Mar 2, 2013

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THE EFFICACY OF THE TREATMENT OF INFECTED CHRONIC WOUNDS IN ADULTS/ELDERLY PEOPLE, IN VIEW THE ADVANTAGES OF HONEY VERSUS SILVER

EFICACIA DEL TRATAMIENTO DE LAS HERIDAS CRONICAS iINFECTADAS, EN ADULTOS / MAYORES, TENIENDO EN CUENTA LAS VENTAJAS DE LA MIEL EN LA CARA DE PLATA

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AUTORES: Andreia Pereira, Margarida Jarnalo, Sandra Rocha

RESUMO

Com este artigo cientifico pretende-se comparar os produtos Mel e Prata no tratamento de feridas crónicas infetadas em pessoas adultas e idosas. Este surge no contexto da elaboração de uma RSL, no enquadramento do III Curso de Pós-graduação em Gestão de Feridas Complexas: uma abordagem de boas práticas. Objetivo: Identificar, com base na evidência científica, a eficácia do tratamento de feridas crónicas infetadas em pessoas adultas e idosas perante as vantagens do mel face à prata. Metodologia: Foi consultado o motor de busca EBSCO, com acesso às bases de dados CINAHL, MEDLINE e Cochrane Database of Systematic Reviews. Foram procurados artigos científicos publicados em texto integral, entre os anos 2007 e 2012, usando as seguintes descritores (palavras-chave): Wound* (TX All Text) AND Chronic* (TX All Text) AND Silver (TX All Text) AND Honey (TX All Text) AND Properties (TX All Text) AND Infected* (TX All Text) AND Advantage* (TX All Text). Obteve-se um total de 189 artigos. Posteriormente, foi observado o site “Wounds international”, onde foram consultadas linhas de orientação para a prática clínica. Desta mesma consulta foram selecionadas as opções de pesquisa Clinical Guidelines e Made Easy. Obtiveram-se 191 linhas de orientação para a prática clínica. Utilizando a metodologia “PICOD”, selecionaram-se 15 artigos do total de 189 da primeira pesquisa, e 4 linhas de orientação para a prática clínica, de um total de 191 documentos da segunda pesquisa. Resultados: na Revisão Sistemática da Literatura (RSL), tendo por base a mais recente evidência científica, foram identificadas as vantagens e desvantagens do mel e da prata no tratamento de feridas crónicas infetadas em pessoas adultas e idosas. Conclusão: Com as vantagens e desvantagens identificadas, dos dois tipos de tratamento comparados no trabalho, elaborámos uma tabela que confronta as caracteristicas de ambos.

PALAVRAS-CHAVE: Ferida, Crónico, Prata, Mel, Propriedades, Infetada, Vantagens.

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ABSTRACT

With this cientific article we managed to compare honey products with Silver products in the treatment of chronic infected wounds in adults and elderly. This appears in the context of elaboration of a RSL in the framing of the III Postgraduate Course in Management of Complex Wounds: a good practice approach. Objective: To identify, based on scientific evidence of the efficiency of treatment in chronic wounds infected adults and elderly before the advantages of honey face silver. Methods: We’ve consulted the search engine EBSCO, with access to databases CINAHL, MEDLINE and Cochrane Database of Systematic Reviews. We’ve searched for scientific articles published in full text, between the years 2007 and 2012, using the following descriptors (keywords): Wound* (TX All Text) AND Chronic* (TX All Text) AND Silver (TX All Text) AND Honey (TX All Text) AND Properties (TX All Text) AND Infected* (TX All Text) AND Advantage* (TX All Text). We found a total of 189 articles. Later, it was observe the site “international Wounds”, which were consulted guidelines for clinical practice. In this search was selected the search options and Clinical Guidelines Made Easy. There was obtained 191 guidelines for clinical practice. Using the methodology “PICOD”, 15 articles were selected from the total of 189 of the first survey, and 4 guidelines for clinical practice, a total of 191 documents of the second survey. Results: In the Systematic Literature Review, based on the latest scientific evidence, we identified the advantages and disadvantages of honey and silver in the treatment of infected chronic wounds in adults and elderly. Conclusion: With the advantages and disadvantages identified two types of treatment compared in our research, we have prepared a table facing the characteristics of both.

KEYWORDS: Wound, Chronic, Silver, Honey, properties, infected, advantages

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INTRODUÇÃO

As feridas crónicas são comummente presenciadas quer em contexto hospitalar como comunitário. A sua presença tem um impacto negativo na qualidade de vida do utente. O seu tratamento representa uma proporção significativa das despesas dos serviços de saúde, que se faz representar no tempo de enfermagem, tempo de internamento e custo-benefício do tratamento utilizado.

A Ferida crónica “permanece estagnada em qualquer uma das fases do processo de cicatrização por um período de 6 semanas ou mais” (Collier (2003) citado por Menoita, 2012) (29). “As feridas crónicas são caracterizadas pela duração, incapacidade de cura de forma ordenada, alcalinidade e a presença de células senescentes” (Schultz, G. et al (2005), citados por Gethin GT, 2008) (5). “Pensa-se que a inflamação prolongada seja o fator mais significativo no atraso da cicatrização, uma vez que estas feridas contêm níveis anormalmente elevados de proteinases e citoquinas pró-inflamatórias” (1). “Vários fatores podem induzir cronicidade, incluindo: trauma físico recorrente; lesão isquémica de reperfusão; contaminação bacteriana subclínica e corpos estranhos” (Hart (2002) citado por Baranoski, S., 2006) (1).

Todas as feridas crónicas contêm bactérias mas a sua presença no leito da ferida, não indica necessariamente que há infeção. A prevenção de ferida infetada ou o seu rápido tratamento deve ser o objetivo primário para os profissionais de cuidados de saúde (20).

Conceitos:

  • Contaminação – “os microrganismos não se multiplicam nem causam problemas clínicos” (28);
  • Colonização – “os microrganismos multiplicam-se, pelos tecidos da ferida, não resultando danos” (28);
  • Colonização crítica – “os microrganismos multiplicam-se ao ponto de afetar a cicatrização da ferida” (28);
  • Infeção – “presença de microrganismos que se multiplicam e superam a capacidade do sistema imunitário do organismo” (28).

Na prática, diagnosticar infeção da ferida depende dos sinais e sintomas clínicos visíveis, uma vez que não é recomendado que os testes microbiológicos sejam realizados rotineiramente. No entanto, a presença na ferida, de patógenos específicos como Staphylococcus, Pseudomonas Aeruginosa, Beta Hemolítico e Streptococcus, podem atrasar a cicatrização. (22)

Com o surgimento de estirpes de bactérias resistentes aos antibióticos, o que se tornou um importante problema de saúde pública, os apósitos antimicrobianos estão a ser cada vez mais usados. Apósitos antimicrobianos são “apósitos para feridas que levam um antisséptico incorporado, sem incluir outros produtos que contêm antibióticos” (28). “Contém substâncias que matam ou inibem o crescimento ou a replicação de microrganismos, especialmente bactérias presentes no leito da ferida (9). O seu uso no tratamento das feridas recomenda-se nestas situações: prevenção da infeção nos doentes com maior risco; tratamento da infeção local; tratamento local da infeção da ferida em casos de infeção disseminada ou sistémica, em conjunto com antibióticos sistémicos. (28)

“Os apósitos antimicrobianos são relativamente fáceis de usar, têm uma ampla disponibilidade, geralmente são mais económicos que os antibióticos, vendem-se sem receita e há um menor risco de criar resistência. Atualmente são menos prejudiciais para os tecidos sãos e mais eficazes na destruição de organismos patogénicos”. (28) As propriedades do apósito antimicrobiano ideal são: amplo espetro antimicrobiano, incluindo estirpes bacterianas resistentes; bactericida, não só bacteriostático; efeito rápido e prolongado; adequado para aplicar sobre a pele macerada; não irritante nem tóxico para os tecidos ou o meio ambiente; não inibido pelos fluidos corporais, exsudado da ferida ou biofilmes; estável e fácil de utilizar e conservar; prepara o leito da ferida; rentável; redução do mau odor; adapta-se ao local e á forma da ferida; cumpre as expetativas de utentes e profissionais de saúde. (Vowden & Cooper (2006) citado por Vowden, P., et al, 2011) (28)

Ao longo dos anos a prestação de cuidados de saúde foi evoluindo, assim como a ciência, a tecnologia e a indústria farmacêutica. Este facto permitiu o aumento da qualidade de vida dos doentes a quem esta problemática toca. A competitividade do mercado tornou-se grande, levando ao aparecimento do número de produtos para o tratamento de feridas que hoje existe. Tanto o mel como a prata eram já conhecidos pelos nossos antepassados no tratamento de feridas. Na atualidade, são dois dos agentes antimicrobianos mais discutidos.

O MEL é um dos produtos biológicos mais complexos. Contém água (aproximadamente 17%), açúcares, como frutose e glucose (80%), e outras substâncias como proteínas (aminoácidos), vitaminas, minerais e enzimas. Para uso medicinal está disponível em líquido ou creme. A sua concentração pode variar entre produtos, podendo afetar a capacidade antibacteriana e a eficácia do produto. O potencial de cura do mel, a atividade antibacteriana e a ação anti-inflamatória varia de acordo com as plantas a partir das quais as abelhas coletaram o néctar. Alem disso, as condições em que o mel é processado e armazenado, podem trazer mudanças químicas e afetar o potencial do produto. As atuais evidências, sugerem que o mel Active Manuka (Nova Zelândia) e Medi-honey (Austrália) são os mais eficazes sendo ambos os produtos derivados da espécie Leptospernum Scoparium. (3)

Ao mel têm sido atribuídas muitas bioatividades quando aplicado topicamente em feridas, contudo, a ênfase principal da utilização do mel no tratamento de feridas reside nas suas propriedades antimicrobianas: elevada viscosidade e concentração de açúcar; pH ácido do mel (3.5 – 4); elevada osmolaridade (promove a diminuição da água disponível para a bactéria e mantem os níveis de humidade requeridos); fator de inibição – peróxido de hidrogénio (atua como um agente antibacteriano, que ativa proteases através da oxidação, que auxilia o desbridamento, aumenta o fluxo sanguíneo aos tecidos isquémicos, ajudando a estimular o crescimento de novo tecido e formas de radicais livres, o qual amplifica a resposta anti-inflamatória). (3) Outras propriedades do mel pertinentes: ação de desbridamento, desodorizante, atividade antioxidante/anti-inflamatória. (3)

A PRATA encontra-se disponível nas seguintes formas: prata elementar (prata nanocristalina); composto inorgânico (pomada, fosfato de prata, sulfato de prata, cálcio-sulfato-sódio de prata, composto zinco de prata e sulfadiazina de prata); complexo orgânico (Ag+ – alginato de prata, carboximetilcelulose de prata).(9)

A prata é encontrada como uma série de compostos, mas são os iões Ag+, o agente antimicrobiano ativo. Na forma metálica, a prata (átomo Ag) tem que se ionizar e tornar-se Ag+ para conferir propriedades antimicrobianas. Isto acontece em contacto com o ar, mas ainda mais facilmente em exposição aquosa. (15) Quando o apósito entra em contacto com o exsudado da ferida ocorre troca de iões Ag+, com os de sódio Na +, presentes no exsudado. Os Ag+ ligam-se à membrana das células bacterianas causando rutura da parede das mesmas. Perante isto, os iões de prata são transportados para o interior da célula e perturbam as funções da mesma ligando-se às proteínas de ADN (ácido desoxirribonucleico) e ARN (ácido ribonucleico) e, interferem na produção de energia, função da enzima e replicação celular. (9, 15)

A prata, para além das propriedades antimicrobianas, tem em seu poder outras propriedades como o controlo do odor, e em estudo a ação anti inflamatória (9,15, 25)

Tal como existe um vasto leque de tratamentos no mercado, existem também diferentes tipos de feridas. No entanto, não nos podemos esquecer que cada ferida, independentemente da sua etiologia, diferencia de utente para utente de acordo com todo o ser bio-psico-social que este é. Perante isto, não nos basta a grande variedade de escolha de tratamentos, precisamos como profissionais de Enfermagem, saber escolher o melhor e o mais adequado tratamento para o utente.

METODOLOGIA

Recorrendo ao modelo “PICO (D) ” (Participant – Intervention, Comparisons – Outcomes – Design) (Quadro 1), formulou-se a seguinte pergunta: “(O) Qual a eficácia do (I) tratamento de feridas crónicas infetadas, (P) em Pessoas adultas/idosas, tendo em conta as vantagens do (C) mel face à prata?”.

Q.1

Foi consultado o motor de busca EBSCO com acesso às seguintes bases de dados: CINAHL (Plus with Full Text), MEDLINE (Plus with Full Text) e Cochrane Database of Systematic Reviews. Foram procurados artigos científicos publicados em texto integral, entre os anos 2007 e 2012, usando as palavras-chave referidas no Quadro 1. Obteve-se 189 artigos: 151 artigos na CINAHL, 27 artigos na MEDLINE e 11 artigos na Cochrane Database of Systematic Reviews.

Posteriormente, foram consultadas no site “Wounds internationel” as seguintes linhas de orientação para a prática clínica: Clinical Guidelines e Made Easy. Obtiveram-se 191 linhas de orientação para a prática clínica, sendo 113 Clinical Guidelines e 78 Made Easy.

Q.2

Foram elaborados critérios de inclusão e exclusão para seleção dos artigos mais pertinentes à nossa pesquisa (Quadro 2). Perante isto, obtivemos um corpus de análise de 19 documentos.

RESULTADOS

Para clarificar a metodologia utilizada é apresentado o seguinte quadro (Quadro 3), com a listagem dos artigos selecionados para o corpus de análise, que constituíram o fundamento para a análise e discussão dos resultados obtidos com a pesquisa realizada. Para tal recorremos à classificação por níveis de evidência (NE), utilizando a seguinte escala de GUYATT & RENNIE (2002).

Q.3

DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

Para uma melhor exposição e comparação dos nossos resultados, elaboramos uma estrutura de apresentação tabelada, organizada pelos diferentes níveis de evidência.

Tabela 1

Tabela 2 Tabela 3 Tabela 4

CONCLUSÃO

Com todos os artigos do corpus de análise discutidos, podemos juntar e organizar toda a informação destes extraída. Tanto o mel como a prata foram incansavelmente desnudados na procura de ver respondida a questão que orientou o nosso trabalho de Prática Baseada na Evidência.

Os estudos de nível de evidência superior não apresentam dados conclusivos acerca da eficácia do uso de mel e prata no tratamento de feridas cronicas infetadas. Verificou-se que a sua aplicação tópica, não aumenta significativamente as taxas de cicatrização, nem diminuem a infeção nos diversos tipos de feridas estudados. Assim, é clara a insuficiente existência de evidência que oriente a prática clínica, o que justifica a realização de mais estudos com nível de evidência superior. É de referir que os dados que utilizamos na comparação dos produtos em estudo são uma grande percentagem de nível inferior.

Encontramos diferentes pontos que podemos utilizar para uma comparação, e outras características que nos levam a tomar uma decisão face à resposta de qual dos dois tratamentos em questão será mais efetivo no tratamento de feridas crónicas infetadas em adultos e idosos. Para expor essa mesma informação de forma que tornasse fácil a sua comparação, elaboramos um quadro.

q.4

Quanto aos biofilmes, é claro o efeito de prevenção da sua formação, quer na utilização de prata como do mel. No entanto, foi identificada informação muito controversa no que toca à ação de ambos os produtos em estudo quando já na presença de biofilmes. Para ambos, apenas existe evidência em modelos experimentais in vitro. O efeito da prata sobre os biofilmes remetia à redução da aderência das bactérias e destabilização da matriz, assim como a morte das bactérias no interior da matriz e aumento da suscetibilidade das bactérias aos antibióticos.

Relativamente às circunstâncias da utilização de ambos os pensos, no caso do mel, foram encontrados artigos que remetiam a uma especial vigilância no nível de glicémia capilar em doentes diabéticos devido à alta concentração de açúcar. Relativamente aos apósitos de prata, as suas contra indicações incidem sobre: feridas com baixo risco de infeção; utentes sensíveis à prata; durante a gravidez ou lactação e outras recomendações do fabricante (por exemplo, durante a ressonância magnética ou perto de locais do corpo submetidos à radioterapia).

Adaptámos as propriedades ideais para um apósito antimicrobiano segundo Vowden & Cooper (2006) (28) anteriormente descritas, e construímos o Quadro 5 de forma a facilitar a conclusão do melhor antimicrobiano entre o Mel e a Prata.

q.5

Deste trabalho, concluímos que o mel, em comparação com a prata, será um produto mais completo pela sua ampla utilização. A prata foi dos tratamentos em estudo que apresentava mais contraindicações. O risco de resistência das bactérias à prata, embora pouco provável, é uma desvantagem que futuramente pode comprometer a continuidade da sua utilização, facto que não se verifica no mel.

Existem algumas características do mel face á prata que equilibram a balança no que toca á escolha do penso ideal. Perante isto, como enfermeiros, temos sempre de ter em conta o utente, incluindo a avaliação rigorosa da ferida, que à nossa frente se encontra, remetendo a uma apreciação crítica no que toca à escolha do tratamento.

BIBLIOGRAFIA

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 29.APONTAMENTOS tirados nas aulas de módulo I – boas práticas para a recuperação tecidular das feridas, dados pela enfermeira Elsa Menoito, no III curso pós graduação em Gestão de Feridas Complexas: uma abordagem de boas práticas, pela Sinais vitais Formasau, Abril, 2012

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Jul 30, 2012

BIOFILMS: KNOWING THE ENTITY

BIOFILMS: CONOCER LA ENTIDAD

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

Resumo

Dada a complexidade de algumas feridas complexas/crónicas e sua dificuldade de cicatrização, os biofilmes têm sido apontados como entidades que atrasam todo este processo. Para se poder gerir os casos de feridas com biofilmes é indispensável conhecer a sua origem, estrutura e composição, perceber o seu ciclo de vida de modo a se obter o conhecimento necessário para intervir na sua prevenção e controlo. Como tal, foi efectuada uma revisão bibliográfica de literatura relevante e recente, com vista a caracterizar objectivamente esta entidade, que ainda permanece desconhecida para quem cuida de pessoas com feridas.

Palavras chave: Biofilmes, Cicatrização, Ciclo de Vida

ABSTRACT

Due to the complexity of some complex/chronic wounds and their hard to heal status, biofilms have been described as entities that delay this process. In order to manage the cases of wounds with biofilms it is essential to know its origin, structure and composition, understand its life cycle in order to obtain the necessary knowledge to intervene in the prevention and control. As so, a literature review of recent and relevant knowledge was made, in order to objectively characterize this entity, which still remains unknown to caregivers of people with wounds.

Key words: Biofilms, Wound Healing, Life Cycle Stages

1. Introdução

Actualmente, muitas feridas complexas/crónicas, simplesmente estagnam sem razão aparente.  Não respondem ao tratamento com material de penso avançado, que inclui mesmo os mais recentes avanços no campo dos antimicrobianos e controlo das metaloproteinases da matriz. Isto porque algumas destas feridas apresentam  sinais de infecção local evidente, sem resposta ao respectivo tratamento e outras embora sem sinal de infecção evidente ou  tecido inviável, persistem sem cicatrizar mesmo com a utilização de moduladores e inibidores das proteases, moduladores do pH entre outros. Já é consensual a atribuição de deste atraso na cicatrização à presença de biofilme no leito da ferida em alguns casos especificos, um conceito que começa a merecer mais atenção na área de tratamento de feridas. No entanto será que conhecemos suficientemente esta entidade, de modo a podermos intervir eficazmente no seu controlo? Torna-se fundamental conhecer o seu processo de formação, estrutura e ciclo de vida, para melhor podermos traçar um plano de tratamento de feridas, verdadeiramente custo-efectivo, permitindo em última instância uma melhor qualidade de vida para a pessoa com ferida complexa/crónica.

1.1. Biofilmes microbianos: comunidade complexa

Os microrganismos são estruturas simples, que estão presentes nos mais diversos habitats, mas capazes de desenvolverem comportamentos bastante complexos.

Em 1800, Robert Koch formulou os conhecidos postulados de Koch que foram muito úteis para provar que uma bactéria seria o agente causal de uma determinada doença. Estes postulados basearam-se no paradigma uma-doença/uma-bactéria, e requeriam o isolamento numa cultura pura da bactéria supostamente patogénica. Este conceito da etiologia mono-microbiana das doenças infecciosas ajudou a sedimentar a noção de que cada espécie bacteriana se comportaria como uma entidade isolada tanto no homem como na natureza. 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.

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.

Inicialmente, as observações de biofilmes foram realizadas por Antonie Van Leuwenhoek que, estudando amostras de dente, no seu microscópio, notou mais fragmentos de células agregadas do que planctónicas. Porém, a primeira publicação detalhada que descreve biofilmes foi descrita por Zobell em 1943, onde o autor iniciou estudos sobre a adesão de bactérias marinhas em cascos de navios e em diferentes tipos de superfície que incluíam vidro, metal e plástico que estavam submersas.

Técnicas de microscopia mais sofisticadas e efectivas foram empregadas por Costerton em 1978, o qual verificou que a maioria dos microrganismos nos ambientes naturais se encontrava fixo a substatos, e não na forma dispersa em suspensão. Aos microrganismos aderidos foi atribuído o nome de biofilme, composto por células microbianas de fisiologia distinta, chamadas sésseis. A partir de então, o conceito de biofilme tem evoluído e várias pesquisas têm sido realizadas em muitas áreas relacionadas com a ecologia microbiana.

 Estima-se que mais de 90% dos microrganismos vivem sob a forma de biofilmes (Costerton et al., 1987) e praticamente não existe nenhuma superfície que não possa ser ou vir a ser colonizada por bactérias (Characklis & Marshall, 1990).

Em suma, os microrganismos apresentam-se nos ambientes aquosos, tanto na forma planctónica com na forma séssil (Costerton et al., 1987; Characklis et al., 1982). 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 (Phillips et al., 2010).

 1.2. Estrutura e composição do biofilme

O biofilme microbiano é definido como uma associação de células microbianas fixadas às superfícies, bióticas ou abióticas, envolvidas numa complexa matriz extracelular de substâncias poliméricas, juntamente com os nutrientes capturados para a formação da matriz.

Na década de 1980, considerava-se que os biofilmes fossem representados por uma simples estrutura plana, principalmente 2D, com espessura relativamente constante.

 No entanto, um modelo conceptual formulado a partir da investigação de um sistema particular não deve ser generalizado para a totalidade dos sistemas de biofilmes, como aconteceu com o modelo designado water channel model (Costerton et al. 1994). Tal generalização é incorrecta, em especial considerando a evidência de que cada comunidade microbiana é única (Tolker-Nielsen & Molin, 2000).

Depois de várias investigações, foi possível afirmar que existem, no mínimo, três estruturas diferentes de biofilme. A primeira é a tradicional, plana, visão homogénea da estrutura do biofilme. A segunda, denominada de “Modelo do Mosaico Heterogéneo”, e foi descoberta utilizando-se microscopia de contraste de interferência diferencial (DIC), para examinar amostras crescidas em superfícies internas de sistema de distribuição de água. Desta forma os investigadores observaram mosaicos constituídos por microcolónias de bactérias ligadas umas às outras por uma substância polimérica extracelular e apresentando colunas (Figura nº1).

O terceiro tipo de biofilme representa o modelo na forma de cogumelo ou tulipa, com estrutura porosa e canais capilares de água, por onde ocorre a distribuição de nutrientes e água (Figura nº2).

Os biofilmes são constituídos por microrganismos, material polimérico extracelular e resíduos do ambiente colonizado, aderidos a uma superfície sólida, formando uma estrutura porosa e altamente hidratada, contendo pequenos canais, abertos por entre as microcolónias (Allison, 2003; Sutherland et al., 2001). Os microrganismos representam somente uma parte da massa de biofilme que, frequentemente, é menor que 10%. Os biofilmes possuem uma enorme diversidade de espécies microbianas, em que os microrganismos frequentemente encontrados são microalgas, fungos, protozoários, bactérias e vírus (Characklis et al., 1990), sendo, no entanto, devido à sua maior versatilidade e resistência, as bactérias os microrganismos predominantes. As bactérias, devido às suas características (como tamanhos reduzidos, elevadas taxas de reprodução, grande capacidade de adaptação e de produção de substâncias e estruturas extracelulares que as protegem do meio circundante), são, de entre todos os microrganismos, consideradas como excelentes produtoras de biofilme (Characklis et al., 1990).

Os biofilmes, complexos ecossistemas microbianos, podem ser formados por populações desenvolvidas a partir de uma única, ou de múltiplas espécies (Rhoads et al., 2008).

Os microrganismos têm sistemas de comunicação entre si, um dos quais chama-se quorum sensing (QS). Estudos baseados numa cultura pura de biofilme de P. aeruginosa cultivado em fluxo laminar (Davies et al. 1998) indicam que quorum sensing é possivelmente importante para a formação de estrutura em biofilmes. Quorum sensing é um mecanismo para regulação de certas actividades celulares, dependente da densidade celular (Salmond et al. 1995), ou seja, é um mecanismo intercelular de sinalização, que tanto pode ocorrer em células microbianas da mesma espécie como em interespécies (Rhoads et al., 2008). As bactérias, sintetizam compostos sinalizadores de baixo peso molecular, os autoindutores (AIs), que são excretados no ambiente. Quando se atinge uma quantidade crítica desses compostos, as bactérias detectam a presença de um número suficiente ou quórum de bactérias e respondem por meio da activação ou repressão de certos genes. Em baixas densidades populacionais, há, proporcionalmente, baixas concentrações destes autoindutores e, por esta razão, talvez não haja seu impacto sobre a expressão genética. Entretanto, quando a densidade populacional de microrganismos se eleva, o mesmo acontece com a concentração de AIs no meio, havendo, assim, influência sobre a regulação genica.

Assim, as etapas do ciclo de um biofilme requerem um sistema adequado de comunicação célula-célula (Steinberg, 2011). A sua fundamental importância consiste na distribuição, na ordenação e na sincronização, para a manutenção da relativa homeostase da comunidade microbiana, o que favorece o acesso a nutrientes ou a nichos ambientais mais favoráveis, permite que as bactérias organizem respostas defensivas, além de optimizar a capacidade das bactérias de se diferenciarem em formas mais bem adaptadas a sobreviverem em ambientes hostis.

Verificou-se portanto, que os microrganismos alteram a transcrição genética como resposta aos AIs, variando, desse modo, a produção de exopolissacarídeos, a motilidade, a produção de enzimas, como proteases, lípases e alginases e, também, a produção de compostos bactericidas e/ou bacteriostáticos. Este processo coordenativo influencia a própria sobrevivência do microrganismo em condições desfavoráveis, principalmente no estágio maduro, no qual há limitação na disponibilidade de oxigénio, nutrientes, componentes orgânicos e inorgânicos, e, até mesmo, a restrição quanto ao espaço físico. Por outro lado, os microrganismos podem rapidamente começar a produzir até 800 novas proteínas para formar microcolónias dentro horas (Sauer, et al, 2002 citados por Wolcott & Rhoads, 2008), através do referido mecanismo de quorum sensing (Rhoads et al., 2008).

Para Flemming (1993), a substância polimérica extracelular (“Extracellular Polymeric Substances” – EPS) que envolve todas as células microbianas representa cerca de 70 a 95% da matéria orgânica da massa seca do biofilme, formando glicocálix. Glicocálix é uma camada abundante de material polimérico extracelular produzida pelas células bacterianas, quando aderentes (Cooper, 2010). Para Bakke et al. (1984), a EPS pode variar entre 50 e 90% do total da matéria orgânica dos biofilmes. Rhoads et al. (2008) por sua vez defendem que, geralmente o biofilme é constituido por 80% de EPS e os microorganismos cerca de 20%. A composição química das EPS é muito heterogénea e complexa, no entanto, de um modo geral, são os polissacarídeos que predominam (Wimpenney et al., 1993). A matriz polimérica pode ser constituída por proteínas, substância húmicas, ácidos nucleicos (DNA, RNA), (Jahn & Nielsen, 1995), glicoproteínas, fosfolípidos (Phillips et al., 2010), etc.

Os exopolissacarídeos da EPS são considerados componentes importantes que determinam a estrutura e a integridade funcional do biofilme microbiano. A EPS age como barreira defensiva, protegendo as células para que não sejam arrastadas pelo fluxo de substâncias, auxiliando a célula a resistir a condições de stress múltiplo, tais como a diminuição de nutrientes e água, a presença de biocidas e outros agentes antimicrobianos e condições ambientais.

Em alguns casos, o EPS é capaz de captar catiões, metais e toxinas, conferindo, também, protecção contra radiações UV, alterações de pH, choques osmóticos, etc.

Assim, a matriz polimérica é a responsável pela morfologia, estrutura, coesão, integridade funcional dos biofilmes e a sua composição determina a maioria das propriedades físico-químicas e biológicas dos biofilmes (Flemming & Wingender, 1999).

No que concerne à distribuição da populacional, as células microbianas presentes nas camadas s superficiais externas têm propriedades semelhantes às das células planctónicas com acesso fácil a oxigénio e nutrientes, são metabolicamente activas e não têm dificuldade na eliminação de detritos metabólicos, sendo que as células incorporadas na matriz estão protegidas de agentes stressores, são metabolicamente menos activas e em fase de dormência.

Conforme já referido, um biofilme é considerado uma estrutura muito adsorvente e porosa (possui espaços intersticiais com água), sendo constituído essencialmente por água, pois contém cerca de 80 a 95% de água. A água é a fracção mais significativa da massa total do biofilme, podendo variar entre 70 a 95% da massa total do biofilme (Flemming, 1993). Outros autores, como Christensen e Characklis (1990); Neu (1994) e Azeredo e Oliveira (2000) referem que a razão massa de água/massa de biofilme pode ser até próximo de 99% ou mesmo atingir valores superiores.Os canais aquosos dos biofilmes (Figura nº3) podem ser comparados a um sistema circulatório primitivo, permitindo a troca de nutrientes e metabólitos, assim como a remoção de metabótilos potencialmente tóxicos. Assim, os biofilmes que se encontram em ambientes naturais são de um modo geral heterogéneos, contendo mais do que um microambiente distinto. No mesmo biofilme podem ser encontrados estratos aeróbios e estratos anaeróbios (Characklis & Marshall, 1989; Van Der Wende & Characklis, 1990). Os primeiros situam-se nas zonas mais superficiais do biofilme e os segundos nas mais profundas, junto ao substrato sobre o qual o biofilme se desenvolve. Esta estratificação deve-se à dificuldade de difusão do oxigénio presente na água através do biofilme, conjugado com o facto do oxigénio disponível ser logo consumido pelos microrganismos que compõem as camadas mais superficiais. De referir ainda que a composição dos biofilmes é dependente das condições do meio (como a temperatura, composição do meio, pressão, pH e oxigénio dissolvido) (Flemming, 1991; O’Toole et al., 2000) e não é necessariamente uniforme, podendo até englobar partículas sólidas (argilas, areias, partículas orgânicas) provenientes do meio aquoso onde está imerso (Characklis e Marshall, 1990; Wimpenny et al., 1993), ou fragmentos proteicos, como fibrina, corpos estranhos como parte de certos materiais de penso, no caso de feridas complexas/crónicas.

 

 

 

 

 

 

1.3. Ciclo de vida do biofilme

A acumulação de biofilme em superfícies é um fenómeno natural que resulta de processos físicos, químicos e biológicos que ocorrem simultaneamente. Na Figura nº 4 estão esquematizadas as diferentes etapas de formação de biofilme.

O transporte de células livres do meio líquido para uma superfície sólida, e sua subsequente fixação, é a base de todo o desenvolvimento de um biofilme. Esta fase ocorre em poucos minutos após o transporte e adsorção à superfície de substâncias orgânicas dissolvidas no meio aquoso (Etapa 1 e 2). Os microganismos, denominados colonizadores primários, que se aderem a uma superficie, passam a se desenvolver, originando microcolónias, que sintetizam a EPS (Rhoads et al., 2008), que passam a ser um substrato para

a aderência dos colonizadores secundários. Estes últimos podem se aderir directamente aos primários, ou promoverem a formação de coagregados com outros microrganismos e então se aderirem aos primários. De facto, uma vez formada a primeira camada de microrganismos, a adesão de outros microrganismos é favorecida. O desenvolvimento e reprodução dos primeiros colonizadores podem, também, contribuir para a modificação das propriedades superficiais da superfície do suporte, tornando-a mais adequada para a colonização subsequente dos microrganismos secundários, favorecendo assim a acumulação de biofilme (Charackils et al. 1990).

A velocidade a que ocorre a formação inicial do biofilme depende da concentração de moléculas orgânicas no meio aquoso que contacta com a superfície sólida, da afinidade das moléculas para com o suporte e das condições hidrodinâmicas do meio líquido (Chamberlain, 1992), sendo de capital importância para a adesão das moléculas orgânicas as características da superfície do suporte (carga superficial, energia livre de superfície, rugosidade da superfície) (Marshall & Blainey, 1990; Flemming, 1990). Quando presentes alguns apêndices celulares, como pili, flagelos e fímbrias o processo de aderência e formação do

biofilme está facilitado (Steinberg, 2011).O pili é um componente competitivo muito importante no processo de adesão inicial e colonização da superfície, essencialmente para microrganismos gram-negativos. O pili tipo IV pode-se ligar a uma grande variedade de superfícies sejam elas abióticas, bem como bióticas, onde se tem adesão célula-célula. É de ressaltar que a colonização de superfícies e o deslocamento de microcolónias, onde o pili tipo IV está presente, é um movimento social, ou seja, envolve o contacto célula-célula, orientando-se este por nutrientes e sinalizadores, a que se designa por quimiotaxia. Os flagelos são utilizados para locomoção do microrganismo, e são constituídos por unidades de flagelina e emergem por uma extensão da membrana externa, sendo a sua força motora garantida pela diferença de potencial osmótico de sódio transmembrana e pela degradação de grupos fosfato.

Após ter ocorrido a formação inicial do biofilme, ocorre o transporte de células microbianas desde o meio aquoso até à superfície sólida (Etapa 3).

Esse transporte ocorre devido ao gradiente de concentrações de microrganismos entre o meio aquático e a superfície. As moléculas existentes no desenvolvimento inicial do biofilme podem estabelecer ligações para uma adesão forte e estável através da formação de cadeias poliméricas com os microrganismos existentes à superfície, ou em consequência da motilidade que os microrganismos apresentam devido à existência dos referidos apêndices externos filamentosos, tais como flagelos que permitem a mobilidade, pili, fímbrias que permitem a adesão (Characklis, et al., 1990; Widgerow, 2008).

O processo de dispersão/desprendimento de porções de biomassa de biofilme pode ter origem em fenómenos de erosão superficial, descolamento (“sloughing off”), abrasão e ataque por predadores (Characklis et al., 1990; Gjaltema, 1996) (Etapa 4). A erosão consiste na perda contínua de porções de biofilme causada pelas alterações ambientais. A taxa de remoção do biofilme aumenta à medida que o biofilme se vai desenvolvendo. O descolamento ou “sloughing off” acontece quando há destacamento de grandes porções de biofilme em resultado da alteração de certas condições dentro do próprio biofilme. A abrasão corresponde à perda de biofilme devido a repetidas colisões entre a superfície que suporta o biofilme e as partículas existentes no fluído, ou a colisões de partículas suspensas com biofilme (Gjaltema, 1996). O ataque por predadores (“grazing”) pode também reduzir consideravelmente a acumulação de biofilme (Ratsak et al., 1996). As próprias células englobadas no biofilme podem  provocar o seu desprendimento pela segregação e excreção de enzimas que podem  levar à quebra das ligações da matriz polimérica (Boyd & Chakrabarty, 1994).

Deste modo, de acordo com Bott (1993), a acumulação de biofilme é um processo natural, que ocorre segundo um padrão sigmoidal (Figura nº 6), como resultado de um balanço entre vários processos físicos, químicos e biológicos que ocorrem em simultâneo.

1.4. Considerações Finais

A percepção da forma como as comunidades microbianas co-existem com o seu substrato, como por exemplo o leito de uma ferida, são extremamente importantes, de modo a perceber como abordar este potencial impedimento do processo de cicatrização. Perceber que na sua maioria, os microorganismos vivem em comunidades como biofilmes,

e conhecendo as suas propriedades e modo como se organizam, ajuda na adequação do tratamento e controlo desta entidade.

Por seu lado, também a percepção do biofilme não como uma massa de bactérias e outros microorganismos, mas essencialmente uma massa composta maioritariamente por substância polimérica extracelular, na qual se alojam  e desenvolvem  estas entidades, é factor fundamental na adequação da estratégia de tratamento.

Também fundamental para nortear a nossa intervenção neste tipo de situação, é perceber como é que evoluem estas comunidades ao longo do seu ciclo de vida, de modo a abrir uma nova janela de oportunidade, sob a forma de prevenção do seu crescimento ou reconstituição.

Apesar de ser uma temática relativamente recente na área do tratamento de feridas, os biofilmes já cá estavam antes da humanidade, e estão para continuar. É nosso dever aprender a co-habitar com estes, de modo a podermos assegurar os nossos próprios objectivos pessoais, que neste caso especifico, passa pelo tratamento de feridas, algo também tão antigo como a humanidade.

 Referências Bibliográficas

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