Il ruolo dell’ossigeno nella guarigione delle ferite ischemiche

L’ossigeno svolge un ruolo essenziale al funzionamento del corpo umano, tanto da influenzare direttamente anche le dinamiche di guarigione delle ferite. Per questo, sono state sviluppate terapie in grado di garantire l’ossigenazione in particolare di ulcere, piaghe, e di tutte quelle lesioni della pelle caratterizzate da un insufficiente o nullo apporto di ossigeno attraverso i vasi sanguigni.

In questo articolo riportiamo le principali forme di terapia legate a questo concetto, con particolare attenzione al recente impiego del Generatore portatile di ossigeno, un sistema in grado di somministrare ossigeno a livello topico, ovvero direttamente sulla ferita, promuovendone la guarigione in modo mirato ed efficace.

Ossigeno: un elemento essenziale per il corpo umano

Il nostro organismo necessita di ossigeno per poter svolgere le proprie funzioni vitali; l’ossigeno rappresenta infatti un essenziale comburente che consente l’apporto energetico di: cervello, muscoli, apparato digerente, cuore, cute, ecc.

Oltre ai polmoni, la pelle è l’unico tessuto a contatto diretto con l’ossigeno atmosferico.

L’ossigenazione della cute si verifica principalmente attraverso la permeazione diretta anziché attraverso la vascolarizzazione dei tessuti, determinando un microambiente fisiologico specifico. (1)

Il ruolo dell’ossigeno nella guarigione delle ferite

L’ossigeno è inoltre fondamentale nella guarigione delle ferite. È infatti implicitamente coinvolto in numerosi processi biologici tra cui la proliferazione cellulare, l’angiogenesi e la sintesi proteica, necessarie per mantenere la funzionalità e l’integrità dei tessuti.

Un’adeguata ossigenazione dei tessuti della ferita può innescare risposte di guarigione e influenzare favorevolmente i risultati di altre modalità di trattamento (3).

Da un punto di vista diagnostico, la riparazione dei tessuti richiede un aumento di energia, la quale viene fornita dal metabolismo del glucosio che si verifica in presenza di ossigeno. La diminuzione dei livelli di ossigeno disponibile per la guarigione delle ferite implica un rallentamento o una battuta d’arresto della guarigione (2).

Ipossia tissutale: ulcere e ferite ischemiche

L’ipossia tissutale è una condizione patologica determinata da una carenza di ossigeno (definita come livelli di ossigeno inferiori a 30 mmHg) nei tessuti, causata da diversi fattori e patologie, locali e sistemiche.

Le ferite ischemiche croniche, ovvero quelle lesioni che presentano totale o parziale assenza di afflusso di sangue e quindi di ossigeno, non riescono a guarire in modo appropriato, spesso in seguito all’ipossia estrema che porta alla morte cellulare. L’ipossia è generalmente maggiore al centro della ferita.

Ferite ischemiche e somministrazione di ossigeno supplementare

L’ossigeno è un elemento essenziale per l’attività respiratoria cellulare, e per la produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS radicali dell’ossigeno), utilizzate da fagociti come neutrofili e macrofagi nell’attività battericida e la rimozione di detriti cellulari necrotici.

La correzione di un’ossigenazione compromessa dei tessuti mediante la somministrazione di O2 supplementare favorisce la guarigione delle ferite. Oltre al suo ruolo di nutriente e battericida, O2 supporta la guarigione delle ferite.

Oltre all’ossigeno supplementare respirato a pressione normale, esistono molti metodi per aumentare l’ossigenazione dei tessuti, alcuni con validazione limitata.

Ossigenoterapia iperbarica: vantaggi e svantaggi

Un’altra via interessante per integrare l’ossigenazione è attraverso la somministrazione di ossigenoterapia iperbarica, mediante utilizzo del 100% di ossigeno somministrato a pressioni di 2,5 ATM per circa 90 minuti. Il suo utilizzo migliora le potenzialità di recupero delle ferite croniche. Questa terapia è soggetta a limiti dati dalla disponibilità di adeguati centri specializzati, considerando il suo costo e la logistica, a volte risulta complicato lontano dai grandi centri. Gli studi sull’ossigeno iperbarico hanno dimostrato che il trasporto dell’ossigeno del sangue supera quello del livello massimo in ambiente con ossigeno saturo a pressione normale.

Tuttavia, l’ossigenoterapia iperbarica è sistemica e non diretta alla ferita, perciò è dipendente da un’adeguata perfusione ematica per trasportare l’ossigeno attraverso il sistema arterioso, verso i distretti periferici danneggiati, limitando fortemente l’efficacia nei casi di arteriopatia. (Smith et al, 1996)

Il Generatore portatile di ossigeno per la cura di lesioni e piaghe

I recenti sviluppi scientifico-tecnologici hanno portato alla realizzazione di un sistema di generazione di ossigeno alimentato a batteria, in grado di erogare direttamente sui tessuti lesi tra i 3 e 15 ml/h di ossigeno umidificato.

Il Sistema generatore di ossigeno portatile è in grado di erogare ossigeno umidificato puro al 98% tramite un sistema di medicazioni monouso posizionato direttamente sopra la ferita e tenuto in posizione, garantisce un afflusso di ossigeno direttamente sui tessuti ipossici.

Il dispositivo è completamente portatile in quanto utilizza batterie ricaricabili, che forniscono abbastanza potere di generare ossigeno continuativamente per 24 ore.

L’esperienza clinica dell’utilizzo di ossigeno topico ha permesso di includere ferite croniche di ogni tipo e altre ferite a rischio di cronicità. L’uso di ossigeno topico può essere preso in considerazione su pazienti affetti da ipossia sistemica o locale, con ferite a lenta o nulla guarigione.

Su qualunque ferita, dopo un trattamento di sei settimane con ossigeno topico, la ferita deve essere valutata in base agli obiettivi preposti all’inizio della cura.

L’esperienza clinica ha dimostrato come sia comune che le ferite si allarghino durante le prime settimane di trattamento, quando i tessuti danneggiati vengono rimossi dai macrofagi e neutrofili attivati dall’ossigeno e i radicali, e a meno che la ferita non si deteriori, è consigliabile continuare il trattamento, poiché i miglioramenti a lungo termine dovuti alla produzione di collagene di migliore qualità si ottengono con tempistiche più lunghe.

L’uso continuo dell’ossigenoterapia topica potrebbe aiutare l’attività dei fibroblasti e la maturazione del collagene nei tessuti sotto l’epitelio neoformato, riducendo possibilmente il rischio di recidiva.

Il dispositivo di somministrazione di ossigeno topico può essere usato in tutti i pazienti con ulcere venose alle gambe, anche in combinazione con terapia compressiva e in presenza di edema o atrofia bianca. Può anche essere usato su ferite ischemiche o a eziologia mista.

L’ossigenazione topica nella gestione delle ulcere

I buoni risultati nella gestione delle ulcere croniche anche in presenza di terapia compressiva dimostrano che migliorando l’apporto di ossigeno locale attraverso la diffusione continua dell’ossigeno e aumentando così la concentrazione di ossigeno direttamente sul sito della lesione, migliora significativamente la guarigione dei tessuti consentendo contemporaneamente la piena mobilità del paziente.

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Bibliografia

1. HIF-1α in Epidermis: Oxygen Sensing, Cutaneous Angiogenesis, Cancer, and Non-Cancer Disorders.
2. Authors Hamid R Rezvani 1, Nsrein Ali, Lars J Nissen, Ghida Harfouche, Hubert de Verneuil, Alain Taïeb, Frédéric Mazurier.
3. The Presence of Oxygen in Wound Healing. Authors Howard M. Kimmel Anthony Grant James Ditata
4. Oxygen: Implications for Wound Healing – Diego M Castilla, Zhao-Jun Liu, Omaida C Velazquez
5. Knighton, DR, Silver, IA e Hunt, TK Regolazione dell’effetto angiogenesi di guarigione delle ferite dei gradienti di ossigeno e concentrazione di ossigeno ispirata. Chirurgia 90: 262-270, 1981.
6. Caccia, TK e Pai, MP L’effetto di varie tensioni ambientali di ossigeno sul metabolismo della ferita e sulla sintesi del collagene. Surg Gynecol Obstet 135: 561-567, 1972.
7. Bosco, MC, Delfino, S., Ferlito, F., Puppo, M., Gregorio, A., Gambini, C., Gattorno, M., Martini, A. E Varesio, L. L’ambiente sinoviale ipossico regola l’espressione del fattore di crescita endoteliale vascolare e dell’osteopontin nell’artrite idiopatica giovanile. J Rheumatol 36: 1318-1329, 2009.
8. Hohn, DC, MacKay, RD, Halliday, B. e Hunt, TK Effetto della tensione di O2 sulla funzione microbicida dei leucociti nelle ferite e in vitro. Surg Forum 27: 18-20, 1976.
9. Come funziona l’ossigeno nella guarigione delle ferite. Documento 690024, EO 2 Concepts, 2010.