Resumen
Aunque la medicina ortodoxa ha proporcionado una variedad de agentes antiinfecciosos tópicos, algunos de ellos se han vuelto poco efectivos debido a patógenos resistentes a los antibióticos y quimioterapéuticos. Durante más de un siglo, se ha sabido que el ozono es un excelente desinfectante que, sin embargo, debe utilizarse con precaución por sus propiedades oxidantes. Solo durante la última década se ha aprendido cómo controlar su gran reactividad mediante la dosificación precisa de su concentración y la incorporación permanente del gas en los triglicéridos, donde el ozono gaseoso reacciona químicamente con los sustratos insaturados, lo que lleva a derivados ozonados terapéuticamente activos. Hoy ya se ha demostrado la estabilidad y eficacia de los aceites ozonizados, pero debido a una gran cantidad de productos comerciales, el presente trabajo pretende analizar estas derivaciones y proponer una estrategia para obtener productos con las mejores características.
1. Introducción
El aumento del envejecimiento, la obesidad y la diabetes junto con programas de atención médica inadecuados han enfatizado el problema de tener que tratar a casi 1.500 millones de personas afectadas por infecciones de la piel y las mucosas debido a bacterias, virus, protozoos y dismetabolismo. Las patologías van desde el pie diabético (úlcera con necrosis), las llagas en la cama, las úlceras después de un traumatismo o quemaduras, las infecciones virales crónicas debidas al virus del herpes I y II o los virus del papiloma humano, las infecciones vaginales ahora son frecuentes también en las niñas debido a Candida , Trichomonas , y Chlamidia, infecciones de la mucosa rectal como ragadis anal, abscesos con fístula para terminar con úlceras aftosas en la boca. Estas infecciones rara vez son mortales, pero son bastante angustiantes porque muchos pacientes a menudo padecen diabetes o enfermedades vasculares con hipoxia tisular, otros pacientes son adictos a las drogas inmunodepresoras o con una infección concomitante por VIH. El medicamento oficial proporciona una variedad de medicamentos que son caros y, a menudo, poco eficaces porque las infecciones en el tejido hipóxico contienen Staphylococcus aureus resistente a la meticilina y Pseudomonas aeruginosa . Los pacientes están sufriendo no solo porque se vuelven insatisfactorios a los medicamentos frecuentes, sino que se desaniman al observar una falta de curación [ 1]]. La curación de heridas es un proceso multifase que involucra la coagulación sanguínea, la inflamación, la proliferación de tejidos y la remodelación [ 2 ], pero los sistemas inmunitarios innatos y adoptivos a menudo se ven obstaculizados por la infección crónica naturalmente difícil de superar. Esta es también la razón que explica el fracaso de los factores de crecimiento en úlceras muy contaminadas [ 3, 4 ].
El uso juicioso del ozono (O 3 ) parece providencial porque, en primer lugar, elimina los patógenos y luego, al liberar oxígeno (O 2 ), activa la proliferación de fibroblastos, de ahí la formación de matriz intercelular con la consiguiente proliferación de queratinoblastos y la curación sucesiva.
En la Sección 2 , proponemos revisar brevemente la química física de la ozonización del aceite y todos los análisis básicos necesarios para demostrar la calidad de los productos obtenidos. En la Sección 3, parece útil informar a los lectores que tanto la piel como las mucosas son sensibles a cantidades excesivas de O3 gaseoso, ya que hay demostraciones claras de una variedad de alteraciones relacionadas con una exposición prolongada. En la Sección 4, luego aclararemos los diversos procedimientos ideados para mejorar las propiedades desinfectantes y promotoras de la curación del O3 . Finalmente, luego de un extenso análisis de una gran cantidad de propuestas, intentaremos sugerir pautas para la futura aplicación médica del ozono tópico y sus derivados (Sección 5).
2. Química física de la ozonización con aceite con una descripción de los métodos analíticos para caracterizar el proceso
Los sustratos lipídicos insaturados reaccionan con la mezcla de O2 / O3 gaseoso insuflado, lo que lleva a derivados ozonizados terapéuticamente activos ( Figura 1 ).
Estructuras químicas representativas de derivados ozonizados que se forman por reacción química del ozono con triglicéridos insaturados. Los ozónidos primarios son especies transitorias e inestables que se reorganizan en los ozónidos secundarios normales, también conocidos como ozonoides de Criegee.
Brevemente, el mecanismo postulado conocido como reacción de Criegee señala que el ozono se combina con un enlace insaturado para formar un ozono primario primario, inestable, que se descompone fácilmente para formar zwitteriones y un fragmento carbonilo. En un ambiente anhidro, estos sustratos se combinan para dar el típico derivado de trioxano cíclico.
Sin embargo, la palabra «ozonizado» carece de significado científico si no está asociada con «la cantidad» de peróxidos presentes en el aceite. De hecho, desde un punto de vista terapéutico, las composiciones de ozonoides tienen la capacidad de administrar O2 activo y/u otras especies útiles en lo profundo de la lesión sin causar irritación primaria de la piel. Los pocos estudios relacionados con los efectos terapéuticos de los aceites ozonizados en la cicatrización de heridas cutáneas agudas en modelos animales no investigan la dosis / respuesta de comportamiento, expresada como la cantidad de peróxidos existentes en el derivado ozonizado utilizado [ 5 ]. Recientemente, se ha desarrollado una evaluación cuantitativa del efecto terapéutico del aceite de sésamo ozonizado de aplicación tópica en la cicatrización de heridas cutáneas agudas en ratones como modelo animal [ 6]. Los resultados indican que tanto las dosis bajas (<1000) como las altas (> 3000), expresadas en términos de valor de peróxido (consulte la sección correspondiente en este documento), retrasan la cicatrización de la herida cutánea. Dicha evidencia se ve reforzada por una serie de resultados entre grupos donde la concentración «media» (alrededor de 1500) tiene el efecto más beneficioso para acelerar la relación de cierre de la herida.
Desde un punto de vista aplicativo industrial, la calidad general de los derivados ozonizados depende de varios parámetros, tales como: (i) el tipo y la calidad de los generadores de ozono; (ii) las condiciones de ozonización, en términos de reactores y tiempo, tipo de material y cantidad, presencia de agua y / o catalizadores; (iii) la eficacia del ozonizador, en términos de salida de concentración de O3 , flujo de gas, portador de gas. En cuanto a este último, el uso de grado médico O2 en lugar de aire es un punto importante a considerar; de hecho, la alimentación de aire (que contiene aproximadamente el 78% de nitrógeno) utilizada para la ozonización de sustratos insaturados podría conducir a la producción de subproductos nitrados potencialmente tóxicos [ 7 ], y a una disminución significativa de la eficiencia de la ozonización [ 8]. Otra característica importante es que el aceite ozonizado tiene que caracterizarse inequívocamente en términos del contenido de la especie, así como la cinética de reacción. Para estos fines, el conocimiento de las propiedades fisicoquímicas de los aceites vegetales ozonizados durante la producción tiene una gran importancia para su caracterización e identificación. Para determinar la calidad de los productos ozonizados, técnicas espectroscópicas, como el infrarrojo transformado de Fourier (FT-IR) y 1 H y 13 C-RMN [ 9 ], junto con métodos analíticos como peróxido, acidez y valores de yodo, así como también determinación viscométrica. Normalmente se llevan a cabo [ 10 ].
2.1. Espectroscopia FT-IR
La espectroscopia FT-IR se usa para resaltar las diferencias en los grupos funcionales durante la ozonización del aceite, en particular la disminución de las bandas correspondientes a los estiramientos tanto C = C como = C – H (por ejemplo, aceite de sésamo a 1654 cm- 1 y 3009 cm −1 , respectivamente), y el aumento de la banda correspondiente al estiramiento de ozonoide CO ( Ej. Aceite de sésamo a 1105 cm- 1 ).
Las muestras ozonizadas se pueden analizar utilizando dos métodos diferentes.
1. Se deposita una alícuota adecuada (generalmente de aproximadamente 2 μ L) de muestra entre dos discos de KBr, evitando la formación de burbujas de aire, luego el porcentaje de transmitancia u otros parámetros adecuados se miden en el rango de 4000–800cm- 1 . Los espectros se obtienen estableciendo las sumas de exploración apropiadas y la resolución mínima (generalmente, 16 a 4 cm- 1 , resp.).
2. Se disuelve una alícuota adecuada (generalmente de aproximadamente 2 µl ) de muestra en un solvente adecuado (preferiblemente cloroformo) y luego la solución se deposita en el soporte de muestra evitando la formación de burbujas de aire, luego la transmitancia (expresada como porcentaje) u otros parámetros adecuados se miden en el rango de 4000–800 cm −1 . Los espectros se obtienen estableciendo las sumas de exploración apropiadas y la resolución mínima (generalmente, 16 a 4 cm- 1 , resp.).
2.2. Espectroscopia de RMN
1 H y 13 espectroscopias C RMN se realizan para obtener más información acerca de la variación de los grupos funcionales implicados en la reacción de ozonización. Tanto la desaparición de las señales relativas a los protones y los carbonos en el doble enlace (p. Ej., En aceite de sésamo, 5,29 ppm, como varias señales en el rango de 127,8–130,0 ppm, resp.) Y la aparición paralela de una señal en el protón y el carbono. de 1,2,4-trioxolano (por ejemplo, en aceite de sésamo en el rango de 5,11 a 5,08 ppm y rango de 103,4 a 104,3 ppm, resp.) se evidencian. El análisis cuantitativo se puede realizar mediante espectros normalizados con respecto a las áreas integrales de los protones OCH 2 (glicerol) que permanecen constantes durante todo el proceso.
Spectra se obtendrá utilizando instrumentos adecuados mediante la solubilización de la muestra ozonizada en un disolvente adecuado (preferiblemente DCl3 ). Particularmente, una parte alícuota (generalmente alrededor de 100 μ L) de la muestra se solubiliza con 750 μ l de CDCl 3 en un tubo de RMN de 5 mm, a continuación, se realizó el análisis. Para obtener datos cuantitativos, es suficiente realizar una 1 H-NMR, mientras que 13 C-NMR esencialmente proporciona información cualitativa [ 9 ].
2.3. Indice de yodo
El valor de yodo (IV) representa la cantidad de yodo (en gramos) que reaccionará con los dobles enlaces en 100 gramos de muestra. IV se determina de acuerdo con las monografías de la farmacopea. El IV se calcula mediante la siguiente ecuación:
donde n 1 es el volumen en ml de solución de tiosulfato (0,1 M) utilizado para realizar una prueba en blanco, n 2 es el volumen en ml de solución de tiosulfato (0,1 M) utilizado para la titulación y m la cantidad, en gramos, de sustancia. Es, por lo tanto, una medida del número total de dobles enlaces presentes en la muestra y, por tal motivo, es un análisis químico útil para evaluar la disminución de los dobles enlaces durante el proceso de ozonización del aceite, que brinda información sobre los 1,2. Formación de 4-trioxolano.
2.4. Índice de acidez
El valor ácido (AV) es un índice que expresa, en mg, la cantidad de hidróxido de potasio requerida para neutralizar los ácidos libres presentes en 1 g de la sustancia. El AV se calcula mediante la siguiente ecuación:
donde n es el volumen en mL de valorante y m la cantidad, en gramos, de sustancia.
Es representativo del nivel de acidez del producto y representa un índice de los subproductos de degradación que podrían formarse durante el proceso de ozonización.
2.5. Valor de peróxido
El valor de peróxido (PV) se usa generalmente como un indicador del avance y / o control del proceso de ozonización debido a su simplicidad, rapidez y bajo costo. Además, el PV puede ser adecuado para la evaluación de la estabilidad de los ozonoides de aceite vegetal y parece ser muy importante para la distribución comercial, así como para la determinación de las mejores modalidades de almacenamiento. Sin embargo, había sido necesario estandarizar la metodología para un PV validado.
En el presente documento, se presentará un análisis detallado de las evaluaciones de PV de los derivados lipídicos ozonizados basados en los datos de la literatura y nuestros experimentos de laboratorio, junto con sus posibles correlaciones con otras técnicas. Dicho informe permite conocer en profundidad el proceso de ozonización de los aceites vegetales y los productos relacionados obtenidos, lo que permite definir los parámetros de calidad útiles para fines industriales. Específicamente, el valor de peróxido (PV) representa la cantidad de peróxido que se expresa en miliequivalentes de O 2 activo contenido en 1000 g de la muestra.
Para la evaluación fotovoltaica, se adoptaron tres métodos diferentes.
1. Primera monografía oficial descrita en Farmacopea (por ejemplo, Farmacopea Europea, Farmacopea Británica, Farmacopea de los Estados Unidos), que proporciona la solubilización de la muestra en 30 ml de cloroformo / ácido acético glacial (2: 3), la adición de una solución saturada de yoduro de potasio (0.5 mL) y la titulación después de 1 minuto con una solución de tiosulfato de sodio.
2. Segundo método descrito por Martínez Tellez et al. [ 11 ], que siempre proporciona la solubilización de la muestra en 30 ml de cloroformo / ácido acético glacial (2: 3) y la adición de una solución saturada de yoduro de potasio (0,5 ml), pero la titulación se realiza después de 24 horas.
3. Tercer método propuesto recientemente [ 10 ]. En resumen, se pesaron 2 g de SO en un matraz cónico de 250 ml y se agregaron 30 ml de cloroformo / ácido acético glacial (2: 3). Luego, se agregaron 3.0 mL de solución saturada de yoduro de potasio. El matraz se agitó a temperatura de reflujo (60 ° C) durante varios tiempos (5-180 minutos). Después de este tiempo, la solución se enfrió y se agregaron 25 ml de agua. Para la titulación se utilizaron soluciones de tiosulfato de sodio a la concentración apropiada (0,0001–0,1 M).
En todas las determinaciones, el PV se calculó mediante la siguiente ecuación:
donde V 1 es el volumen en ml de solución de tiosulfato utilizado para la titulación, V 0 es el volumen en ml de solución de tiosulfato utilizado para llevar a cabo un espacio en blanco, c la concentración de tiosulfato y m la cantidad de muestra (gramos).
La eficiencia de ozonización (expresada como porcentaje) representa la relación entre la cantidad de peroxidación debida al proceso de ozonización, según la estimación del valor de PV, y la cantidad total de O 3 aplicada al sistema. Se calculó mediante la siguiente ecuación:
donde PV s es la muestra ozonizada PV, PV 0 es el PV de muestra no tratada, y OAD representa la dosis aplicada de O 3 (mg / g).
2.6. Medida de viscosidad
La evaluación de la viscosidad es una técnica útil porque es rápida y podría estar en línea, dando una estimación de los dobles enlaces presentes en la muestra. De hecho, cuanto mayor es el tiempo de ozonización, mayor es la viscosidad del producto debido a la desaparición de los dobles enlaces. Además, su tendencia típica puede ser una herramienta útil para proporcionar una evaluación rápida de control de calidad durante todo el proceso de ozonización, así como para decidir el tiempo de proceso para obtener el nivel de ozonación deseado de la muestra [ 9 ].
3. Respuestas cutáneas a la exposición ambiental al ozono.
La piel, junto con el tracto respiratorio, está directamente expuesta a contaminantes ambientales, incluido el O 3 , un componente importante del smog fotoquímico. Aunque numerosos estudios han documentado los efectos del O 3 en el tracto respiratorio en animales y humanos [ 12 – 15 ], solo recientemente se han publicado algunos estudios que caracterizan su efecto en el tejido cutáneo [ 16 – 20].]. La piel consta de dos capas principales, la dermis interna, compuesta principalmente por fibroblastos y matriz de tejido conectivo, y la epidermis externa, que contiene queratinocitos que, al diferenciarse progresivamente para formar corneocitos enucleados, se incrustan en una matriz lipídica y juntas forman la más externa. parte de la epidermis, el estrato córneo (SC) [ 21 , 22 ].
Estudios previos han demostrado que la exposición al O 3 provoca el agotamiento de los antioxidantes tanto solubles en agua como lipofílicos, como el ácido úrico, el ácido ascórbico y el tocoferol, y esto fue acompañado por un aumento en los parámetros de la peroxidación lipídica y la modificación de proteínas, principalmente en el capas más externas de la piel [ 16 , 17 , 23 ].
En estudios adicionales, también pudimos demostrar que la exposición de ratones sin pelo a O 3 no solo agotará los niveles de antioxidantes y aumentará los marcadores oxidativos, sino que estas moléculas pueden inducir respuestas de células activas.
Estos efectos pueden resumirse brevemente de la siguiente manera.
(1) Inducción de factores de transcripción sensibles redox –
El ozono, como muchos otros desafíos ambientales, es capaz de activar factores transcripcionales sensibles al redox, como el Factor nuclear K B (NFkB). Este factor transcripcional actúa como un activador para una multitud de genes proinflamatorios (IL-8, TNF α , TGF β ) y moléculas de adhesión (ICAM y VCAM). Se ha evaluado que O 3 es capaz de activar NFkB usando sistemas in vitro e in vivo . Thiele et al. [ 16 ], utilizando queratinocitos humanos inmortalizados (células HaCaT), fueron capaces de mostrar que O 3indujo la activación de NFkB por el ensayo de cambio de movilidad electroforética (EMSA). El ozono indujo una activación dependiente de la dosis del factor de transcripción. Es probable que este efecto esté mediado por ROS, particularmente H 2 O 2 , porque fue inhibido por la incubación de las células con antioxidantes solubles en lípidos (tocoferol).
(2) Inducción de la proteína de choque térmico (HSP) y marcadores inflamatorios –
Como consecuencia de la inducción de factores de transcripción, la exposición a O3 (6 días a 0,8 μ g / ml durante 6 horas / día) indujo la expresión de marcadores proinflamatorios en homogeneizados de piel como la ciclooxigenasa-2 (COX-2). Esta inducción estuvo acompañada por un aumento en el nivel de la proteína de choque térmico (HSP) 32, también conocida como hemooxigenasa-1 (HO-1). En este trabajo, fuimos los primeros en demostrar la regulación positiva de las HSPs 27, 32 y 70 en piel murina homogeneizada tras la exposición al O3 . HSP27 mostró la respuesta más temprana (2 horas) y la más alta (20 veces) al O3. En comparación con la inducción retardada (12 horas) de HSP70 y HO-1. HSP27 se expresa predominantemente en la epidermis suprabasal en piel humana, mientras que HSP70 predomina en la dermis en comparación con la epidermis. Estas diferencias en la ubicación entre HSP27 y HSP70 podrían explicar el curso de tiempo diferente de la inducción de estas proteínas de estrés con la exposición al O3 . Por lo tanto, es posible que los compuestos bioactivos generados puedan ser responsables de la inducción de HSP como también se mostró después de la irradiación con UV.
(3) Inducción de las metaloproteinasas de la matriz (MMP) –
Entre los múltiples sistemas alterados en la piel por los contaminantes ambientales, las MMP se encuentran entre los principales objetivos. De hecho, la exposición al O 3 puede afectar su síntesis y / o actividad con consecuencias lógicas en la remodelación del tejido y la curación de heridas [ 23 , 24 ]. Dentro de la familia MMP, MMP-2 y MMP-9 son los únicos miembros capaces de degradar el colágeno tipo IV de las membranas basales [ 25 ]. La MMP-2 está involucrada en procesos patológicos como fotoenvejecimiento y lesiones cutáneas precancerosas / cancerosas después de la exposición a los rayos UV; además, la MMP-2 es capaz de dividir otros sustratos, además del colágeno tipo IV, incluidas otras MMP y, por lo tanto, puede controlar (indirectamente) la degradación y remodelación de la matriz extracelular.
La MMP-9, como la MMP-2, desempeña un papel en el envejecimiento de la piel humana [ 26 ], el desarrollo de tumores [ 27 ], así como en otras lesiones cutáneas como la psoriasis y la dermatitis [ 28 , 29]. En un estudio reciente, pudimos demostrar que O 3 pudo afectar la actividad de MMP. Muy probablemente la generación de moléculas bioactivas puede ser la causa de tal activación. También se ha demostrado que el O 3 es capaz de inducir la producción de NO a través de la activación de iNOS en los tejidos cutáneos [ 18 ]. Cuando se produce en exceso, el NO puede combinarse con el superóxido para formar peroxinitrito (derivado de otras fuentes) que puede activar las MMP, especialmente la MMP-9. Así, el aumento del estrés oxidativo después de OLa exposición, más la interacción entre O 2 y las moléculas activas de nitrógeno podría ser el principal mecanismo que conduce a las actividades mejoradas de las MMP en los tejidos de la piel. Esto también puede ser el resultado de un desequilibrio entre las MMP y sus inhibidores endógenos, los inhibidores tisulares de las metaloproteinasas (TIMP) [ 30 ].
De hecho, las actividades de las MMP están reguladas por los TIMP, que pueden producirse por una multitud de tipos de células presentes en el tejido cutáneo. Si bien la actividad de MMP se ve alterada por el O 3 , ni la expresión de nivel TIMP-1 ni TIMP-2 se ven afectadas. La falta de cambios en los niveles de TIMP-1 y 2, combinada con el aumento de la actividad de las MMP, sugiere que el O3 puede causar un aumento neto en la degradación de la matriz. Por otro lado, en un estudio comparativo en el que la piel normal ha estado expuesta durante dos horas a niveles de ozono ambientalmente realistas, solo se ha inducido un estado moderado de estrés oxidativo a nivel del estrato córneo, sin producir una respuesta clínica visible [ 31] ].
4. Respuestas de la piel relacionadas con la edad a la exposición al ozono: curación de heridas
La curación de heridas es un proceso crítico en la piel y se sabe que se ve afectado por el estrés oxidativo y también disminuye con la edad [ 32 ]. Aunque la secuencia exacta de la curación de la herida es compleja, la curación de la herida cutánea comienza con la transformación basada en el factor de señalización inducida por la herida de queratinocitos estacionarios en células capaces de replicación y migración. Tras la transformación, estas células expresan una gran cantidad de moléculas que promueven la invasión de la matriz epitelial lesionada y la reepitelización de la superficie de la herida [ 33 ]. La cicatrización tardía de heridas en los ancianos ha sido bien descrita [ 34 ].
Como se mencionó anteriormente, la exposición al O3 también está asociada con la activación del factor de transcripción NFkB, que es importante para regular las respuestas inflamatorias y, finalmente, la cicatrización de la herida completa. La exposición al O3 incrementó los niveles del factor de crecimiento transformante (TGF- β ), que es un factor crítico en la remodelación de tejidos [ 35, 36 ]. Podemos resumir que, si bien el O3 como oxidante podría estimular la cicatrización de heridas, sería perjudicial en un «ambiente de envejecimiento» debido al aumento del estrés oxidativo dependiente de la concentración. Por lo tanto, estos aspectos tienen implicaciones tanto biológicas como prácticas y necesitaron investigaciones adicionales.
En un estudio reciente, demostramos los efectos perjudiciales del O3 en la curación de heridas cutáneas en animales de edad avanzada. De hecho, cuando los ratones jóvenes sin pelo (8 semanas de edad) y los de edad (18 meses) con heridas de escisión después del espesor total se expusieron a 0,5 μ g / ml de O 3durante 6 horas por día, la tasa de cierre de la herida fue Se retrasó significativamente en el grupo de edad. También mostramos la inducción de la oxidación de proteínas y lípidos evaluada como cambios en la oxidación de proteínas (carbonilos) y la peroxidación de lípidos (aductos de 4-hidroxinonenal, HNE) en ratones viejos en comparación con los ratones jóvenes durante la etapa posterior de cicatrización cutánea. La exposición a O3 tiene diferentes efectos dependiendo de la edad de los ratones. De hecho, retrasó significativamente el cierre de la herida en ratones viejos, mientras que en ratones jóvenes, condujo a una tendencia acelerada durante los primeros días de la exposición. Esto podría atribuirse a las propiedades antibacterianas del O3 , ya que se ha demostrado que la aplicación de ozonización «hidropresiva» proporciona una limpieza rápida de la superficie de la herida de las masas pionecróticas, promueve la eliminación de la infección y por lo tanto reduce sustancialmente el período de tratamiento de los pacientes [ 37 ]. Recientemente, los tratamientos clínicos con terapia de oxígeno hiperbárico demostraron que el aumento de O2 la tensión en el sitio de la herida aumenta la formación de tejido de granulación, mejora el cierre acelerado de la herida y mejora la cicatrización dañada de la herida dérmica [ 38 ]; por lo tanto, la tendencia acelerada de cierre de la herida que se muestra en la población joven puede deberse a una disminución de la infección bacteriana y / o al aumento de la tensión de O 2 por la exposición de O 3 en el área de la herida.
Uno de los posibles procesos de activación del efecto de O3 en la cicatrización de heridas puede ser también en este caso la modulación del factor de transcripción NFkB. Curiosamente, la relación dosis-efecto entre el nivel de estrés oxidativo y NFkB muestra un perfil bifásico: mientras niveles moderados de estrés oxidativo activan NFkB a través de un mecanismo independiente de quinasa IkB, se ha demostrado que niveles extremadamente altos de estrés oxidativo inhiben la activación de NFkB mediante el bloqueo de IkB α fosforilación [ 39 ]. Una posible explicación para el efecto diferencial en los animales más viejos es que el nivel de estrés oxidativo generado por la exposición al O3 combinado con el envejecimiento provoca niveles de estrés oxidativo que inhiben IkB αfosforilación, lo que resulta en una disminución en la activación de NFkB. Este hallazgo es consistente con lo mencionado anteriormente que la exposición al O3 indujo el agotamiento de los antioxidantes de la piel.
Esta interpretación también se ve reforzada por los datos sobre TGF- β, un modulador crucial de la remodelación de tejidos y está vinculado tanto al estado NFkB como a los niveles de estrés oxidativo durante todo el proceso de curación de la herida [ 40 ]. Los niveles reducidos de TGF β en ambos ratones expuestos al aire y O3 , así como la menor inducción de TGF β por la exposición a O3 en animales viejos sugieren que los retrasos notables en el cierre de la herida podrían estar relacionados con defectos en NFkB dependiente del estrés oxidativo El estado, así como los niveles de estrés oxidativo y señalización de TGF β en ratones de edad avanzada durante la etapa posterior de la cicatrización de la herida.
5. Aplicación tópica del ozono en la medicina.
Según nuestro conocimiento, la primera aplicación de O3 gaseoso se realizó durante la Primera Guerra Mundial para tratar a los soldados alemanes afectados por gangrena gaseosa debido a infecciones anaeróbicas por Clostridium muy sensibles al O 3 [ 41, 42 ]. En 1936, el Dr. P. Aubourg, mediante el uso de una cánula de metal, fue el primero en proponer las insuflaciones de O2 / O3 gaseoso.En el recto para tratar la colitis crónica, ragadis anal y fístulas. Este enfoque es muy empírico e impreciso y hoy en día es utilizado principalmente por médicos cubanos. En 1937, un dentista suizo, EA Fisch (1899–1966) tuvo la idea de usarlo en su práctica y, por un giro del destino, trató al Dr. E. Payr (1871–1946) a un cirujano que tenía un dolor gangrenoso. Payr estaba tan entusiasmado con el efecto del O3 para usarlo en su práctica quirúrgica con gran ventaja [ 43 ]. Más tarde, Werkmeister [ 44 ] dominó el uso del O 3 gaseoso en varias úlceras de la piel debidas a aterosclerosis, diabetes y radioterapia, ya sea encerrando una pierna en una bolsa de polietileno (el llamado sistema de embolsado) o utilizando un vaso de plástico resistente al ozono aplicado en otras áreas. En la aplicación anterior, se introdujo el gas para inflar simplemente la bolsa que contenía algo de agua destilada. El sistema era estático, pero después de 20 a 25 minutos, el gas fue aspirado y destruido. Los O3 concentraciones variaron entre un alto 80 μ g / ml en las úlceras muy purulentas y concentraciones progresivamente menores hasta 10 μ g / ml como las úlceras mejora porque excesiva O 3Sería perjudicial para la curación. Como el sistema de vasos tenía una entrada y una salida, Werkmeister pudo realizar un flujo continuo de gas con una depresión moderada que mejoró la vasodilatación del área de la úlcera. Con ambos sistemas, trató muchas lesiones extensas e incurables en un período de 50 a 200 días. Cabe destacar que el O3 gaseoso funciona bien solo en una bolsa saturada de vapor de agua porque debe disolverse en agua superficial o en el exudado para reaccionar de manera competente. La piel normal no sufre ningún daño durante el tratamiento. Hoy en día, estos procedimientos todavía están en uso, pero son algo complicados y se debe tener mucho cuidado para evitar la contaminación del aire.
Cómo actúan los aceites ozonizados sigue siendo una cuestión abierta. Probablemente, cuando la triozonida estable entra en contacto con el exudado caliente de la herida, se descompone lentamente en diferentes peróxidos, que se disuelven fácilmente en agua, generando probablemente peróxido de hidrógeno que puede explicar la actividad desinfectante y estimulante prolongada. Si es correcto, este razonamiento implica que deberíamos tener preparaciones valoradas con concentraciones altas, medias o bajas de ozonoides para usar durante la fase I séptica inflamatoria, la fase II regeneradora o la fase III de remodelación, respectivamente [ 2 ]. Estas fases se han relacionado con los tipos celulares que cambian rápidamente y con la liberación de citoquinas y factores de crecimiento que modulan el complejo proceso de curación.
Un método alternativo para el tratamiento de úlceras de pie diabético es el uso de terapia con oxígeno hiperbárico (HOT), pero en tal caso una desventaja es el uso de solamente O hiperbárica 2 y otro es la necesidad de cerrar el paciente en la cámara durante dos horas. Los resultados terapéuticos son mucho más modestos que el O 3 tópico .aplicación, particularmente cuando está contenido en un gabinete cerrado con temperatura controlada por termostato. Sin embargo, este procedimiento requiere tiempos de inactividad considerables y, si una bomba de aspiración no está disponible, puede contaminar la sala de operaciones. Por esta razón, hoy en día para limpiar y desinfectar infecciones y lesiones cutáneas y de la mucosa debidas a muchas causas (como, por ejemplo, traumatismo, isquemia, quemaduras), parece preferible usar agua recién ozonizada y aceite ozonizado, especialmente durante la noche o en condiciones de descanso.
El proceso de ozonización del agua requiere de agua destilada doble y concentraciones de O3 que van desde 20 hasta 100 μ g / ml de gas para tener un rendimiento final de 5 hasta 25 μ g / ml, respectivamente. El O 3 se burbujea directamente en el agua y el gas en exceso pasa a través de un dispositivo deshidratante y finalmente a través de un destructor. Según el volumen de agua y el flujo de gas, un período de ozonización entre 5 y 20 minutos es suficiente para saturar el agua con O3 gaseoso . De hecho, si el agua es ultrapura, el O3 se disuelve físicamente en ausencia de reacciones químicas y si se mantiene en una botella de vidrio cerrada con una tapa de teflón, la concentración se reduce a la mitad solo después de 300 horas a 0° C. Sin embargo, a 20° C, la vida media es de aproximadamente 10 horas [ 45 ]. Cabe señalar que el agua monodestilada permite una descomposición de O3 mucho más rápida y no es práctica. Se recomienda mantener la botella a 4° C y cerrarla rápidamente en cualquier momento, o mejor, contar con un sistema de válvulas para evitar pérdidas de gas. Sería útil disponer de un procedimiento para mantener la concentración de O3. por tiempos más largos y estamos investigando un posible procedimiento. Por otro lado, la ozonización de los aceites de oliva o de girasol requiere mucho más tiempo y el procedimiento debe estar bien estandarizado en términos de flujo de gas, concentración de O3 , volumen de aceite y temperatura. Como se revisó recientemente, se han patentado al menos veinte aceites vegetales diferentes, pero hasta ahora sigue siendo imposible definir su costo / beneficio relativo [ 46 ]. En esta etapa, después de evaluar varios criterios fisicoquímicos, estabilidad, eficacia y costo, parece que el aceite de sésamo tiene varias ventajas en comparación con otros aceites.
¿Cómo y cuándo se utilizan agua y aceites ozonizados? Las heridas crónicas van desde pie diabético hasta úlceras putrefactas y profundas debido a aterosclerosis de extremidades, traumatismos y quemaduras. Además, tanto la quimioterapia inmunosupresora como la malnutrición causan abscesos, fisuras anales y fístulas, úlceras de decúbito, furunculosis y osteomielitis que son difíciles de tratar y con frecuencia fallan después de los tratamientos prolongados. Cerca de 7 millones de pacientes en los Estados Unidos se ven afectados con un costo de más de US $ 25 mil millones anuales. Varios tipos de desinfectantes, antibióticos, antifúngicos, antiprotozoarios y factores de crecimiento son poco efectivos porque el metabolismo desordenado y la hipoxia local no se modifican. Varios otros enfoques, como la terapia de vacío [ 47, 48 ], la terapia con gusanos [ 49]] y se han propuesto y utilizado de manera variable dispositivos para proporcionar oxigenoterapia tópica en un entorno clínico. Este último enfoque tiene una justificación en el sentido de que la oxigenación mejorada es útil para activar el metabolismo y la proliferación celular de los tejidos isquémicos [ 50 – 52 ]. Sin embargo, también tiene limitaciones considerables porque es una terapia engorrosa, con una actividad desinfectante mínima y modificaciones de los mecanismos patogénicos fundamentales.
Otro tema de interés crítico son las patologías de la mucosa vaginal. Aunque rara vez son mortales (como el síndrome de shock tóxico debido a un tampón absorbente olvidado), la mayoría de las mujeres sufren física y psicológicamente una serie de infecciones debidas a varios patógenos como Neisseria gonorrhoeae, Trichomonas vaginalis, Candida albicans, Chlamidia trachomatis, Herpes virus tipo II (HV-II), virus del papiloma humano (VPH), virus de inmunodeficiencia humana (VIH), a menudo debido a relaciones sexuales sin protección, estrés, cambios en las parejas sexuales y también cambios hormonales fisiológicos durante la menopausia. Alrededor de 20 millones de estadounidenses se ven afectados por la angustiosa HV-II y hasta 40 millones tienen el VPH genital con verrugas y el riesgo inminente de cáncer de cuello uterino. Además, La posterior implantación de infecciones oportunistas complica el tratamiento. Es desafortunado que los medicamentos ortodoxos sean costosos y no tan útiles debido a los patógenos resistentes a los medicamentos y los efectos secundarios que limitan el cumplimiento. Hasta el momento, la medicina oficial aún no ha entretenido el uso tópico de O3 y derivados en la terapia porque no son rentables y no se han publicado ensayos clínicos extensos en revistas revisadas por pares: la terapia ha permanecido en manos de los profesionales y los resultados siguen siendo anecdóticos. Además, el uso parenteral de ozono, también conocido como terapia de ozono, es muy útil como adyuvante: es razonablemente fácil de realizar en términos de autohemoterapia mayor y menor clásica ozonizada [ 53]]. Esta última modalidad se ha utilizado con éxito para eliminar las recurrencias de las infecciones por HV-I y II. Sin embargo, la terapia tópica es esencial y se lleva a cabo mediante irrigación vaginal de agua fresca con ozono y la aplicación de pesarios de aceite vaginal con ozono durante la noche. Durante el tratamiento prolongado, los compuestos ozonizados permiten la eliminación de cualquier agente patógeno. Hasta ahora no se ha demostrado resistencia al O3 . Las cremas que contienen aceites ozonizados se pueden usar 3-4 veces al día para las áreas genitales externas y también para varias afecciones anorectales.
En cuanto a las infecciones orales (aftas, HV-I, superinfecciones oportunistas o acné), la aplicación más temprana posible de ungüentos ozonizados minimiza la difusión de patógenos y mejora la microcirculación, reduce la inflamación, destruye el patógeno y permite una curación rápida.
Por último, pero no menos importante, los ensayos clínicos en tiña pedis y onicomicosis [ 54, 55 ] se han publicado recientemente y han demostrado la utilidad del aceite de girasol ozonizado.
6. Conclusiones
En la actualidad, especialmente en los jóvenes, las infecciones venéreas son cada vez más frecuentes y, por lo tanto, una medicación adecuada y efectiva con compuestos ozonizados tendrá un enorme valor económico y social. Además, las personas mayores están cargadas con una variedad de heridas y úlceras, algunas de las cuales nunca se curan, lo que hace que la vida sea miserable. Se espera que el presente documento informe a la medicina oficial para este avance e incite a programar ensayos clínicos adecuados para demostrar la eficacia total de la terapia de ozono mediante medicina basada en la evidencia.
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