when there were no other alternatives. In the following decades become a very popular antiseptic, and also acquires debriding function by virtue of its corrosive chemical action in tissues. With the passage of time and accompanying global technological developments, also wound treatment evolves, with the availability of products that not only replace the solute Dakin, but turn it in an “barbaric” option for wound care in our days. Still, Dakin’s solution meets today some “followers” who still believe and claim, beyond the weak argument of “tradition”, that this is an inexpensive option considering the socio-economic moment of our country. As so we made this systematic Review of literature in order to gather evidence to help ensure that in the future, the practice of using the Dakin solute in the treatment of wounds is eradicated.

Keywords: Dakin solute, wounds, infection, debridement.

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Introdução

As diferentes fases do processo cicatricial têm sido estudadas nos últimos anos de uma forma sistemática com o intuito de perceber os normais acontecimentos celulares e moleculares que levam a que este processo suceda sem distúrbios (Schultz et al., 2003). Assim, dispomos hoje de um conhecimento mais profundo sobre a importância do processo inflamatório, proliferação celular e reparação da matriz extracelular, bem como da remodelação do tecido em fases subsequentes.  No entanto os factores que levam a que uma ferida entre num processo de cronicidade ainda são elusivos, sabendo-se no entanto que envolvem factores locais e sistémicos (Sibbald et al., 2011)

Relativamente à infecção, a evidência actual demonstra que um aumento significativo do número de colónias bacterianas pode levar a um atraso do processo cicatricial pelos danos tecidulares que podem ocorrer (Schultz et al., 2003, Sibbald et al., 2006, White et al., 2006). Quando avaliamos os custos de um processo infeccioso descontrolado podemos mencionar os custos directos, imputáveis directamente ao tratamento como o custo hora dos profissionais, exames, apósitos e medicamentos, enquanto que os custos indirectos se podem associar à qualidade de vida do doente e possível abandono de uma actividade laboral (Franks, 2006, White et al., 2006). É urgente conseguir estruturar uma resposta coerente e válida para minimizar os custos imputáveis a um processo cicatricial prejudicado por um processo infeccioso descontrolado.

Uma forma disponível para conseguir destruir, inibir ou reduzir o número de microorganismos que podem afectar o normal decurso do processo cicatricial será a utilização de  antisépticos tópicos. Estes antisépticos estão disponíveis sobre a forma de diferentes compostos químicos, cada um com as suas características específicas. A sua utilização, pelo seu largo espectro de actividade consegue agir sobre bactérias, fungos, vírus, protozoários e até mesmo priões ao contrário dos antibióticos que tendem a ser muito específicos (Thomas et al., 2009).

No entanto a utilização de antisépticos tópicos tem sido uma área de preocupação desde há muitos anos. Argumenta-se que estes podem acarretar distúrbios para o funcionamento celular normal afectando a reparação tecidular (Doughty, 1994, Wilson et al., 2005, Drosou et al., 2003).

Relativamente ao Soluto de Dakin, a sua utilização remonta ao inicio do século passado em que Dakin e Carrel advogaram o uso desta solução nos feridos de guerra com lesões extensas e conspurcadas (Cornwell et al., 2010). Hoje a sua utilização mantém-se envolvida de controvérsia, uma vez que na sua concentração normal é uma solução citotóxica, promovendo a degradação de colagenio e diminuição da actividade dos fibroblastos (Vick et al., 2009). O Soluto de Dakin é ainda uma solução muito utilizada no nosso País, sendo por isso emergente avaliar o impacto que esta opção pode causar nos nossos doentes, bem como instituições e sociedade.

Objectivo

Esta revisão tem como objectivo avaliar o impacto da utilização da solução de hipoclorito de sódio a 0,5% (apresentação normal), conhecida como Soluto de Dakin no tratamento de feridas.

 Metodologia de pesquisa

Foram pesquisadas diferentes bases de dados (PubMed, Cochrane library e CINAHL). Os estudos recuperados foram temporalmente limitados, desde Janeiro de 1990 até Maio de 2011. Inicialmente limitou-se a busca para estudos randomizados comparativos, mas dada a pouca quantidade e pertinência de artigos recuperados este limite foi excluído, sendo alargado também para estudos de caso. Inicialmente foram recuperados muitos artigo relativos a estomatologia, sendo posteriormente utilizado o operador boleano “NOT” junto dos termos MeSH associados a estomatologia para os eliminar dos resultados de pesquisa. Foram também recuperados artigos relevantes com recurso ás bibliografias dos trabalhos recuperados. Os artigos foram avaliados relativamente à sua construção e pertinência com recurso ás ferramentas CASP, sendo posteriormente incluídos ou não, desta revisão.

Foram encontrados um total de 25 artigos relativamente á utilização do Soluto de Dakin no tratamento de feridas sendo os resultados discutidos seguidamente.

Análise PICO

Questão

Qual a efectividade da utilização do Soluto de Dakin no tratamento de feridas?

Tab.1

Limites Aplicados

Tab.2

Bases de dados consultadas

Tab.3

Motivo para a pesquisa nas diferentes bases de dados

Foi conduzida uma pesquisa nas principais bases de dados sobre trabalhos publicados que avaliassem a utilização do Soluto de Dakin no tratamento de feridas. Esta pesquisa foi transversal a estes variados repositores por forma a minimizar a possibilidade de viézes nas conclusões. Durante as pesquisas efectuadas verificou-se uma repetição sistemática na indexação a artigos pertinentes. Foi feita pesquisa também na Scopus, mas devido a problemas técnicos do operador não foi possível guardar os métodos de pesquisa pelo que esses resultados não são incluídos. Foi conduzida pesquisa na SIGLE mas sem obtenção de resultados pertinentes.

As estratégias complementares utilizadas são referenciadas na tabela seguinte.

Tab.4

Metodologia de pesquisa e número de resultados

Tab.5

Discussão

Resultados da pesquisa:

Por definição uma ferida é um insulto traumático á integridade corporal, sendo qualquer traumatismo adicional um obstáculo que apenas poderá atrasar o processo cicatricial (Rodeheaver and Ratliff, 2007).

O Soluto de Dakin já foi considerado como a opção mais avançada para o tratamento de feridas embora tenha sido no inicio da I Guerra Mundial  em que o cenário de guerra era caracterizado por feridas resultantes de explosões causando lesões extensas, fracturas e exposição de órgãos. Este cenário, decorria num contexto de salubridade baixo em que os soldados lutavam também contra a lama, parasitas e disenteria (King, 2008). Tendo em consideração este cenário não será difícil aceitar uma solução com as características do Soluto de Dakin como um excelente método para prevenir infecções que de outro modo conduziriam a amputações e morte.

Com o decorrer dos anos e após a revolução iniciada por meados de 1960 (Winter, 1962), novas perspectivas e preocupações emergem relativamente aos métodos utilizados no tratamento de feridas.

Relativamente ao Soluto de Dakin essas preocupações são direccionadas à sua citotixicidade e possível efeito deletério na actividade celular e consequentemente no processo cicatricial. Foram variados os estudos recuperados na revisão feita neste documento que tentam responder a este problema (Tabela 6).

Tab. 6

É perceptível uma inconsistência nos resultados encontrados, que poderá ser devido a uma multiplicidade de factores:

  • Diferentes tipos celulares que podem responder de forma diferente aos solutos;
  • a composição diferente do hipoclorito de sódio a nível de solução;
  • diferenças no pH;
  • temperatura a que os estudos foram realizados;
  • tempo de exposição;
  • factores que podem completamente alterar os resultados laboratoriais, como a presença de sangue, exsudado purulento e diferentes bactérias presentes. As designações utilizadas de citotoxicidade e viabilidade celular podem ser alvo de diferentes conclusões na interpretação dos trabalhos. (Vick et al., 2009)

No entanto e apesar dos resultados considerados nos estudos podemos inferir que concentrações de 0,5 a 1% promovem a destruição celular o que funciona como uma contra indicação para a sua utilização (Brennan and Leaper, 1985, Cooper et al., 1991). A apresentação comercial do soluto de Dakin é de 0,5%, sendo por isso citotoxica. Outros autores advogam a utilização de menores concentrações tais como 0,005% a 0,057% (Lindfors, 2004, Vick et al., 2009, Lineaweaver et al., 1985, Heggers et al., 1991) as quais não são promovem a destruição celular, mantendo a actividade bactericida. Esta opção parece ser uma solução viável, por preservar as células, no entanto existe uma diminuição da função e actividade celular com concentrações tão baixas como 0,025% (Kozol et al., 1988), inviabilizando a utilização do Dakin, mesmo a baixas concentrações.

Um dos trabalhos recuperados (Cannavo et al., 1998) compara a utilização do hipoclorito de sódio com o alginato de cálcio e um outro apósito combinado no tratamento de deiscências de feridas abdominais. O autor conclui que a utilização do hipoclorito de sódio, além de provocar maior nível de dor e insatisfação perante os doentes é também o que economicamente fica mais dispendioso. Esta avaliação de custos foi baseada nos custos de materiais, tempo gastos pelos profissionais e tempo até finalizar o protocolo.

Conclusão

Considerando que a limpeza e desinfecção das feridas são de importância crucial no decorrer do processo cicatricial, estes procedimentos devem ser o mais atraumáticos possíveis. Enquanto que a limpeza consiste na utilização de fluídos para a remoção de contaminantes e agentes pro inflamatórios da superfície da ferida, a desinfecção tem como objectivo a remoção de microorganismos que fisiologicamente competem com as células no leito da lesão por nutrientes e oxigénio e que libertam resíduos metabólicos, toxinas e enzimas.

A remoção de tecido desvitalizado e exsudado são inquestionavelmente importantes para a diminuição do número de microorganismos por forma a optimizar o leito da ferida para um decurso normal do processo cicatricial.

Não é  objectivo deste trabalho fazer uma meta-análise dos diferentes estudos relativamente ao efeito da Solução de Dakin no processo cicatricial, mas sim analisar independentemente as diferentes conclusões a que chegaram os autores dos trabalhos que visavam este tema.

A prática no nosso País consiste generalizadamente na aplicação da solução não diluída a 0,5%. Todos os estudos demonstraram os efeitos prejudiciais que esta concentração tem a nível celular. Aparentemente, uma solução diluída poderá trazer benefícios e reduzir a citotoxidade do Soluto de Dakin, mas a evidência quanto á sua utilização ainda é escassa e a que existe demonstra que as células apesar de não serem destruídas não desempenham a sua correcta função (Kozol et al., 1988).

Muitos autores desaconselham a utilização da solução de Dakin (Rodeheaver and Ratliff, 2007, Sarvis, 2007, Parcells et al., 2009, Sibbald et al., 2006, White et al., 2006). Outros, que obtiveram resultados mais optimistas referem ser necessária mais evidência para um prática segura ou utilizações muito criteriosas (Lindfors, 2004, Cornwell et al., 2010). Os mesmos autores que advogam a possibilidade   extremamente criteriosa e não generalizada referem que se obtém maior eficácia quando a muda do apósito com soluto de dakin é efectuada duas vezes por dia (Cornwell et al., 2010), o que sem dúvida vai aumentar o uso de recursos inviabilizando de novo o tratamento.

Nos últimos anos temos observado o aparecimento de uma miriade de soluções para o tratamento de feridas. Muitas destas novas possibilidades têm como alvo o tecido necrótico que é muitas vezes abordado com a utilização do Soluto de Dakin. Estas opções são suportadas por vários tipos de trabalhos académicos e clínicos que os justificam como uma opção válida e eficaz.

Como conclusão e com base nos trabalhos recuperados das bases de dados e aqui apresentados sugerimos a exclusão do Soluto de Dakin a 0,5%, sendo substituído por outras alternativas potencialmente menos nocivas e economicamente mais viáveis.

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Jul 30, 2012

ROLE OF BIOFILMS IN CHRONIC WOUNDS

PAPEL DE LOS BIOFILMS EN LAS HERIDAS CRÓNICAS

AUTORES: Elsa Menoita, Vítor Santos, Cláudia Gomes , Ana Sofia Santos

Resumo

Começa a amplamente aceite, que as feridas crónicas na sua maioria apresentam biofilme e que este representa um importante potencial infeccioso. O que importa considerar também é o importante papel que este desempenha ao perpetuar o estímulo inflamatório que caracteriza a ferida crónica. A sua complexidade confere-lhe essa capacidade para induzir a libertação de proteinases e outros factores inflamatórios, enfraquecendo o organismo, danificando o leito da ferida e no fundo comprometendo todo o processo de cicatrização. Caracteriza-se ainda por apresentar multiplos mecanismos de resistência às abordagens terapêuticas tradicionais, o que acentua o seu cariz de factor de cronicidade. A necessidade estratégias terapêuticas especificas para esta entidade, é urgente.

Palavras chave: Biofilmes, Cicatrização, Ferida Crónica

Abstract

It is becoming widely accepted that biofilm is present in most of chronic wounds and that it represents an important potential for infection. It is also important to consider the important role it plays in perpetuating the inflammatory stimulus that characterizes the chronic wound. Its complexity gives it the ability to induce the release of proteinases and other inflammatory factors, weakening the organism, damaging the wound bed and compromising the entire healing process. It is still characterized by presenting multiple mechanisms of resistance to traditional therapeutic approaches, which enhances its factor of chronicity nature. The need for specific therapeutic strategies for this entity, is urgent.

Key words: Biofilms, Wound Healing, Chronic Wound

1. Introdução

Os biofilmes desempenham um papel importante na natureza e em processos tecnológicos. Do ponto de vista do interesse do Homem podem ser benéficos ou prejudiciais. Como exemplo de biofilmes benéficos existem aqueles que se acumulam em ambientes naturais nos depósitos dos rios, lagos ou ambientes marinhos, e que se desenvolvem em associação com as raízes de algumas plantas, fornecendo-lhes alguns nutrientes. São também biofilmes benéficos aqueles que são utilizados em biotecnologia ambiental com grande sucesso no tratamento de efluentes, removendo poluentes orgânicos e inorgânicos de águas contaminadas. Na indústria alimentar, os biofilmes apresentam inúmeras vantagens, podendo ser utilizados na produção de alimentos fermentados, como por exemplo, na produção de vinagre. Contudo, na maioria das situações, a adesão de microrganismos a superfícies sólidas é indesejável, pois, de uma maneira geral, está associada à deterioração das superfícies e/ou ambiente circundante.

1.1. Biofilmes e a cronicidade

Aos biofilmes estão associados a um grande número de problemas de saúde, tais como infecções em tecidos, infecções do trato urinário, infecções desencadeadas por dispositivos médicos, como cateteres vasculares, infecção e consequente rejeição de próteses e implantes e infecções da placa dentária, entre outras (Costerton et al., 1999). No entanto, a ecologia e a gestão dos biofilmes ainda não são bem conhecidos na medicina (Costerton, et al., 1999 citados por Wolcott & Rhoads, 2008). Pelo menos a sua valorização na prática clinica, ainda não atinge a relevância devida e isso é comum a todas as áreas da prestação de cuidados de saúde.

Nos últimos anos, constatou-se que os biofilmes têm um papel preponderante na patogenese de numerosas infecções que não envolvem bio-materiais. De facto, cerca de 65% das infecções humanas de etiologia bacteriana poderão envolver biofilmes (Costerton, et al. 1999; Potera, 1999). The National Institutes of Health (NIH) sugere, mesmo, que 80% das doenças infecciosas é causada por biofilmes podendo causar infecções crónicas (Association for the Advancement of Wound Care, 2008; Wolcott & Rhoads, 2008; Rhoads et al., 2008; Widgerow, 2008). De acordo com Wolcott (2010), há mais de 14 milhões de infecções por biofilme nos EUA cada ano, resultando em mais de 350.000 mortes – uma taxa de mortalidade semelhante à do cancro. Os consórcios de biofilmes podem, mesmo, serem agentes causais de infecções graves em indivíduos imunocomprometidos (Costerton et a.l, 1999). Assim, todos estes dados epidemiológicos, devem servir de alerta para um problema grave, que deve ser encarado como real, as estratégias para o seu controlo devem ser mobilizadas e até mais desenvolvidas.

Rhoads et al. (2008) referem que, as bactérias isoladas em feridas crónicas são geralmente cultivadas e estudadas através de métodos tradicionais aplicáveis somente às bactérias em estado planctónico. No entanto, as bactérias planctónicas cultivadas em laboratório comportam-se de forma diferente das bactérias em biofilme localizadas no leito das feridas crónicas.  É já sobejamente conhecido que mais de 99% das bactérias encontradas na natureza existem em estado séssil, formando biofilmes (Widgerow, 2008), e crê-se que o mesmo se aplica às feridas crónicas (Rhoads et al., 2008). Os biofilmes são de um modo geral heterogéneos, contendo mais do que um microambiente distinto, por exemplo, no mesmo biofilme podem ser encontrados estratos aeróbios e estratos anaeróbios (Characklis & Marshall, 1989; Van Der Wende & Characklis, 1990), apesar de que, de acordo com Flemming (1993) cerca de 70 a 95% da matéria orgânica da massa seca do biofilme seja constituido por substância polimérica extracelular (“Extracellular Polymeric Substances” – EPS).

A presença de biofilme no leito da ferida crónica tem vindo a ser mencionado em estudos há vários anos (Mertz, 2003; Welsh, et al., 2003, Serralta et al., 2001, Bello et al., 2001, citados por Wolcott & Rhoads, 2008), mas actualmente há evidências concretas da sua presença (James et al., 2008).

Num estudo realizado num  modelo suíno, por microscopia eletrónica e microscopia confocal a laser, verificaram, em queimaduras infectadas por Pseudomonas aeruginosa, que as bactérias se encontravam envolvidas numa matriz polimérica (Serralta et al., 2001, citados por Cooper, 2010).

Quadro 1: Forma planctónica versus biofilme: explicação para as observações clínicas
Adaptado: Wolcott (2008) – A study of biofilm-based wound management in subjects with critical limb ischaemia.

Noutra ocasião foi efectuado um estudo de referência por James et al. (2008), citados por Phillips et al., (2010) e Wolcott e Rhoads (2008), através de microscopia de imagem electrónica a 50 feridas crónicas e 16 agudas. Os autores verificaram que, 60% das feridas crónicas possuíam biofilme e apenas 6% das feridas agudas apresentavam biofilme

(Steinberg, 2011; James et al., 2008; Widgerow, 2008). Estes resultados sugerem para os autores que, não só as feridas crónicas apresentavam biofilme, como, também, a sua presença pode prejudicar a cicatrização, contribuindo para a cronicidade das feridas. Wolcott e Rhoads (2008) corroboram esse facto, sublinhando que, os biofilmes podem ser uma das causas da cronicidade das feridas. Phillips et al., (2010) consideram, mesmo, que é provável que quase todas as feridas crónicas tenham biofilme, em pelo menos uma parte do leito da ferida.

Curiosamente, a libertação “deliberada” de bactérias planctónicas do biofilme tem sido proposto para manter uma resposta inflamatória em feridas (Wolcott et al., 2008 citados por Cooper, 2010).

De um microrganismo plantónico a uma comunidade complexa com impressionantes defesas, incluindo um aumento da resistência aos antibióticos, biocidas, e imunidade humana, pode levar somente 10 horas (Fux, et al., 2005, citados por Wolcott & Rhoads, 2008; Widgerow, 2008).

Já de acordo com Costerton (1984) e Bester et al. (2010) citados por Phillips et al. (2010), estudos experimentais têm mostrado que as bactérias planctónicas (como por exemplo, estafilococos, estreptococos, Pseudomonas e Escherichia coli), geralmente:

– Fixam-se em poucos minutos;

– As microcolónias formam-se dentro de 2-4 horas;

– A EPS forma-se em 6- 12 horas, tornando o biofilme cada vez mais resistente a biocidas e a antibióticos;

– O biofilme maduro pode começar a desprender bactérias planctónicas dentro 2-4 dias.

– Um biofilme maduro depois de libertar células bacterianas pode recuperar num espaço temporal de 24 horas.

Stoodley et al. (2001), citados por Association for the Advancement of Wound Care (2008), também, referem que o biofilme leva cerca de 24 horas para restabelecer a sua biomassa. Estes achados experimentais são fundamentais para a gestão dos biofilmes, pois significa que depois de desencadear a ruptura de células bacterianas planctónicas com desbridamento e tratamento tópico, como por exemplo com surfactantes, há uma janela de oportunidade de 24 horas, utilizando antimicrobianos, de forma a não se recuperarem.

Um biofilme pode se reconstituir numa ferida por (Phillips et al., 2010):

– Crescimento a partir de bactérias planctónicas deixadas pelo desbridamento / limpeza;

– Crescimento por  microorganismos  recém  introduzidos.

Segundo Gibson et al. (2009), parece provável que, em muitos casos, as feridas agudas sejam colonizadas por bactérias que em dias se transformam em bactérias de biofilme persistente, estabelecendo uma fonte inflamatória a longo prazo. Numa fase inflamatória prolongada existe um estímulo pró-inflamatório constante, com aumento de libertação de neutrofilios e leucócitos para o leito da ferida. Estes libertam espécies reactivas de oxigénio (ERO) e enzimas (Philipps et al., 2010).

As espécies reactivas de oxigénio são moléculas capazes de modificarem outras moléculas, como proteínas, hidratos de carbono, lipídos e o ácido desoxirribonucléico (DNA). Estas desenvolvem-se a partir do metabolismo aeróbio do oxigénio, causando stress oxidativo.  As ERO podem romper a membrana lipoproteica, destruir as funções enzimáticas celulares, alterar o DNA e conduzir à morte celular.

As enzimas produzidas pelas células inflamatórias são proteínas que facilitam reacções biológicas e que geralmente actuam sobre um número limitado de moléculas (conhecidas como substratos das enzimas), transformando-as fisicamente noutras substâncias. As proteinases (também conhecidas como proteases) são enzimas que actuam sobre as proteínas, geralmente fragmentando a molécula da proteína (Gibson et al., 2009; Schultz et al., 2009). Uma família especifica de proteinases,  as metaloproteinases da matriz – MMP’s, são prticularmente nocivas para o leito da ferida. Os substratos naturais para as diferentes MMPs variam substancialmente, mas incluem importantes proteínas da matriz extracelular (MEC), como o colagénio, a gelatina e os proteoglicanos. As MMPs degradam estas proteínas fragmentando-as em pequenas partes.

Segundo Gibson et al. (2009), a designação “matriz metaloproteinase” (ou “matriz metaloprotease”) indica as propriedades-chave partilhadas pelas MMPs. Todas elas, preferencialmente, degradam as proteínas que compõem a matriz extracelular dos tecidos e requerem um ião metálico (zinco) no centro activo da enzima. Rhoads et al. (2008) defendem que, provavelmente, o biofilme pode desencadear uma resposta imunitária com aumento de MMP, como a MMP -2, MM-8, MMP -9 e a elastase, para além de desencadear senescência com incapacidade funcional dos fibroblastos, queratinócitos, e das células endoteliais para iniciar a angiogénese.

Quando sintetizadas inicialmente, as MMPs permanecem em forma latente (inactivas ou pro-MMP). Elas são activadas por outras proteases que recortam uma pequena parte da molécula, abrindo o centro activo da molécula MMP, permitindo ligar-se ao(s) substrato(s) da sua proteína. Outras moléculas designadas como inibidores de tecido de metaloproteinases (TIMPs) podem inibir as MMPs activadas e bloquear a activação de pro-MMPs (Gibson et al., 2009).

Enquanto a maioria das MMPs é segregada para a MEC (matriz extracelular) circundante, algumas MPPs mantêm-se associadas a membranas celulares, sendo conhecidas como MMPs “tipo membrana” (MMP-TPs). Pensa-se que este grupo de MMPs desempenha um papel importante na activação de pro-MMPs, bem como na activação de pro-TNF (factor de necrose tumoral – um mediador  importante envolvido na inflamação e morte celular) (Gibson et al., 2009).

As MMPs, que essenciais para a cicatrização em feridas agudas, tornam-se prejudiciais nas crónicas, destruindo ou corrompendo continuamente as proteínas essenciais da MEC (Gibson et al., 2009; Schultz et al., 2009). Adicionalmente, as proteinases captam os factores de crescimento, tornando-os indisponíveis para o processo de cicatrização.

1.2. Mecanismos de resistência de bactérias

A capacidade de sobrevivência do biofilme é um resultado de estratégias de adaptação desenvolvidas ao longo de milhões de anos (Association for the Advancement of Wound Care, 2008).

Um dos grandes avanços da medicina tem sido o controlo de infecções através do uso de antibióticos, contudo estes têm uma eficácia limitada nos biofilmes, podendo estes ser mil vezes mais resistentes a antibióticos do que o mesmo organismo em forma plantónica, sendo ainda parcialmente protegidos da acção destruidora dos fagócitos (Davey & O’toole, 2000). Para Wolcott et al. (2009), os biofilmes podem 50 a 1500 vezes mais ser resistentes aos antibióticos. Os biofilmes bacterianos são muito resistentes à eliminação efectuada pelos anticorpos do hospedeiro, pelas células inflamatórias, pelos antibióticos e pelos antissépticos (Gibson et al., 2009; James et al., 2008; Costerton J, Stewart, 2001). Wolcott e Rhoads (2008) corroboram, defendendo que o sistema imunitário e os antibióticos são mais bem-sucedidos em destruir bactérias individuais do que em biofilmes.

Para além das já mencionadas resistências, os biofilmes demonstram, também, resistência acrescida à radiação UV (Elasri & Miller, 1999) e à desidratação, pois a matriz de EPS é altamente hidratada. Flemming (1991) e Mittelman (1998) acrescentam, defendendo que os biofilmes têm processos de protecção contra factores ambientais agressivos, como por exemplo as flutuações de pH, concentração de sais, desidratação, substâncias químicas agressivas, agentes bactericidas (biocidas), predadores, antibióticos.

Existem algumas explicações que defendem as suas multi-resistências, tais como as que iremos explanar.

  1. O desenvolvimento preferencial em superfícies inertes, tecidos mortos e instrumentos médicos (Costerton et a.l, 1999, Yasuda et al., 1994).
  2. A capacidade para estabelecer e colonizar nichos ecológicos (Flemming, 1991; Mittelman, 1998).
  3. A facilidade de desenvolvimento de microconsórcios que permitem o estabelecimento de relações de simbiose, bem como a utilização de substratos de difícil degradação (Flemming, 1991; Mittelman, 1998). Os biofilmes são ambientes ideais para o desenvolvimento de relações sintróficas, que é um tipo de simbiose onde dois tipos de organismos metabolicamente distintos dependem um do outro para utilizarem certos substratos, na produção de energia.
  4. A matriz polimérica parece funcionar como uma barreira protectora contra factores agressivos externos – efeito Blocking (Phillips et al., 2010). De acordo com alguns autores, esta matriz EPS tem o potencial de prevenir o acesso físico de certos agentes antimicrobianos (Allison, 2003; Elvers & Lappin-Scott, 2000;).
  5. O quorum sensing regula actividades celulares, como a produção de metabolitos, como enzimas citotóxicas, conforme já referido. Loryman e Mansbridge (2007), citados por Steinberg (2011), observaram que o efeito do quorum sensing inibia a migração de queratinócitos.
  6. O aumento da concentração de nutrientes nas interfaces líquido-biofilme uma vez que a matriz polimérica favorece a adsorção de moléculas de nutrientes (Flemming, 1991; Mittelman, 1998).
  7. Os componentes da membrana externa das bactérias envolvidos na aderência, tais como pili, e a actividade flagelar por parte das células fixas inicialmente, designada por twitching motility, são necessárias para o desenvolvimento de biofilmes, como a de P. aeruginosa (O’Toole & Kolter, 1998).
  8. O crescimento lento dos biofilmes é um factor facilitador à resistência (Costerton et a.l, 1999; Yasuda et al., 1994). Estas microcolónias têm ecologia diferente das formas planctónicas, pois elas proliferam mais devagar, prejudicando, portanto, a sua resposta a muitos antibióticos que agem essencialmente quando as células se encontram na fase mitótica. De acordo com Phillips et al. (2010), as bactérias em biofilme podem se encontrar, mesmo, em estado de hibernação, conforme já referido, em que as células estão metabolicamente quiescentes. As bactérias precisam de ser metabolicamente activas para poderem ser eliminadas pelos antibióticos.
  9. A libertação de antigénios que levam à produção de anticorpos específicos e formação de imunocomplexos que podem provocar lesões nos tecidos adjacentes (Phillips et al., 2010; Costerton et a.l., 1999).
  10. A possibilidade de troca de material genético devido aos longos tempos de retenção dos microrganismos (Flemming, 1991; Mittelman, 1998). Assim, esta comunidade bacteriana adquire novas informações genéticas. O designado processo de conjugação, ou seja, o mecanismo de transferência de plasmídios (porções de DNA), ocorre a uma taxa superior entre células em biofilmes do que entre células livres (Roberts et al. 1999; Steinberg, 2011), e estirpes de relevância médica contendo certos plasmídios demonstram maior tendência para a formação de biofilmes (Ghingo, 2001). Assim, com esse mecanismo, uma mesma bactéria pode adquirir resistência simultânea contra diversos antibióticos diferentes das bactérias vizinhas (Steinberg, 2011; Phillips et al., 2010).
  11. Apresentam processos de transferência diferentes (Stewart, 2003), ou seja, as implicações físicas do crescimento em sistemas geometricamente tão diferentes, como o caso dos biofilmes em comparação com as células livres. Em culturas de células livres ou planctónicas, o transporte de solutos do meio líquido (normalmente bem homogeneizado) para uma célula, ou vice-versa, é um processo relativamente rápido, não constituindo um passo limitante na totalidade dos bioprocessos que ocorrem na célula. Agregados microbianos, no entanto, são ambientes densamente empacotados onde o fluxo de líquido é limitado. Apesar do facto de se observar fluxo de líquido ocorrendo nos canais de água dos biofilmes (De Beer et al. 1994; Stoodley et al., 1994), nos agregados em si, toda a transferência de massa se dá através de difusão (De Beer et al., 1994), um processo muito mais lento. Este facto é ainda agravado por limitações difusionais acrescidas, causadas pela matriz do biofilme (Stewart, 2003). Em agregados microbianos suficientemente espessos, usuais em biofilmes, as distâncias difusionais são suficientemente grandes para que o transporte de solutos de e para as células bacterianas interiores se torne lento em comparação com as cinéticas de bioprocessos dos microrganismos. Nestas situações formam-se gradientes de solutos no biofilme, e a transferência de massa torna-se num processo limitante para os bioprocessos (Characklis et al., 1990). Limitações de transferência de massa que impedem penetração eficiente de antibióticos no biofilme são também, frequentemente, apontadas como possíveis causas para a resistência a antibióticos.

De acordo com Donlan e Costerton (2002) e Gilbert et al. (2003), as limitações difusionais à passagem do agente pela matriz extracelular, são muitas vezes acompanhados por alterações/mutações fenotípicas das células no biofilme e ainda com o desenvolvimento de mecanismos de resistência por alteração do genótipo das células.

Nestes ambientes em limitação de transporte de solutos, os gradientes de concentração formados constituem condições favoráveis para a criação de micro-nichos. Baixas concentrações de oxigénio podem originar micro-ambientes propícios à proliferação de organismos anaeróbios, apesar da presença de oxigénio em solução no meio líquido.

Em suma, a resistência ocorre em função de inúmeros factores inter-relacionados, incluindo actividade metabólica diferencial, barreiras de difusão e ultra-estrutura da parede celular.

É fundamental, ainda, fazer a diferenciação dos 3 tipos de resistência: 1) resistência natural ou inerente ou intrínseca; 2) resistência adquirida devido à mutação e, 3) resistência por adaptação (Cloete, 2003; Heinzel, 1998).

Dos diferentes tipos de resistência bacteriana, a resistência intrínseca é considerado o mecanismo mais utilizado pelas bactérias para se adaptarem às condições físico-químicas agressivas a que são submetidas (McDonnell & Russell, 1999).

Bactérias intrinsecamente resistentes são aquelas cujas propriedades naturais podem reduzir ou prevenir acções bacterianas. Um microrganismo, que apresente uma maior capacidade de produção de polímeros extracelulares, adere com maior facilidade a substratos sólidos por ligação entre as cadeias de polímeros situadas na parede do organismo e no substrato. Geralmente é verificado que as bactérias Gram – são menos susceptíveis a biocidas e antibióticos do que as bactérias Gram+ (McDonnell & Russell, 1999).

No caso da resistência adquirida, os mecanismos de resistência surgem, geralmente, como resultado da aquisição de material genético ou de mutação. Também podem ocorrer trocas genéticas resultantes da conjugação, transformação ou mutações no genoma da célula (Cloete, 2003; Lambert et al., 2001). Numa colónia de biofilme, onde as células microbianas estão mais próximas umas das outras, acredita-se que esta proximidade pode aumentar a troca de material genético.

A resistência adaptativa é um tipo de resistência que as bactérias rapidamente perdem assim que se alteram as condições fisiológicas (Heinzel, 1998).

1.3. Considerações Finais

O biofilme cada vez mais revela ser uma entidade de extrema relevância clínica, pois não somente constitui um entrave à cicatrização, pelo componente infeccioso, mas também consequentemente, pelo estímulo inflamatório que promove a cronicidade da ferida crónica.

Mais uma vez a evidência científica disponível vem a salientar a complexidade desta entidade, que lhe confere ainda uma série de mecanismos de resistência face às modalidades terapêuticas tradicionais. Mais do que salientar o papel do biofilme na cronicidade da ferida, pretendeu-se com esta revisão, alertar para a necessidade de desenvolver estratégias cada vez mais diversificadas de abordagem deste problema, bem como para o abandono de algumas, ditas tradicionais, que podem trazer mais maleficio que beneficio, ao potenciar o desenvolvimento de microorganismos multi-resistentes, sendo que ficou bem patente a capacidade desta comunidade microbiológica, em desenvolver variados mecanismos de resistência.

A ideia central que fica, assenta na necessidade de desenvolver estratégias dirigidas ao biofilme, sempre que haja probabilidade da sua presença, para podermos ter um verdadeiro “biofilm based wound care”, pois se não encararmos esta entidade como associada à ferida, mas diferente desta, as consequências podem vir a ser desastrosas para o prognóstico da ferida.

É fundamental portanto saber reconhecer sinais e sintomas, que sugiram grande probabilidade de presença de biofilme e dispor de alternativas capazes para o seu tratamento, algumas já existentes, outras em desenvolvimento, mas que sejam verdadeiramente efectivas pois o biofilme já mostrou ser verdadeiramente complexo e eficaz, no que respeita à sua sobrevivência em relação a agressões exteriores.

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