Opatrunek z siarkowodorem może wspierać gojenie przewlekłych ran

Trudno gojące się rany, zwłaszcza u pacjentów z cukrzycą lub niedokrwieniem tkanek, pozostają jednym z istotnych problemów klinicznych współczesnej medycyny. Naukowcy z Texas A&M College of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences rozwijają urządzenie przypominające opatrunek, które ma miejscowo dostarczać siarkowodór bezpośrednio do rany, aby poprawić mikrokrążenie i wspierać proces gojenia.

W artykule:

• Dlaczego przewlekłe rany są szczególnie groźne u pacjentów z cukrzycą
• Jak siarkowodór może wpływać na rozszerzenie naczyń i angiogenezę
• Na czym polega opatrunek generujący gaz bezpośrednio w miejscu rany
• Dlaczego miejscowe działanie może być bezpieczniejsze niż efekt ogólnoustrojowy
• Jak nowa technologia może współpracować z terapią podciśnieniową ran
• Na jakim etapie są obecnie badania przedkliniczne

Rana, która nie chce się goić, może stać się poważnym problemem klinicznym

Dla większości osób pęcherz, otarcie lub niewielkie skaleczenie są jedynie przejściową niedogodnością. U części pacjentów taka rana może jednak przerodzić się w znacznie poważniejszy problem zdrowotny.

Gdy rany nie goją się prawidłowo – co jest częstym zjawiskiem u pacjentów z cukrzycą – konsekwencją mogą być zakażenia, uszkodzenie tkanek oraz długotrwałe powikłania. Naukowcy z Texas A&M College of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences prowadzą obecnie badania nad podejściem, które mogłoby poprawiać proces gojenia poprzez zwiększenie przepływu krwi bezpośrednio w obrębie rany.

Badania koncentrują się na dostarczaniu siarkowodoru, gazu naturalnie wytwarzanego w organizmie, za pomocą urządzenia podobnego do opatrunku. Urządzenie to aplikuje gaz bezpośrednio na uszkodzoną tkankę. Technologia jest rozwijana we współpracy z firmą Exhalix, zajmującą się opracowywaniem rozwiązań diagnostycznych i terapeutycznych dla zdrowia naczyń oraz gojenia ran.

Zamiast oddziaływać na cały organizm, metoda ma działać lokalnie – dokładnie tam, gdzie zaburzone krążenie ogranicza zdolność tkanek do regeneracji. Celem jest poprawa perfuzji w miejscu, w którym jest ona najbardziej potrzebna, ponieważ odpowiedni dopływ krwi pozostaje jednym z kluczowych warunków skutecznego gojenia.

„Jeśli uda nam się poprawić gojenie tych trudnych do leczenia ran, może to mieć realne znaczenie” – powiedziała dr Cristine Heaps, pełniąca obowiązki kierownika Department of Physiology and Pharmacology w VMBS. „Ludzie tracą kończyny z powodu ran, nad którymi większość z nas nawet by się nie zastanawiała”.

Poprawa przepływu krwi jako warunek skutecznej regeneracji

Siarkowodór odgrywa ważną rolę w procesach naprawczych organizmu. Może poprawiać krążenie poprzez rozluźnianie i rozszerzanie naczyń krwionośnych, czyli wazodylatację, a także sprzyjać angiogenezie, czyli tworzeniu nowych naczyń krwionośnych.

Oba te procesy zwiększają przepływ krwi, umożliwiając dostarczenie tlenu i składników odżywczych do uszkodzonych tkanek. Ma to szczególne znaczenie u pacjentów z ograniczonym krążeniem, w tym u osób z cukrzycą lub niedokrwieniem, czyli stanem, w którym tkanki nie otrzymują wystarczającej ilości tlenu z powodu zmniejszonego dopływu krwi.

Przewlekłe rany stanowią u tych pacjentów poważne wyzwanie terapeutyczne. Często wymagają długotrwałego leczenia i zwiększają ryzyko ciężkich powikłań. Przy niewystarczającym ukrwieniu nawet drobne uszkodzenia skóry mogą goić się bardzo wolno lub nie goić się wcale.

„U wielu takich pacjentów organizm po prostu nie dostarcza do rany wystarczającej ilości krwi, aby wesprzeć gojenie” – wyjaśniła Heaps.

Nowy opatrunek ma działać tam, gdzie problem jest największy

Obecne metody leczenia często obejmują oczyszczanie rany, kontrolę zakażenia oraz stosowanie specjalistycznych opatrunków lub terapii wspierających gojenie. Nie zawsze jednak bezpośrednio rozwiązują podstawowy problem, jakim jest niedostateczny przepływ krwi.

Opracowywane przez zespół urządzenie przypominające opatrunek miałoby dostarczać siarkowodór bezpośrednio do rany. Wykorzystuje ono specjalną powłokę, która wytwarza kontrolowane ilości gazu w miejscu uszkodzenia tkanek. Zdaniem Heaps taki miejscowy sposób działania ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa.

Siarkowodór rozprowadzony po całym organizmie mógłby bowiem doprowadzić do nadmiernego rozszerzenia naczyń krwionośnych, a tym samym zmniejszyć przepływ krwi do narządów krytycznych, takich jak mózg.

„Gdyby taki efekt wystąpił w całym organizmie, ciśnienie tętnicze spadłoby zbyt mocno, ponieważ wszystkie naczynia rozszerzyłyby się jednocześnie” – powiedziała Heaps. „Utrzymując działanie miejscowe, możemy celować w ranę bez wpływu na resztę organizmu”.

Wczesne wyniki sugerują, że urządzenie utrzymuje gaz skoncentrowany w miejscu rany, umożliwiając mu bezpośrednie oddziaływanie na uszkodzoną tkankę bez krążenia po całym organizmie.

Technologia rozwijana jako uzupełnienie istniejących terapii

Oprócz opracowywania nowego podejścia naukowcy sprawdzają również, w jaki sposób technologia mogłaby współdziałać z aktualnymi standardami leczenia. Jedną z szeroko stosowanych metod w terapii ran przewlekłych jest terapia podciśnieniowa, polegająca na wykorzystaniu kontrolowanego ssania do usuwania płynów i wspierania gojenia.

„Stosujemy nasze urządzenie w połączeniu z terapią podciśnieniową ran, aby sprawdzić, czy możemy poprawić wyniki ponad to, co każda z tych metod mogłaby osiągnąć osobno” – powiedziała Heaps.

W tym podejściu siarkowodór jest dostarczany przez określony czas, zanim ponownie zostanie włączone ssanie. Ma to pozwolić gazowi działać na ranę bez natychmiastowego usunięcia go z jej powierzchni. Zespół bada, czy taka strategia łączona może dodatkowo poprawić przepływ krwi i proces gojenia.

„Może to mieć zastosowanie u szerokiego grona pacjentów – nie tylko u osób z cukrzycą, ale u wszystkich pacjentów z ranami gojącymi się powoli” – podkreśliła Heaps. „Może również pomóc pacjentom chirurgicznym oraz osobom dochodzącym do siebie po urazach ograniczających przepływ krwi”.

Badania pozostają na etapie przedklinicznym

Prace znajdują się nadal na wczesnym etapie przedklinicznym i nie zostały jeszcze ocenione u pacjentów. Dotychczasowe badania miały charakter eksperymentalny i prowadzono je na modelu zwierzęcym.

„Nadal pracujemy nad ustaleniem najlepszej dawki oraz tego, jak często siarkowodór powinien być dostarczany, aby uzyskać największą korzyść” – powiedziała Heaps.

Choć konieczne są dalsze badania, wczesne wyniki wskazują, że bezpośrednie dostarczanie siarkowodoru do ran może stać się nowym sposobem poprawy gojenia, szczególnie u pacjentów, u których regeneracja tkanek jest największym wyzwaniem klinicznym.

Źródło: Journal of Biological Engineering, A novel device for in-situ on-demand hydrogen sulfide generation and delivery to increase tissue perfusion to chronic wounds.
DOI: https://doi.org/10.1186/s13036-026-00654-9