ANTIBACTERIEEL EFFECT VAN ZILVER VERSUS JODIUM IN DE BEHANDELING VAN BRANDWONDEN

FACULTEIT GENEESKUNDE EN GEZONDHEIDSWETENSCHAPPEN

Academiejaar 2009-2010

ANTIBACTERIEEL EFFECT VAN ZILVER VERSUS JODIUM IN DE BEHANDELING VAN BRANDWONDEN

Orfa VERMEULEN

Promotor: Prof. Dr. S. Monstrey Dienst Plastische Heelkunde

Scriptie voorgedragen in de 2de Master in het kader van de opleiding tot MASTER IN DE GENEESKUNDE

“De auteur(s) en de promotor geven de toelating deze scriptie voor consultatie beschikbaar te stellen en delen ervan te kopiëren voor persoonlijk gebruik. Elk ander gebruik valt onder de beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met betrekking tot de verplichting uitdrukkelijk de bron te vermelden bij het aanhalen van resultaten uit deze scriptie.”

Datum

Orfa Vermeulen

Prof. Dr. S. Monstrey

1

Voorwoord Deze Masterproef werd geschreven in het kader van de opleiding tot Master in de Geneeskunde aan de Universiteit Gent, en handelt over de voor- en nadelen van zilver en jodium in de brandwondenzorg. Mijn scriptie kon niet tot een goed einde gebracht worden zonder de hulp van enkele personen die ik hiervoor graag zou willen bedanken. Ten eerste denk ik hierbij aan mijn promotor Prof. Dr. Monstrey die mij over het hele traject met veel geduld begeleid heeft en bij wie ik steeds terecht kon voor advies of vragen. Tevens gaat mijn dank uit naar Mevr. Kathy De Cock voor haar hulp bij het verkrijgen van relevante doch moeilijk te vinden artikels in de literatuur. Ten slotte zou ik graag Dhr. Jos Verbelen bedanken voor zijn interessante en leerrijke rondleiding in het brandwondencentrum UZ Gent, waardoor ik mij een beter beeld kon vormen van de behandeling van brandwonden in de praktijk.

Orfa Vermeulen Gent,

april 2010

Inhoudsopgave Abstract………………………………………………………………………………………..1 1

Inleiding ............................................................................................................................. 3 1.1

Historiek ................................................................................................................................. 3

1.2

Definities ................................................................................................................................. 4

1.2.1

Microbiologische situaties in wonden ............................................................................. 4

1.2.2

Biofilm............................................................................................................................. 5

1.2.3

Antiseptica ....................................................................................................................... 5

1.2.4

Wondheling ..................................................................................................................... 7

1.3

1.2.4.1

Algemeen.................................................................................................................................. 7

1.2.4.2

Brandwonden............................................................................................................................ 8

1.2.4.3

Pathofysiologie ....................................................................................................................... 10

Doelstelling ........................................................................................................................... 10

2

Methodologie ................................................................................................................... 12

3

Resultaten ........................................................................................................................ 13 3.1

Brandwonden ....................................................................................................................... 13

3.1.1

Epidemiologie ............................................................................................................... 13

3.1.2

Bronnen van micro-organismen .................................................................................... 14

3.1.3

Verschillende species .................................................................................................... 14

3.1.3.1

3.1.4 3.2

Studies .................................................................................................................................... 15

Incidentie van infectie ................................................................................................... 16

Zilver en jodium .................................................................................................................. 16

3.2.1

Werkingsmechanisme.................................................................................................... 16

3.2.1.1

Bacteriostatisch versus bactericide ......................................................................................... 16

3.2.1.2

Vernietigen micro-organismen ............................................................................................... 17

3.2.1.3

Dieptewerking ........................................................................................................................ 17

3.2.2

Verschillende vormen en werkingsmechanisme ........................................................... 20

3.2.2.1

Zilver houdende producten ..................................................................................................... 21

3.2.2.2

Jodium houdende producten ................................................................................................... 25

3.2.3

Antimicrobieel spectrum ............................................................................................... 28

3.2.4

Resistentie ..................................................................................................................... 30

3.2.4.1

Voorkomen van resistentie bij jodium en zilver ..................................................................... 30

3.2.4.2

Kruisresistentie ....................................................................................................................... 32

3.2.5 3.2.5.1

3.3

Werking tegen biofilms ................................................................................................. 33 Studies .................................................................................................................................... 35

Invloed op wondheling ........................................................................................................ 37

3.3.1

Effect bacteriën op wondheling ..................................................................................... 37

3.3.2

Effect van zilver en jodium op wondheling / cytotoxiciteit .......................................... 38

3.3.2.1

3.4

Studies .................................................................................................................................... 40

Bijwerkingen ........................................................................................................................ 43

3.4.1

Case studies ................................................................................................................... 46

4

Discussie ........................................................................................................................... 49

5

Bibliografie ...................................................................................................................... 52

Abstract Inleiding In de voorbije decennia is de interesse in het gebruik van lokale antiseptica in de behandeling van wonden sterk gestegen, dit mede door intensief onderzoek op vlak van het wondgenezingsproces. Zo is men tot het inzicht gekomen dat de aanwezigheid van een te grote hoeveelheid bacteriën in het wondbed nefast is voor de genezing van brandwonden. Hier speelt de farmaceutische industrie handig op in door nieuwe producten op de markt te brengen die als doel hebben de behandeling van brandwonden zo goed en aangenaam mogelijk te laten verlopen. Een goed lokaal antimicrobieel middel moet vooral werkzaam zijn tegen een breed spectrum aan micro-organsimen, zo weinig mogelijk nevenwerkingen vertonen zowel lokaal in het wondbed als systemisch en het ontstaan van verworven resistentie niet in de hand werken. Zilver en jodium zijn de twee meest gebruikte lokale antimicrobiële producten wereldwijd, maar toch ontbreken goede vergelijkende studies tussen beide. Jodium staat bekend als een zeer krachtig antibacterieel middel, maar tegelijk wordt dit product door veel clinici geassocieerd met een vermeende cytotoxiciteit. Zilver wordt nog steeds het vaakst gebruikt in de zorg voor brandwonden, terwijl recente studies aantonen dat deze stof wel degelijk toxisch kan zijn voor de gastheercellen. Deze literatuurstudie tracht een duidelijk beeld te scheppen van de eigenschappen van beide producten door zoals antibacteriële werking, mogelijke resistentie en bijwerkingen. Methodologie In deze literatuurstudie werd een verzameling van ongeveer 100 artikels aangelegd door gebruik te maken van de zoekmachine Pubmed. Er werd gezocht via de termen “ topical antimicrobials”, “silver”, “iodine” en “wounds”. Zowel in vitro en in vivo studies als reviews werden weerhouden. Resultaten Jodium en zilver zijn beide breed spectrum antimicrobiële middelen, en werken in op verschillende systemen van de bacteriële cel. Uit onderzoek is gebleken dat jodium een betere activiteit vertoont tegen moeilijk te bestrijden bacteriën zoals MRSA en tegen bepaalde fungi. Verder is de werking van jodium superieur in het doden van sporevormende bacteriën. Er bestaat een grotere diversiteit aan zilver houdende middelen dan aan jodium houdende middelen. Dit kan verklaard worden door de grote populariteit van zilver in de voorbije eeuw. Daarnaast worden steeds nieuwe producten gegenereerd, waardoor op dit moment vooral verbanden hun opmars maken in de wondmanagement strategie. Verbanden kunnen langer op de wonde blijven, bevatten vaak lagere 1

concentraties actief product, waardoor de kans op nevenwerkingen minder groot wordt, en zijn bovendien makkelijk in gebruik. Lokale antiseptica zijn niet sterk geassocieerd met bacteriële resistentie, zoals wel het geval is bij antibiotica. De laatste jaren wordt meer aandacht geschonken aan resistentie tegen antimicrobiële middelen sinds gevallen werden beschreven van verworven resistentie van bepaalde bacteriën zoals E. coli, Enterobacter cloacae en Klebsiella pneumonia tegen zilver producten. Slechts één melding werd gerapporteerd in verband met resistentie tegen jodium in 1985; achteraf bleek dit niet om een betrouwbaar gegeven te gaan. Resistentie tegen zilver is dus zeldzaam, maar het ongecontroleerd gebruik van zilver, vooral in te lage concentraties, moet best vermeden worden. Over de vermeende cytotoxiciteit van zowel zilver als jodium bestaat nog geen consensus in de literatuur. Waarschijnlijk hangt potentiële toxiciteit tegen gastheercellen af van de concentratie zilver of jodium, maar ook van de wondomgeving en andere patiëntfactoren. De discrepantie in resultaten hangt bovendien samen met de verscheidenheid in gebruikte methodologieën, zoals verschillen in in vitro en in vivo situaties. De serumconcentraties van respectievelijk zilver en jodium kunnen gestegen zijn door de behandeling met deze producten. De vaakst voorkomende bijwerkingen zijn onschuldig van aard zoals overgevoeligheidsreacties en argyrie bij zilver, en nervositeit en insomnie bij jodium. Toch moet opgelet worden voor enkele ernstige nevenwerkingen. Bij de behandeling van brandwonden met jodium kunnen er zich cardiale bijwerkingen manifesteren, zoals schildklierproblemen en nierfalen. Het wordt tevens afgeraden om jodium als therapie in te stellen bij zwangere vrouwen, vrouwen die borstvoeding geven en personen met gekende thyroïd- of nieraandoeningen. Conclusie Zowel jodium als zilver beschikken over een zeer goede antimicrobiële activiteit tegen een brede waaier aan micro-organismen. In de literatuur ontbreken echter nog degelijke vergelijkende studies tussen beide; zowel in vitro, in vivo als gerandomiseerde klinische trials. Verder onderzoek is nodig vooraleer éénduidige uitspraken gedaan kunnen worden omtrent welk antisepticum het meest geschikt is bij de behandeling van brandwonden.

2

1 Inleiding 1.1 Historiek Reeds in de 4e eeuw v. Chr. documenteerde Hippocrates van Kos, vader van de geneeskunde, de gunstige eigenschappen van zilver met betrekking tot de wondgenezing. In de Middeleeuwen werd zilver gebruikt bij het verzorgen van chronische wonden, vooral in zijn verbinding met nitraat. Zilvernitraat kon gebruikt worden als oplossing of in poedervorm. Het was pas in 1874 dat Billroth besloot om de bacteriële eigenschappen van zilver te onderzoeken. Hij kwam tot de conclusie dat zilver de groei van sommige bacteriën inhibeerde. Kort daarop was B. Credé de eerste die zilver impregneerde in verbanden. In de eerste helft van de 20e eeuw ontstond het gebruik van zilverfolie, vooral bij de behandeling van brandwonden. Men ondervond dat zilverfolie een pijnstillend effect had op brandwonden, dat het bactericide was en de groei van granulatieweefsel stimuleerde. In het begin van Wereldoorlog I behandelde men gecontamineerde wonden met zilver om zo infecties te voorkomen, maar al heel snel kwam Penicilline op de voorgrond waardoor het gebruik van zilver fel verminderde. Later, in de tweede helft van de 20e eeuw, hernieuwden Moyer et al. (1965) de interesse in zilver door verschillende studies. Zij kwamen tot de conclusie dat een 0.5% oplossing de laagste zilver concentratie was die een antibacterieel effect had. Ook zilversulfadiazine werd op de markt gebracht en werd het meest gebruikte lokale antimicrobiële middel bij het verzorgen van brandwonden (Klasen, Historical review of the use of silver in the treatment of burns. I. Early uses. 2000) (Klasen, A Historical review of the use of silver in the treatment of burns. II. Renewed interest for silver. 2000).

Jodium werd ontdekt in 1811 door de chemicus Bernard Courtois. Het wordt gevonden in zeewier, zeezout en vis. Een van de eerste preparaties waarin jodium toegepast werd als antisepticum bij wondbehandeling was Lugol‟s oplossing in 1829. Ook al werd dit vaak gebruikt, toch had het enkele beperkingen: het veroorzaakte pijn, maakte vlekken en gaf irritatie. Daarom werden de iodoforen ontwikkeld, een combinatie van jodium met een carrier, waardoor de beschikbare hoeveelheid jodium werd verminderd. De iodoforen hebben 4 verschillende dragers: polyvinyl pyrrolidone, polyoxymere iodoforen, kationische surfactant iodoforen en niet-ionische iodoforen. PVP jodium is de meest gebruikte drager en bestaat in verschillende oplossingen die verschillende concentraties jodium bevatten, de meest bekende is waarschijnlijk Betadine (R. Cooper 2007).

3

1.2 Definities 1.2.1 Microbiologische situaties in wonden Er bestaan 4 verschillende situaties waarin een wonde zich kan bevinden: contaminatie, kolonisatie, kritische kolonisatie en infectie. In een gecontamineerde wonde zijn er slechts weinig bacteriën in de wonde aanwezig en deze repliceren niet. De bacteriën hebben geen enkele invloed op de genezing van de wonde. Alle open wonden zijn gecontamineerd. Kolonisatie ontstaat wanneer de bacteriën zich vermenigvuldigen. De populatie van micro-organismen is groter dan bij contaminatie, maar de verdedigingsmechanismen van de gastheer blijven de controle behouden over de kolonisatie. Het weefsel is niet geïnvadeerd en de wonde zal op een normale manier genezen. Meestal is de kolonisatie polymicrobieel. De bacteriën kunnen uit drie verschillende bronnen komen: de omgevende huid (Corynebact. Spp., Propionibact. Spp., coagulase negatieve Staphylococcen,

Streptococcus

Viridans);

de

externe

omgeving

(

Methicilline

resistente

Staphylococcus Aureus) en endogene bronnen ( Streptococcus spp., coliformen, anaeroben). Kritische kolonisatie is een cruciaal punt waarop de gastheer de controle over de bacteriën verliest. De kolonisatie begint om te slaan in infectie. De micro-organismen bereiken een concentratie die hoger is dan 105 Colony Forming Units (CFU) per gram. Het onderscheid met infectie blijkt in de praktijk niet altijd even gemakkelijk. Meestal neemt men aan dat kritische kolonisatie bereikt is als er nog geen klinische tekenen van infectie zijn, maar wel reeds vertraging van de wondheling wordt opgemerkt (Wit-Gele Kruis Vlaanderen 2004). Bij infectie ten slotte gaan de bacteriën de diepere compartimenten van de wonde binnendringen en door het verweer van de gastheer breken. Hierdoor kunnen ze weefsel beschadigen. Het genezingsproces stopt en soms wordt de toestand van de wonde zelfs slechter. Infectie kan klinisch vastgesteld worden door bepaalde tekens zoals aanwezigheid van pus, erytheem, lokale warmte en eventueel systemische symptomen zoals koorts. Na een tijdje kunnen de bacteriën doorbreken naar de algemene circulatie. De probabiliteit dat er zich een infectie zal ontwikkelen kan berekend worden via volgende formule: P(infectie) = bacteriële lading X virulentie gastheer weerstand (Landis 2008) (Wit-Gele Kruis Vlaanderen 2004) 4

Bij brandwonden die gecontamineerd of gekoloniseerd zijn, kan er gebruik gemaakt worden van lokale antiseptica om te verhinderen dat dit zou uitbereiden tot een kritische kolonisatie of zelfs infectie. Wanneer infectie wordt gediagnosticeerd bij een wonde, is het aangeraden om met systemische antibiotica te behandelen.

1.2.2 Biofilm Op een wonde kan zich ook een biofilm vormen. Een biofilm ontstaat wanneer bacteriën een polysaccharidenmatrix vormen en zich vasthechten aan een oppervlak (zie figuur 1). Ze secreteren een soort „slijm‟, ook wel extracellullaire polymere substantie (EPS) genoemd. Bacteriën die zich in deze biofilm bevinden, worden beschermd door een dynamische micro-omgeving. Ze ondergaan een fenotypische verandering waarbij de microbiële productie van virulentiefactor verhoogd wordt. Of een biofilm zich al dan niet vormt, hangt af van de microbiële adherentie op grensvlakken, groei en celdeling en cel-celcommunicatie via chemische signalen (Rumbaugh, Griswold en Hamood 2000).

Figuur 1: de vorming van een biofilm (Thorn, et al. 2009)

1.2.3 Antiseptica Antiseptica zijn antimicrobiële middelen die uitwendig op levend weefsel worden aangebracht om de kans op infectie te reduceren door de groei en ontwikkeling van micro-organismen te belemmeren of door micro-organismen te doden. Een middel om levenloze materialen te ontsmetten noemt men desinfectans. Antiseptica zijn bereid door de mens, en zijn dus synthetisch. Dit in tegenstelling tot antibiotica die stoffen zijn van organische oorsprong. De antibacteriële werking van antibiotica betreft 5

vooral ziektekiemen die zich in het lichaam van de mens bevinden en worden meestal systemisch toegediend, alhoewel er ook lokale antibiotica bestaan in crèmes of zalven. Antiseptica kunnen bactericide zijn of bacteriostatisch. Bactericide antiseptica kunnen bacteriën doden, bacteriostatische inhiberen enkel de groei van micro-organismen. Antiseptica werken tegen een breed spectrum van micro-organismen en kunnen op meerdere locaties aanvallen in de bacteriële cel. Dit in tegenstelling tot antibiotica die selectief inwerken op een specifiek doel. Er bestaan veel verschillende soorten antiseptica, waaronder alcoholen ( bv. ethanol), biguaniden ( bv. chloorhexidine), bisfenolen ( bv. triclosan), halogeen verbindingen ( bv. PVP jodium) en metalen ( bv. zilver verbindingen) (McDonnell en Russell 1999). Er bestaan ook antiseptica die werken op basis van enzymen. Een recent voorbeeld hiervan is Flaminal. Flaminal bestaat uit alginaat polymeren en bevat zowel glucose oxidase als lactoperoxidase. Glucoseoxidase zorgt voor de omzetting van glucose en zuurstof in peroxide ionen. Het lactoperoxidase bindt aan de celwand van bacteriën en maakt op deze manier de transformatie van peroxide ionen in reactieve zuurstofionen makkelijker (Vandenbulcke, et al. 2006). Revamil is een hydrofiele wondgel op basis van honing. De honing bevat glucose oxidase, maar dit enzym is niet meer actief in rijpe honing. Wanneer deze wondgel later op een vochtige wonde wordt aangebracht, wordt het glucoseoxidase terug geactiveerd waardoor glucose wordt omgezet in gluconzuur en waterstofperoxide. Waterstofperoxide werkt desinfecterend en gluconzuur zorgt voor een zuur wondmilieu, waardoor de groei van bacteriën wordt geïnhibeerd (Kwakman, et al. 2008) (Gerritsma 2004). Antimicrobiële peptiden bevinden zich in speeksel, zweet en longvloeistof en worden daarom beschouwd als endogene antibiotica. Ze bestaan uit korte ketens van aminozuren en beschikken over de capaciteit om het metabolisme van bacteriën te verstoren. D3A21 is een antimicrobieel peptide dat reeds werd getest als alternatief antimicrobieel middel in de behandeling van brandwonden (Chalekson, Neumeister en Jaynes 2002). “De keuze van de wondbehandeling hangt af van de veiligheid van die behandeling en van zijn effectiviteit. Een antisepticum is pas effectief als het de capaciteit bezit om micro organismen te doden en zo een infectie kan voorkomen of de ernst ervan doet verminderen.” (McDonnell en Russell 1999). Een goed lokaal antisepticum moet een goede antibacteriële activiteit bezitten tegen een breed spectrum aan micro-organismen, geen resistentie in de hand werken en weinig nevenwerkingen tot gevolg hebben. Op dit moment bestaat er een ruim assortiment aan lokale antimicrobiële middelen met zalven, crèmes, biologische en niet-biologische verbanden. In deze studie worden de antibacteriële eigenschappen van zilver en jodium vergeleken (Atiyeh, Gunn en Hayek, State of the art in burn treatment. 2005). 6

1.2.4 Wondheling 1.2.4.1 Algemeen Spontane genezing van wonden gebeurt in vier fasen: de hemostase, de ontstekingsfase, de proliferatieve fase en de regeneratie fase (zie figuur 2). De fase van hemostase ontstaat direct na de verwonding. Fibrinogeen wordt door trombine omgezet in fibrine, waardoor bloedplaatjes gaan samenklitten en er een plug ontstaat. Die plug wordt omgevormd tot een trombus die de wonde afsluit. Tegelijk zorgt de hemostase ook voor de loslating van groeifactoren. Na ongeveer 1 dag vangt de ontstekingsfase aan. De wondranden zullen zwellen en er worden leukocyten aangetrokken naar de wonde. De blangrijkste taak van deze leukocyten bestaat erin het necrotisch weefsel te verwijderen. Door de schade aan het weefsel komen er cytokines vrij die ervoor zorgen dat de monocyten vermenigvuldigen en zich ontwikkelen tot macrofagen. Vervolgens zullen ook de macrofagen het necrotisch weefsel helpen fagocyteren. De inflammatoire fase kan vertraagd worden door necrose en wondinfectie. Daarom kan het nuttig zijn om in dit stadium antiseptica aan te brengen. Toch moet men voorzichtig omgaan met deze middelen aangezien sommige antiseptica toxisch kunnen zijn voor leukocyten en macrofagen. In de proliferatieve fase, die start op de 3e dag, gaan vooral fibroblasten prolifereren in de wonde en structurele proteïnen vormen, bijvoorbeeld glycosaminoglycanen, collageen en elastine. Deze fase kan 3 tot 4 weken in beslag nemen. Er worden ook nieuwe capillairen en epitheliale cellen gevormd, die het granulatieweefsel doen ontstaan. Het granulatieweefsel is een soort natuurlijke bescherming tegen infectie. De belangrijkste cellen in deze fase van de wondheling zijn de fibroblasten, die zorgen voor de vorming van het bindweefsel, en de keratinocyten die epithelialisatie bevorderen. In deze fase van de genezing zijn wonden vaak niet geïnfecteerd, waardoor antimicrobiële middelen meestal overbodig zijn. Na de proliferatieve fase beginnen de capillairen te atrofiëren en verandert het collageen van type 1 naar type 3, dit is de regeneratiefase. Deze fase kan weken tot maanden duren. Door de verandering en reorganisatie van het collageen ontstaat er een sterk littekenweefsel. De myofibroblasten ( = gedifferentieerde fibroblasten) gaan littekencontractie mediëren en helpen het littekenweefsel vormen. De wonde is gesloten en het gebruik van antiseptica is ook hier niet aangewezen (Doughty 1994) (Greenhalgh 1996) (Atiyeh, Costagliola, et al. 2007).

7

Figuur 2: De fasen van het wondgenezingsproces van de huid (Beanes, et al. 2003)

1.2.4.2 Brandwonden Brandwonden kunnen onderverdeeld worden volgens diepte in eerste, tweede, derde of vierde graad (zie figuur 3). Eerste graad brandwonden of oppervlakkige brandwonden gaan niet dieper dan de basale membraan van het epitheel. De wonde is rood, droog en zeer pijnlijk. De pijn wordt veroorzaakt door de schade aan het epitheel, de roodheid door de gestegen bloedflow in de huid. Deze brandwonden genezen in enkele dagen tijd en hebben enkel een conservatieve behandeling nodig. Tweede graad brandwonden, ook wel partial-thickness brandwonden genoemd, beschadigen wel de huid onder de basale membraan, maar slechts een deel van de dermis wordt aangetast. Deze wonden kunnen nog eens onderverdeeld worden in oppervlakkige of diepe partial-thickness brandwonden. Bij oppervlakkige tweede graad brandwonden ontstaat er een vochtig, rood en zeer pijnlijk letsel met blaarvorming. De pijn is erger als de wonde niet bedekt is, dit doordat luchtstromen in contact komen met blootgestelde zenuwuiteinden. Deze zenuwuiteinden zijn een deel van de vele huidadnexen die nog aanwezig zijn bij oppervlakkige 2e graad wonden. Huidadnexen zijn nuttig om de epithelialisatie te ondersteunen. Epitheliale cellen of keratinocyten zijn de belangrijkste cellen voor de genezing van 2e graad brandwonden. Van producten die toxisch zijn voor keratinocyten kan dus verwacht worden dat ze de wondgenezing vertragen. De oppervlakkige 2e graad brandwonden zullen net als de 1e graad

8

brandwonden genezen met conservatieve therapie binnen de 3 weken (Doughty 1994) (Greenhalgh 1996). Hoe dieper de wonde de dermis penetreert, hoe minder adnexen er overblijven, en hoe meer tijd het letsel nodig heeft om te genezen. Diepe 2e graad brandwonden zijn dus minder pijnlijk dan oppervlakkige 2e graad wonden, maar zien er meestal ook rood en vochtig uit (Greenhalgh 1996). Derde graad brandwonden of full-thickness wonden gaan helemaal door de dermis. Alle adnexen (zenuwuiteinden, haarfollikels en kliertjes) zijn vernietigd. Genezing door epithelialisatie vanuit de huidadnexen kan dus niet meer gebeuren. De dermale zenuwplexus is volledig vernietigd waardoor 3 e graad brandwonden weinig gevoelig zijn. Ze kunnen geel, rood, zwart of bruin zijn (Greenhalgh 1996).

Figuur 3: Indeling van brandwonden volgens diepte in 3 graden (Belgische Brandwonden Stichting sd)

Diepe 2e graad brandwonden en 3e graad brandwonden bezitten niet meer de mogelijkheid om enkel via epithelialisatie te genezen door het verlies van de adnexen. Het natuurlijke genezingsproces zal langer duren dan 2 tot 3 weken, en over het algemeen vereisen deze wonden een chirurgische aanpak. Daarom zullen diepe 2e graad en 3e graad brandwonden baat hebben bij excisie en grafting, om de genezing te versnellen en de kans op littekenvorming tot een minimum te beperken. Tot aan het proces van excisie en grafting kan het letsel behandeld worden met een antimicrobieel product om de bacteriële groei zo laag mogelijk te houden (Greenhalgh 1996). Elke brandwonde waarbij het genezingsproces langer dan 2 à 3 weken duurt, heeft kans op slechte littekenvorming. Om epithelialisatie te optimaliseren moet de wonde vochtig gehouden worden en moet excessieve bacteriële groei vermeden worden. Om de ongebrijdelde vermenigvuldiging van bacteriën in brandwonden tegen te gaan kunnen antimicrobiële producten gebruikt worden tot de wonde genezen is.

9

Tot slot zijn er nog de 4e graad brandwonden, dit zijn 3e graad brandwonden die dieper gaan dan het vet, tot in de spieren of botten. Dit is vaak het geval bij elektrische brandwonden.

1.2.4.3 Pathofysiologie Een brandwonde is dynamisch en het verloop van zijn genezing hangt af van het effect van eventuele secundaire letsels. Zo kan een brandwonde bijvoorbeeld dieper worden als de bloedflow daalt (bv. door infectie, te weinig hydratatie). Om de potentiële verdere aantasting van een brandwonde te kunnen inschatten, wordt een brandwonde steeds verdeeld in 3 verschillende zones. De eerste zone is de zone van coagulatie, die centraal gelegen is. Deze zone bevat zwaar aangetast weefsel (necrose) dat niet zal herstellen. Daarrond ligt de zone van stase. De zone van stase bevat minder beschadigd weefsel met inflammatie en ook een iets gedaalde tot stilstaande vascularisatie. Afhankelijk van welke behandeling ingesteld wordt, heeft deze zone nog kans om te genezen. Vooral voldoende hydratatie is belangrijk om deze zone te behouden. De buitenste zone is de hyperemie zone. Hier is een sterke vasodilatatie en dus een gestegen bloeddoorstroming aanwezig. Deze zone komt in principe nooit in gevaar (Church, et al. 2006) (Weber en McManus 2004) (White, Cutting en Kingsley 2006).

1.3 Doelstelling Het doel van een goede brandwonden therapie bestaat erin om zo snel mogelijk re-epithelialisatie van de wonde te bekomen, zodat een goede genezing kan plaatsvinden. Het verhinderen van het optreden van infecties zorgt voor een snelle genezing, met als gevolg betere functionele en esthetische resultaten. Het gebruik van lokale antimicrobiële middelen is in dit aspect fundamenteel aangezien het bijdraagt tot een betere overleving van patiënten met majeure brandwonden, vooral door de incidentie van sepsis ten gevolge van brandwonden te doen dalen. In deze review wordt de antibacteriële werking van twee frequent gebruikte antiseptica, zilver en jodium, onderzocht. Vooral hun effect op brandwonden krijgt de aandacht. Beide producten worden zeer vaak gebruikt als lokaal antimicrobieel middel, maar goede vergelijkende studies tussen deze twee antiseptica zijn moeilijk te vinden. De gouden standaard in vele landen voor de lokale behandeling van brandwonden blijkt momenteel zilversulfadiazine te zijn. Het product staat reeds vele jaren bekend om zijn sterke antibacteriële werking zonder veel bijwerkingen. Doch, recente bevindingen tonen aan dat zilver het wondhelingsproces kan vertragen. Er zijn studies die aantonen dat zilverproducten niet enkel toxisch zijn voor bacteriële cellen, maar ook voor gastheercellen zoals fibroblasten en leukocyten. Het meest verontrustende aspect aan het wijdverspreide gebruik van zilverproducten in de wondzorg is echter de opkomende resistentie van bacteriën tegen zilver. Ook al

10

wordt de resistentie enkel sporadisch gezien, toch is er voorzichtigheid geboden en moet ondoordacht gebruik van zilver producten vermeden worden. Jodium wordt minder gebruikt bij de behandeling van brandwonden dan zilver door zijn vermeende toxiciteit voor fibroblasten en keratinocyten. Jodium is een zeer krachtig en snel antimicrobieel middel, waardoor lange tijd aangenomen werd dat het tevens cytotoxisch was voor de gastheercellen. De laatste jaren wordt deze toxiciteit evenwel in twijfel getrokken door sommige studies. Door de ontwikkeling van jodium verbanden, waarin jodium in lagere concentraties aanwezig is, en de rapporten over mogelijke resistentie voor zilver, is er hernieuwde interesse in jodium producten. Deze studie onderzoekt de voor-en nadelen van jodium en zilver als lokaal antisepticum in de behandeling van brandwonden, de antibacteriële werking en het antimicrobieel spectrum, de eventuele cytotoxiciteit, de mogelijke resistentie en hun bijwerkingen worden besproken.

11

2 Methodologie Voor het verwerven van geschikte artikels werd op de zoekmachine PubMed gezocht vanaf september 2008. Als zoekterm werd “Topical antimicrobials” gebruikt en tevens werd een limiet ingesteld voor artikels gepubliceerd vanaf 1995. Er kwamen 8274 artikels overeen met deze zoekactie. Om het aantal artikels te beperken, werd de zoekterm gespecificeerd naar “Topical antimicrobials AND Silver”, hierdoor bleven enkel 232 artikels met betrekking tot zilver over. Aangezien enkel artikels over wondzorg mij interesseerden, werd de zoekterm verder begrensd tot “Topical antimicrobials AND Silver AND Wounds” wat het totaal aantal artikels op 129 bracht. Door bij “Limits” enkel Engels en Nederlands als taal in te stellen, bleven er nog 120 artikels over. Na het lezen van de abstracts van deze artikels werd het aantal vernauwd tot 71 artikels, waaronder 21 reviews. Om artikels te zoeken over het gebruik van jodium in wondzorg, werd de zoekterm “Topical antimicrobials AND Iodine AND Wounds” ingevoerd. Samen met de “Limits” Engels en Nederlands als geschreven taal en een publicatie datum vanaf 1995, werd een totaal van 50 artikels gevonden. Door verdere selectie via het lezen van de abstracts, werd dit vernauwd tot 27 artikels. Tot slot heb ik in de loop van het jaar verder gezocht naar relevante artikels met dezelfde zoektermen. Wanneer men in een artikel citeerde naar een ander artikel dat interessant leek met betrekking tot mijn literatuurstudie, werden deze referenties opgezocht en op deze manier werd een bibliografie van een 100-tal artikels verworven. Na het lezen van de artikels werden ze opgedeeld volgens onderwerp, de weinig belangwekkende artikels werden niet gebruikt. Niet alle verworven artikels worden gebruikt in deze studie. De artikels waren ofwel online verkrijgbaar, ofwel via de biomedische bibliotheek beschikbaar. De artikels die ik onmogelijk op deze manier kon verkrijgen maar toch van een groot nut konden zijn, werden bekomen via het secretariaat van de dienst plastische en reconstructieve heelkunde of de bibliotheek van het brandwondencentrum UZ Gent.

12

3 Resultaten 3.1 Brandwonden 3.1.1 Epidemiologie In België zijn er elk jaar zo‟n 120 000 slachtoffers met brandwonden, dat is ongeveer 1,2% van de bevolking. De mortaliteit van brandwonden ligt op 150 patiënten per jaar (Wit-Gele Kruis Vlaanderen 2004). Uit de gegevens van de National Burn Repository van de Verenigde Staten voor de periode 1997 tot 2006 kan afgeleid worden dat het aantal overlijdens ten gevolge van brandwonden in dalende lijn gaat. De brandwonden zijn meestal klein ( dat wil zeggen minder dan 10% van de totale lichaamsoppervlakte wordt ingenomen) en tweedegraads brandwonden komen het meest voor (Latenser, et al. 2007). In de voorbije 20 jaar zijn er veranderingen geweest in de behandeling van brandwonden die ook de epidemiologie van infecties hebben veranderd. Het aantal infecties is gedaald en steeds vaker zijn fungi de oorzaak van brandwondeninfecties (Mayhall 2003). De markt van wondverzorgingsproducten is in volle ontwikkeling. Vooral de antimicrobiële middelen maken hun opmars. Door de snelle vooruitgang in technologie worden steeds meer nieuwe producten ontworpen die het gebruik van traditionele antibacteriële middelen op de achtergrond trachten te krijgen. Er is ook alsmaar meer vraag naar producten die de genezing versnellen en zorgen voor een aangename wondbehandeling met bijvoorbeeld minder pijn, meer bewegingsvrijheid en minder bijwerkingen. Om infecties te voorkomen wordt vooral zilver wijdverspreid gebruikt. Daar speelt de industrie handig op in door steeds meer producten met zilver te ontwikkelen. Zo bestaan er reeds een hele resem commerciële verbanden, gels, zalven en gazen waarin zilversulfadiazine of nanokristallijn verwerkt zit. Toch bestaat er nog geen evidence based medicine over het gebruik van deze nieuwe antiseptica bij brandwonden (Crandall 2008) Sinds de recente publicaties over de vorming van resistentie van bepaalde bacteriën tegen zilverproducten, is er hernieuwde interesse in het gebruik van jodium voor de behandeling van wonden. De vooruitgang van de technologie zorgt er tevens voor dat nieuwe jodium verbanden worden ontwikkeld, waarin steeds vaker geopteerd wordt voor cadexomeer jodium in plaats van povidon jodium. Toch is het duidelijk dat zilverproducten in de markt van de wondbehandeling nog steeds de kroon spannen.

13

3.1.2 Bronnen van micro-organismen Micro-organismen in brandwonden kunnen van verschillende oorsprong zijn. De endogene flora van de patiënt (zoals bacteriën uit het colon, de mond of neus) kan een bron van micro-organismen in de wonde zijn, maar de micro-organismen kunnen ook afkomstig zijn uit exogene bronnen, bijvoorbeeld uit de omgeving van de patiënt of van het verzorgend personeel. Als de microben uit de ziekenhuisomgeving komen, zijn ze meestal meer resistent tegen antimicrobiële middelen dan wanneer ze afkomstig zouden zijn uit de flora van de patiënt zelf. Brandwonden worden meestal gecontamineerd door direct of indirect contact. Indirect contact met micro-organismen ontstaat door de handen van het verzorgend personeel die niet voldoende gewassen zijn, of door contact met gecontamineerd materiaal. Hoe groter de brandwonde is, hoe groter het aantal micro-organismen. Aangezien bij een brandwonde de fysieke barrière van de huid doorbroken is, door verlies van de epidermis en een deel of de gehele dermis (afhankelijk van de diepte van de wonde), zal het makkelijk zijn voor micro-organismen om het lichaam binnen te geraken. De gevoeligheid van de patiënt voor infecties hangt niet alleen af van het verlies van beschermende huid, maar is ook afhankelijk van zijn andere twee verdedigingsmechanisme, namelijk de specifieke en niet specifieke immuunrespons (Weber en McManus 2004) (Edwards en Harding 2004) (White, Cutting en Kingsley 2006).

3.1.3 Verschillende species Aan de oppervlakte van brandwonden bevindt zich necrotisch weefsel en eiwitrijk wondexsudaat waardoor zij de ideale voedingsbodem zijn voor bacteriën (Erol, et al. 2004). Brandwonden hebben een diverse microbiële flora. De kolonisatie van een typische brandwonde start binnen de 48u en gebeurt vaak eerst door gram-positieve organismen. Deze kolonisatie verandert echter met de tijd. De gram-positieven worden dan ongeveer een week later vervangen door antibiotica gevoelige gram-negatieve micro-organismen. Deze organismen hebben niet de neiging om dieper te invaderen in de wonde, maar kunnen wel de genezing van de wonde belemmeren door productie van weefsel vernietigende enzymen, antifagocyten, hun hechtingsmechanismen, en exo- en endotoxines. Wanneer de wonde trager begint te genezen en de patiënt niet enkel meer gekoloniseerd maar geïnfecteerd raakt, is behandeling met breed spectrum antimicrobiotica noodzakelijk, deze therapie kan ervoor zorgen dat de gram-positieve en gram-negatieve bacteriën verdwijnen, maar dat gisten (bv. Candida, endogeen) of fungi (bv. Aspergillus, door airco of ventilatie of planten) de kans krijgen om te vermenigvuldigen in de wonde. Ook antibiotica-resistente bacteriën kunnen blijven groeien ondanks deze behandeling. 14

Zo zijn er al bepaalde gram-positieve micro-organismen die resistentie vertonen en eveneens in brandwonden voorkomen. Er bestaat vooral bezorgdheid over MRSA, enterococcen, groep A betahemolytische streptococcen en coagulase negatieve stafylococcen (Weber en McManus 2004). Aerobe pathogenen zoals Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa en B hemolytische streptococcen worden vaak geïsoleerd uit brandwonden. Deze organismen zijn allen makkelijk te kweken, wat de oorzaak kan zijn van hun frequente detectie (Edwards en Harding 2004).

3.1.3.1 Studies In 2003 werd een prospectieve studie uitgevoerd door Erol et al., waarin onderzocht werd hoe de microbiële flora en wondkolonisatie van brandwonden verandert in de loop der tijd. Er deden 51 patiënten mee aan de studie die allen minstens 3 weken in het ziekenhuis verbleven. De gemiddelde verbrande lichaamsoppervlakte was 22.9%. Alle patiënten werden behandeld met zilversulfadiazine als lokaal antisepticum. Er werden staaltjes genomen op dag 7, 14 en 21 van zowel de brandwonden zelf als andere lichaamsdelen van de patiënt zoals bijvoorbeeld de neus (Erol, et al. 2004) De meest voorkomende micro-organismen in deze studie waren coagulase-negatieve Staphylococcen (63%) en Staphylococcus aureus (19.7%). Van het begin van de studie naar het einde toe werd een geleidelijke daling in coagulase-negatieve Staphylococcen (CNS) gezien en een stijging van S. aureus en P. aeruginosa. Bij opname in het ziekenhuis waren 85.6% van de coagulase-negatieve Staphylococcen en 90% van de S. aureus nog gevoelig voor methicilline. Tijdens de volgende 3 weken steeg het aantal methicilline resistente Staphylococcen significant. Op dag 21 waren de meest voorkomende micro-organismen S. aureus (37.6%), CNS (34.7%), P. aeruginosa (16.2%) en Enterobacter en Candida spp. Er werd dus ook opgemerkt dat fungi en gisten de wonden vaak pas laat koloniseren (met een piek in de 3e en 4e week), aangezien ze een latentie periode nodig hebben om de wonde te koloniseren vanuit de natuurlijke flora van de patiënt of vanuit de omgeving. Het voorkomen van deze fungale infecties kan wellicht ook toegeschreven worden aan de veranderingen in microbiële flora door het gebruik van lokale en systemische antimicrobiële middelen. Candida albicans is altijd beschouwd als de meest frequente pathogene species in nosocomiale fungale infecties bij brandwonden patiënten en gaat gepaard met een hoog mortaliteitsrisico (Erol, et al. 2004) (Polavarapu, Ogilvie en Panthaki 2008) (de Macedo en Santos 2005). In een prospectieve studie van de Macedo en Santos uit 2005 in Brazilië bleek dat de meest voorkomende fungi en gisten in brandwonden Candida tropicalis en Candida parapsilosis waren. Het vinden van deze candida soorten is alarmerend, aangezien zij geen commensalen zijn en bijna altijd geassocieerd zijn met de ontwikkeling van diepere infecties (de Macedo en Santos 2005).

15

3.1.4 Incidentie van infectie Infecties in brandwonden kunnen oppervlakkig zijn of systemisch. Algemene infecties zijn de belangrijkste doodsoorzaak van brandwondenpatiënten. De kans op het ontwikkelen van een invasieve brandwondeninfectie hangt af van patiëntfactoren, zoals leeftijd ( jonger dan 16 of ouder dan 60 jaar), comorbiditeit, omvang van het letsel en diepte van de brandwonde (diepe 2e graad- en 3e graad brandwonden), maar ook van microbiële factoren bijvoorbeeld de soort en het aantal organismen, productie van enzymen en toxines en motiliteit van de organismen. Tegenwoordig is de incidentie van invasieve infecties al heel wat gedaald door de vroege excisie van brandwonden en de effectieve lokale antimicrobiële therapieën die toegepast worden (Pruitt, et al. 1998). Over het algemeen kan gesteld worden dat de incidentie van infectie laag is bij patiënten met brandwonden die minder dan 30% van de totale lichaamsoppervlakte innemen. Dit komt ook doordat patiënten met brandwonden over meer dan 30% van de totale lichaamsoppervlakte meer nood hebben aan invasieve apparatuur zoals catheters, welke een goede ingang vormen voor micro-organismen. Het gebruik van antimicrobiële middelen sinds de jaren ‟60 zorgde voor een gedaalde mortaliteit door sepsis bij slachtoffers van brandwonden. De mortaliteit daalde van 60% vóór het gebruik van lokale antimicrobiële middelen, tot 28% na invoeren van lokale antimicrobiotica (Fraser, et al. 2004).

3.2 Zilver en jodium 3.2.1 Werkingsmechanisme 3.2.1.1 Bacteriostatisch versus bactericide Bacteriostatisch kan bijna letterlijk vertaald worden als de inhibitie van de groei van bacteriën, terwijl bactericide het doden van micro-organismen betekent. Maar in de realiteit bestaat geen enkel antisepticum die ofwel enkel de groei van bacteriën inhibeert, of anderzijds enkel bacteriën doodt. Over het algemeen wordt een antimicrobieel product pas bactericide genoemd als het de capaciteit bezit om meer dan 99.9% van een inoculum bacteriën te doden in 18 tot 24 uur. Dit heeft tot gevolg dat bacteriostatische producten soms tot 99% van de micro-organismen in een inoculum kunnen doden, of 99.9% over een iets langere tijd maar toch niet bactericide zijn volgens de definitie. Deze definities worden bepaald door in vitro testen. Men kan hierbij de opmerking maken dat de resultaten van in vitro testen vaak beïnvloed worden door de groeiomgeving van het inoculum, door de hoeveelheid bacteriën in het inoculum en door de duur van het onderzoek. De definities zijn dus arbitrair (Pankey en Sabath 2004). 16

3.2.1.2 Vernietigen micro-organismen Zilverionen reageren met nucleofiele aminozuur residuen in eiwitten en gaan zich vast hangen aan sulfhydryl-, amino-, imidazole-, fosfaat- en carboxylgroepen van membranen of van enzymen. Dit zal eiwitdenaturatie en later celdood tot gevolg hebben. Zilver inhibeert eveneens een aantal oxidatieve enzymen van micro-organismen zoals het alcohol dehydrogenase van gisten. Het veroorzaakt tevens een efflux van metabolieten. De opname van succinaat door membraan vesikels wordt verhinderd. Een van de belangrijkste doelwitten van zilver blijkt het NA+ translocerende NADH:ubiquinone oxido-reductase systeem te zijn (Percival, Bowler en Russel, Bacterial resistance to silver in wound care. 2005). Zilver interfereert met de respiratoire keten in cytochromen en met componenten van het elektronen transportsysteem van de micro-organismen. Zilverionen binden ook DNA en inhiberen zo de DNA replicatie. De normale functie van de cellen wordt verstoord of gaat verloren en dit leidt tot celdood. Zilver kan bestaan in de ionische vorm, Ag+, of in de metallische vorm, Ag°. Ag+ is het zilver dat gebruikt wordt in zilvernitraat, zilversulfadiazine en andere ionische zilver verbindingen. Ag° is de ongeladen vorm van zilver die we terugvinden in nanokristallijn zilver structuren, bv. Acticoat® (Dunn en Edwards-Jones 2004). Er is nog niet zo veel gepubliceerd over het werkingsmechanisme van jodium, maar moleculair jodium ( I2) is het actieve agens. Jodium bindt zich aan proteïnen wat leidt tot denaturatie via verschillende mechansimen: oxidatie van de S-H bindingen in aminozuren (cysteine en methionine) en preventie van waterstofbinding door reactie met N-H groepen in arginine, histidine en lysine. Deze veranderingen zorgen ervoor dat de structuur en de functie van enzymen en structurele eiwitten verstoord worden. Die verstoringen hebben zeer nadelige gevolgen voor de microbiële functie. De membraanstructuur komt in het gedrang door de reactie van jodium met de C=C bindingen van vetzuren en de binding van waterstof aan nucleïnezuren wordt geïnhibeerd doordat jodium bindt aan de nucleotiden. De celwand wordt slecht gevormd waardoor er lekkage ontstaat van cellulair materiaal. Door de veranderingen in de celwand, celmembranen en het cytoplasma gaat de microbiële cel snel in lysis nadat het in contact gekomen is met jodium. Jodium wordt tegenwoordig bijna altijd in een complex gebracht met carriers. Dit geheel wordt iodofoor genoemd, het is een soort reservoir van actief, vrij jodium (R. Cooper 2007).

3.2.1.3 Dieptewerking In 1976 onderzochten Stefanides et al de in vitro penetratiecapaciteit van verschillende antiseptica via een agar diffusie techniek. Povidon jodium, zilversulfadiazine en zilvernitraat werden getest samen met nog andere antimicrobiële agentia tegen onder meer Candida albicans, Streptococcen, Stafylococcen en Pseudomonas aeruginosa. Het doordringingsvermogen werd getest op een papieren schijf en nadien op korsten die verkregen werden na debridement van 6 brandwondenpatiënten. De 17

conclusie van deze studie was dat PVP jodium het meest effectieve antimicrobiële agens was, met vooral de sterkste werking tegen Candida albicans. Zilvernitraat penetreerde praktisch niet door de papieren schijf, terwijl povidon jood goed kon doordringen. Zilversulfadiazine kon redelijk goed de papieren schijf penetreren. Bij de testen op de korsten van brandwonden scoorden povidon jodium en zilversulfadiazine gelijk qua dieptewerking (zie tabel 1). Dit resultaat kan evenwel beïnvloed zijn doordat er slechts op één bacterie werd getest namelijk S. lutea, die zeer gevoelig was zowel voor povidon jodium als voor zilversulfadiazine. Het besluit van deze studie is dat povidon jodium het beste doordringingsvermogen heeft van de onderzochte antiseptica (Stefanides, et al. 1976).

Organismen

Povidon jodium

Zilvernitraat

Zilversulfadiazine

C. albicans

+

±

-

S. aureus

+

-

-

+

-

-

Enterococcus sp.

+

-

-

S. lutea

+

±

+

P. aeruginosa

±

±

-

E.coli

+

-

±

Enterobacter sp.

+

-

±

K. pneumoniae

±

-

±

S. marcescens

±

-

±

P. mirabilis

+

-

±

Provindencia sp.

±

-

±

Β-hemolytische streptococcen

Tabel 1: vergelijking van de gevoeligheid van verschillende bacteriën met behulp van papieren schijf - =gemiddelde diameter 13mm, ± =gemiddelde diameter ≥14 ≤ 21mm, + = gemiddelde diameter ≥ 22mm (Stefanides, et al. 1976)

In 2007 werd een studie verricht die de antimicrobiële effecten van zilversulfadiazine vergeleek met de antimicrobiële effecten van verschillende zilver houdende verbanden, onder meer Acticoat, Urgotol SSD, Aquacel Ag en anderen. Men maakte gebruik van de zone of inhibition ( dit is de zone op een agar plaat waar de groei van een micro-organisme volledig is geïnhibeerd door het product dat op de agar plaat werd aangebracht) om te objectiveren welk antimicrobieel middel de grootste antibacteriële werking had. Er werd getest op vier micro-organismen: S. aureus (zie grafiek 2), S. faecalis, P. aeruginosa (zie grafiek 1) en E. coli. Alle producten schenen een goede antibacteriële werking te hebben, maar Acticoat en Contreet F gaven de grootste zone of inhibition. De bacteriën bleken allen het minst gevoelig te zijn voor de verbanden met de laagste concentratie aan zilver en men zag eveneens dat de producten met de hoogste concentratie aan zilver de beste antimicrobiële effecten gaven (Castellano, et al. 2007). 18

Grafiek 1: zone of inhibition van 8 verschillende zilver producten op Pseudomonas aeruginosa Grafiek 2: zone of inhibition van 8 verschillende zilver producten op Staphylococcus aereus

(Castellano, et al. 2007) Toch worden deze bevindingen in de literatuur tegengesproken. In 2005 verscheen er een artikel waarin Parsons aantoonde dat een grotere hoeveelheid zilver niet noodzakelijk een betere antibacteriële werking tot gevolg heeft. Er werd geen correlatie gezien tussen de concentratie zilver in een verband en zijn antibacterieel effect (Parsons, et al. 2005). In een in vitro en in vivo onderzoek uit 2000 onderzochten Reimer et al. de antimicrobiële activiteit van 4 verschillende antiseptica, waaronder een PVP jodium liposomale hydrogel en povidon jodium 10%. Men voerde in vitro een kwantitatieve suspensie test uit waarbij een bepaalde hoeveelheid S. aureus geïncubeerd werd met PVP jodium 10% of met de liposomale hydrogel met jodium. Er werden allerlei concentraties getest met verschillende blootstellingstijden. Nadat de reacties opgehouden waren, kon men de overgebleven micro-organismen tellen en zo de log reductie berekenen. Men kwam tot het besluit dat de nieuwe liposomale hydrogel met jodium een hogere log reductie had dan de conventionele povidon jodium 10% oplossing. Er was reeds significante reductie na 1 min blootstelling en er werd een 5 log reductie gezien na 5 minuten. Bij povidon jodium 10% was dit respectievelijk na 5 minuten en 15 minuten (Reimer, Vogt, et al. 2000). Müller en Kramer berekenden in 2008 de biocompatibiliteitsindex van verschillende antiseptica, waaronder povidon jodium oplossing, povidon jodium zalf, zilvernitraat en zilversulfadiazine. De testen werden uitgevoerd op een cultuur medium met 10% fetal bovine serum (FBS) en vervolgens werd de reductie factor berekend (

) en de biocompatibiliteitsindex

(berekend op basis van de cytotoxiciteit en de log reductie). Men bekwam goede resultaten voor 19

povidon jodium oplossing en povidon jodium zalf. Volgens deze studie is minder povidon jodium nodig voor dezelfde log reductie waar zilver een concentratie van > 10000 mg/L nodig heeft. Zilvernitraat en zilversulfadiazine hebben duidelijk hogere waarden van reductie factor dan PVP jodium (zie tabel 2) (Müller en Kramer, Biocompatibility index of antiseptic agents by parallel assessment of antimicrobial activity and cellular cytotoxicity. 2008).

Antiseptic agent/formulation

rf (3 log10–E. coli) (mg/L)

BIE. coli(IC50/rf – rf (3 log10–S. E. coli) aureus) (mg/L)

BIS. aureus (IC50/rf – S. aureus)

Povidone iodine/Betaisodona® solution [PVP-I(s)]

7000

0.68

7000

0.68

Povidone iodine/Betaisodona® ointment [PVP-I(o)]

9000

0.70

7000

0.90

Silver nitrate (AgNO3)

>10 000

NC

>>10 000

NC

Silver (I) sulfadiazine (SSD)

>10 000

NC

>>10 000

NC

Tabel 2: concentratie van antiseptica in een cultuur medium met 10% FBS (fetal bovine serum) die een 3 log10 reductie (rf) tot gevolg hebben na 30 min blootstelling aan 37°C op E. coli en S. aureus, vastgesteld door een kwantitatieve suspensietest, met de resulterende BI

(Müller en Kramer, Biocompatibility index of antiseptic agents by parallel assessment of antimicrobial activity and cellular cytotoxicity. 2008)

3.2.2 Verschillende vormen en werkingsmechanisme De belangrijkste vormen van zilver die gebruikt worden in de wondzorg zijn zilversulfadiazine, dat wereldwijd het meest gebruikte lokale antimicrobiële middel is voor brandwonden, en verder het Acticoat verband met geïmpregneerd zilver en zilvernitraat. Jodium kent men vooral in de vorm van iodoforen. De bekendste antimicrobiële producten met jodium zijn PVP-jodium en cadexomeer jodium, dat steeds meer belangstelling krijgt. Steeds meer worden antiseptica geïmpregneerd in verbanden. Verbanden voor brandwonden moeten verschillende eigenschappen hebben. Aangezien een brandwonde veel vocht verliest door verdamping en exsudatie zouden verbanden over een goed absorptievermogen moeten beschikken. Om de granulatie te stimuleren en te helpen met de epithelialisatie moeten ze ook een vochtige wondomgeving kunnen behouden. Doordat het antimicrobieel middel hier geïmpregneerd is in een verband, biedt zowel het verband zelf als het antimicrobiële middel dat in het verband zit een barrière tegen micro-organismen. De mechanische eigenschappen van een verband zijn ook belangrijk zodat beweging voor de patiënt makkelijk wordt en het verband geen irriterende werking heeft op de huid. 20

Antimicrobiële verbanden bestaan er in alle soorten en vormen. Sommige zijn geïmpregneerd met cadexomeer jodium, bijvoorbeeld Iodosorb verbanden, andere zoals Repithel bevatten PVP jodium. De meeste antimicrobiële verbanden zijn echter geïmpregneerd met zilver. Ze laten traag zilverionen los en hebben een breed spectrum activiteit. Ze geven voortdurend actieve zilverionen af aan de wonde, er is nog bijna geen microbiële resistentie gemeld, de verbanden zijn niet zo pijnlijk en ze moeten ook zeer weinig vervangen worden. Er bestaan reeds zoveel verschillende soorten verbanden dat er voor elk type wonde een verschillend product bestaat. Aquacel Ag bijvoorbeeld is een vochtvasthoudend vezelverband dat bestaat uit hydrocolloid vezels en ionisch zilver. Zoals Aquacel Ag bestaan er nog een hele resem verbanden die zilver bevatten, zowel op basis van schuim als op basis van alginaten of liposomen. Deze verbanden zijn veel duurder dan de klassieke antimicrobiële middelen (Leaper, Silver dressings: their role in wound management. 2006). Lansdown et al. verdeelden de zilver verbanden op in 3 soorten. De eerste waren verbanden zoals Acticoat, ze laten uitwisseling van zilverionen toe tussen het verband en de wonde, waardoor zilver in de wonde komt en daar zijn bactericide activiteit uitoefent. De tweede groep verbanden absorberen exsudaat uit de wonde en houden dit exsudaat in het verband vast. Ook schadelijke stoffen worden mee opgenomen vanuit de wonde en samen met het exsudaat gedeactiveerd. Hierdoor kan een zeer lage release van zilver in het wondbed bekomen worden. Een voorbeeld van dergelijk mechanisme is het Aquacel Ag verband. Hetzelfde systeem bestaat ook zonder dat er enige release is in het wondbed, maar waar de volledige antibacteriële werking in het verband gebeurt met als belangrijkste voorbeeld Actisorb silver. Tot slot is er nog de derde soort antimicrobiële wondverbanden. Deze laten zilversulfadiazine los in het wondbed, zoals Urgotol Ag (Lansdown, et al. 2005). Antiseptica die geïncorporeerd zijn in verbanden zijn langer in contact met het wondbed dan antiseptica in de vorm van een oplossing, aangezien het antibacterieel product geleidelijk aan wordt afgegeven. Er is nog weinig informatie beschikbaar over systemische absorptie, waardoor het moeilijk is om een uitspraak te doen over bijwerkingen. Het is tevens complex om te oordelen over de extrapolatie van bijwerkingen van in vitro studies naar in vivo situaties, zoals reeds aangekaart werd door Wilson et al. Volgens Wilson et al. is wondgenezing een dynamisch proces dat niet kan nagebootst worden in vitro (Wilson, et al. 2005).

3.2.2.1 Zilver houdende producten 3.2.2.1.1 Zilversulfadiazine Zilversulfadiazine is de gouden standaard in de behandeling van brandwonden door hun gemak in aanbrengen, hun brede werking tegen micro-organismen en de goede beschikbaarheid in de meeste ziekenhuizen. Het is een zachte, witte, wateroplosbare crème die 10 mg actief antimicrobieel zilver (=1%) bevat. Naast dit actief antimicrobieel middel bevat SSD ook een mengsel van witte isopropyl myristraat petrolatum, sorbitan monooleaat, stearolen, polyoxyl 40 stearaat, propyleen glycol en water. 21

De best gekende commerciële versie van zilversulfadiazine is ongetwijfeld Flammazine. SSD crème is over het algemeen een goede keuze voor partial-thickness wonden aangezien het wonden laat helen zonder chirurgische interventie of skin grafting. Er zijn ook bijwerking gemeld, waaronder overgevoeligheidsreacties en verkleuring van het wondbed. Door de verkleuring van het wondbed kan het soms moeilijk zijn om het letsel te evalueren. Zilversulfadiazine is vooral een goedkoop product, het wordt hoofdzakelijk gebruikt voor de preventie van infectie bij 2e en 3e graad brandwonden (Glat, et al. 2009).

3.2.2.1.2 Zilvernitraat Zilvernitraat bestaat zowel in de vorm van een oplossing als in de vorm van een zalf. Ze kan verschillende concentraties zilver omvatten. De oplossing bevat meestal 0.5%, 10% of 25% actieve stof, terwijl de zalf meestal een 10% formule is. De zilverionen zijn bactericide tegen een breed spectrum van gram-positieve en gram-negatieve bacteriën. Zilvernitraat is goedkoop, makkelijk aan te brengen, maar de voordelen wegen niet op tegen de nadelen. Het aanbrengen van zilvernitraat is pijnlijk doet de weefsels verkleuren. Tevens vertraagt het de wondheling en concentraties hoger dan 0.5% veroorzaken cauterisatie. De aanwezigheid van exsudaat zorgt voor de inactivatie van zilvernitraat. Vooral toen zilversulfadiazine op de markt kwam, met minder bijwerkingen en een grotere antimicrobiële activiteit tegen gram-negatieve bacteriën, raakte het gebruik van zilvernitraat op de achtergrond (Gravante, et al. 2009).

3.2.2.1.3 Acticoat Er bestaan verschillende soorten nanokristallijn zilver producten, waaronder de belangrijkste Acticoat TM

, Acticoat 7 en Acticoat Absorbent zijn. Acticoat is een antimicrobieel verband dat bestaat uit 3

lagen: een absorberende polyesterlaag tussen 2 lagen polyethyleen waarin zilver nanokristallen geïmpregneerd zijn. Nanokristallijn zilver verbanden gebruiken dus nanotechnologie om clusters van extreem kleine maar zeer reactieve zilverpartikels los te laten in de wonde. Hoe kleiner de zilverpartikels zijn, hoe groter het wondoppervlak dat in contact zal komen met zilver en hoe groter de activiteit van de zilverpartikels. Wanneer Acticoat bevochtigd wordt met steriel water en dan op de wonde geplaatst wordt, zal het groepjes reactieve zilver kationen loslaten. Hierdoor kan er gedurende 2 à 3 dagen een gecontrolleerde constante concentratie van 50-100 mg/L zilverionen (of 0.005-0.1% zilver) in de wonde bereikt worden. Daaropvolgend ontstaat elektronen transport met inactivatie van bacterieel cel DNA, schade aan de cel membraan en binding van onoplosbare complexen in microorganismen. Andere zilver producten zoals zilvernitraat of zilversulfadiazine laten 30 keer meer zilver kationen los dan Acticoat. Toch is het zilver dat losgelaten wordt door Acticoat actiever en is de release van zilver kationen door Acticoat meer constant. Het is belangrijk om het verband goed vochtig te houden en dat is afhankelijk van de hoeveelheid exsudaat die geproduceerd wordt door de wonde. Na bevochtiging 22

van het verband treedt een gecontroleerde release van zilver kationen op ter hoogte van de wonde. Daardoor kan Acticoat

TM

gedurende 3 dagen ter plaatse blijven. Acticoat 7 kan zelfs gedurende 7

dagen ter plaatse blijven. Acticoat zorgt niet enkel voor een antimicrobieel effect in een wonde, maar helpt ook om een vochtige wondomgeving te behouden waardoor de wondgenezing gestimuleerd wordt. Verder bestaat nog Acticoat Absorbent, dit is een calcium alginaat verband dat geïmpregneerd is met nanokristallijn zilver. Speciaal aan dit verband is het grote absorptievermogen wanneer het in contact komt met wondexsudaat. Acticoat Absorbent vormt dan een gel en gaat zilver kationen loslaten in het wondbed. De antibacteriële werking is dezelfde als Acticoat

TM

en Acticoat 7. Deze nanokristallijn

producten bestaan nog niet zo heel lang maar hebben toch al bewezen een sterker antimicrobieel effect te hebben dan oudere zilver producten. Doordat ze minder vaak moeten vervangen worden, zal het gebruik van deze verbanden ook leiden tot minder pijn (Dunn en Edwards-Jones 2004) (Gravante, et al. 2009).

3.2.2.1.4 Aquacel Ag Aquacel Ag ( Squibb and Son, UK; Convatec) is een hydrofiber verband en bestaat uit sterke hydrocolloïdvezels ( 100% Na-CMC) met zilver. Het verband bevat 1.2% ionisch zilver. Aquacel Ag absorbeert het exsudaat van de wonde en vormt vervolgens een gel, waardoor de bacteriën uit het wondvocht weggehouden worden van de wonde. Deze gel bindt natriumionen waardoor zilverionen vrijkomen. Aquacel Ag wordt vooral gebruikt voor de behandeling van 2e graad brandwonden (Caruso, Foster en Hermands, et al. 2004).

3.2.2.1.5 Actisorb Silver 220 Actisorb verbanden bevatten een laag met actieve kool waarin eveneens zilver geïmpregneerd is in een gesponnen nylon omgeving. Het verband behelst 220 mg zilver per 100 g actieve kool. Dit is ongeveer 33 mg zilver per vierkante meter verband. De werking van Actisorb Silver 220 berust op de geactiveerde koolstof die bacteriën opneemt, waarna het zilver deze bacteriën kan doden. De poreuze laag met actieve koolstof bindt toxines en stoffen die zorgen voor een slechte geur (Müller, Winkler en Kramer, Antibacterial activity and endotoxin-binding capacity of Actisorb Silver 220. 2003) (White, A charcoal dressing with silver in wound infection: clinical review. 2001).

3.2.2.1.6 SilvaSorb SilvaSorb gel is een amorfe, biocompatibele hydrogel met een unieke micro rasterstructuur die zilverchloride bevat waardoor de zilverionen gestabiliseerd worden. Het product kan een grote hoeveelheid wondexsudaat vasthouden door zijn hydrogel matrix, en is daardoor gedurende 7 dagen effectief waardoor er geen dagelijkse vervanging van verbanden nodig is. SilvaSorb is een transparant

23

verband, niet-irriterend en zeer geschikt voor het beheren van vocht in de wonde (Castellano, et al. 2007). SilvaSorb combineert de microlattice technologie met de positieve eigenschappen van zilver waardoor een goed gecontroleerde release van zilver ontstaat. Het verband bestaat ook voor 20% uit water, dit zorgt voor een vochtige wondomgeving. Het SilvaSorb gel verband bewees in vitro dat het bijzonder geschikt is voor een goed vochtbeleid. De microbiële populatie in de wonde wordt goed gecontroleerd, zonder dat er toxiciteit is voor de gastheercellen zoals fibroblasten en keratinocyten. Het product verkleurt de wonde en de omgevende huid niet, wat een voordeel is in vergelijking met bv. zilversulfadiazine. SilvaSorb bestaat in verschillende vormen en is geschikt voor 1e en 2e graad brandwonden (Castellano, et al. 2007) (Heggers, Goodheart en Washington 2005).

3.2.2.1.7 Seasorb Ag Seasorb Ag is een zeer absorberend, antimicrobieel verband dat bestaat uit calciumalginaat, natriumcarboxymethylcellulose en een ionisch zilvercomplex. De calciumalginaat moleculen en de caboxymethylcellulose moleculen zwellen op wanneer ze exsudaat absorberen, waardoor een zeer zachte hydrofiele gel gevormd wordt. Deze gel structuur zorgt ervoor dat het wondexsudaat geabsorbeerd wordt en in de gel wordt gehouden, waardoor er minder maceratie van de huid is en minder bacteriën in de buurt van het wondoppervlak te vinden zijn. De gel zorgt ook voor een vochtige omgeving van de wonde en minder pijn bij het verwisselen van de verbanden (Timmons 1999). Seasorb Ag verbanden zijn vooral aangewezen voor wonden met een matige tot hoge productie van exsudaat en voor 2e en 3e graad brandwonden. Door de langdurige afgifte van zilverionen en de hoge capaciteit voor wondvocht kan het verband tot 7 dagen ter plaatse blijven (Pudner 2001).

3.2.2.1.8 Flammacerium Flammacerium (Solvay Duphar, Nederland) is een combinatie van zilversulfadiazine met cerium nitraat. De werking van cerium nitraat berust op de interacties met calcium dependente transmembraan signaal kanalen. Hierdoor kunnen intracellulaire processen van cellen beïnvloed worden. Flammacerium werd geïntroduceerd nadat er werd gespeculeerd over het synergistisch effect van cerium nitraat op zilversulfadiazine in 1976. Oudere studies komen inderdaad tot de conclusie dat zilversulfadiazine met cerium nitraat een beter antibacterieel effect heeft dan zilversulfadiazine alleen. Recente literatuur bewijst echter dat cerium een beperkte antibacteriële activiteit vertoont tegen vaak voorkomende brandwonden pathogenen zoals Pseudomonas aeruginosa. Men kwam tot de conclusie dat het extra effect van cerium in de combinatie met zilversulfadiazine gering was (Marone, et al. 1998) (Nagesha, Shenoy en Chandreshekar 1996). In de geïndustrialiseerde landen waar er snelle wondexcisie kan gebeuren, zijn de indicaties voor het gebruik van Flammacerium tegenwoordig zeer gelimiteerd. Maar patiënten waar excisie niet mogelijk 24

is door concomitante aandoeningen of onvoldoende middelen kunnen wel baat hebben bij deze behandeling. Het is in deze omstandigheden een veilig en effectief alternatief voor de antibacteriële behandeling van brandwonden (Garner en Heppell 2005).

3.2.2.1.9 Arglaes Arglaes ( Medline, Mundelein, III) bestaat uit een calcium alginaat pleister die het teveel aan wondvocht kan opvangen, met daarin geïmpregneerd zilverionen die op een gecontroleerde manier worden losgelaten. Ag en CaPo4 bevinden zich dus samen in een polymeer matrix.

3.2.2.1.10 Silverlon Silverlon ( Argentum LLC, Willowbrook, Ill) is een verband gemaakt uit nylon, waarvan de oppervlakte voor 99.1% bedekt is met metallisch zilver en voor 0.9% met zilveroxide. Wanneer dit oppervlak in contact komt met vocht, komen de zilverionen vrij uit het verband en kunnen ze hun antibacterieel effect uitoefenen. Het verband kan lang op de wond blijven, afhankelijk van de hoeveelheid exsudaat geproduceerd door het letsel (Mooney, Lippitt en Friedman 2006).

3.2.2.1.11 Mepilex Ag Mepilex Ag is een silicone verband waarin zilver verwerkt is. Het is geschikt voor de behandeling van 1e en oppervlakkige 2e graadbrandwonden, wanneer er gevaar voor infectie dreigt. Mepilex Ag maakt gebruik van de Safetac technologie. Deze technologie zorgt door zijn silicone vorm dat het verband zich makkelijk en efficiënt vormt naar oneffen huidoppervlakken. Tevens hecht dit verband zich enkel aan droge huid, waardoor verwisselen van verbanden minder pijnlijk wordt. Doordat Mepilex Ag geïmpregneerd is met zilverionen, heeft het ook een antibacteriële werking (Barrett, 2009).

3.2.2.1.12 Allevyn Ag Allevyn Ag zijn absorberende, antimicrobiële schuim kompressen. Deze verbanden bestaan uit drie lagen. De onderste laag die in contact staat met de wonde, is geperforeerd. Hierdoor kan het overtollig wondexsudaat geabsorbeerd worden. Daarboven bevindt zich de hydrocellulaire schuimkern, waarin zilversulfadiazine geïmpregneerd is. De bovenste laag is waterdicht en ondoordringbaar voor bacteriën. Allevyn Ag kan maximum 7 dagen ter plekke blijven en houdt de wonde vochtig, wat de heling bevordert (Kotz, et al. 2009).

3.2.2.2 Jodium houdende producten 3.2.2.2.1 Cadexomeer jodium Bestaat zowel in gel, zalf als in verband. Cadexomeer jodium is een polysaccharide zetmeel raster waaruit jodium traag wordt vrijgesteld. Het heeft dezelfde brede antimicrobiële werking als gewoon jodium. De lokale toxiciteit is minder dan PVP jodium en bij de blootstelling aan wondvocht wordt er actieve stof vrijgesteld. Cadexomeer jodium veroorzaakt minder weefselschade dan andere jodium 25

producten, het kan wel erytheem geven en de effectiviteit kan dalen door vrijstelling aan lichaamsvocht. Het is iets duurder dan zilversulfadiazine en povidon jodium (Lipsky en Hoey 2009).

3.2.2.2.2 PVP jodium PVP jodium is één van de meeste gebruikte antiseptica ter wereld. De PVP jodium oplossing bevat 10% polyvinylpyrrolidone jodium, een water oplosbaar complex dat moleculair jodium bevat dat gebonden is aan polyvinylpyrrolidone. Polyvinylpyrrolidone is een synthetische polymeer. PVP jodium laat geleidelijk aan vrij jodium los in de wonde. De concentratie aan vrij jodium in de wonde is 1 ppm. Het vrij jodium kan wel geneutraliseerd worden door eiwitten en er zijn studies die aantonen dat vrij jodium kan geïnactiveerd worden door de aanwezigheid van debris, necrotisch weefsel of pus (LeVeen, LeVeen en LeVeen 1993). PVP jodium is ook beschikbaar als een wateroplosbare zalf en als een crème. De zalf bevat een concentratie van 10% PVP jodium op basis van polyethyleen glycol. De crème bevat 5% PVP jodium. Jodium heeft een breed antimicrobieel spectrum met bewezen doeltreffendheid tegen gram-positieve en gram-negatieve bacteriën, virussen, fungi en protozoa (Mayer en Tsapogas 1993). De bekendste vorm van povidon jodium is Betadinezalf, met 10% povidon jood (= 100mg povidon jood per gram). Povidon jodium zalf geeft een snelle en langdurige antibacteriële werking, de zalf vormt een poreuze laag op de wonde van waaruit de jodium moleculen vrijkomen en hun werking geven. Er bestaan ook nog andere producten met jodium zoals oplossingen, scrubgels en spoelingen.

3.2.2.2.3 Iodosorb Iodosorb is beschikbaar in de vorm van een kompres of in de vorm van een zalf. Het Iodosorb kompres bestaat uit 2 lagen van wijdmazig gaas met ertussen een geelbruine, sterk absorberende substantie. De gele substantie is opgebouwd uit microbeads, dit zijn kleine korreltjes bestaande uit dextranomeer (een chemisch gemodificeerd zetmeel) dat geïmpregneerd is met 0.9% jodium. Wanneer het verband in contact komt met wond exsudaat, komt er stapsgewijs jodium vrij. Het jodium zorgt voor de antibacteriële werking, en door het geleidelijk aan vrijkomen van het jodium kan dit effect enkele dagen aanhouden (tot 7 dagen). Een Iodosorb verband kan tot 6 maal zijn gewicht aan vocht absorberen. Door deze absorberende werking worden bacteriën en debris opgenomen in het verband. Daardoor zal er ook minder geurhinder en maceratie van de wondranden zijn (Lipsky en Hoey 2009). De Iodosorb zalf werkt op dezelfde manier als het kompres. De zalf moet na maximaal 3 dagen vervangen worden (Smith & Nephew).

3.2.2.2.4 Betadine Povidon jodium is het werkzame bestanddeel van Betadine. Het jodium bevindt zich in een lange keten van samengevoegde moleculen, de povidon ringen. Er zijn telkens twee povidon ringen die 1 molecule jodium omgeven. Wanneer het povidon jodium in contact komt met vocht, laat het complex 26

een bepaalde hoeveelheid jodium vrij. Telkens wanneer er vrij jodium wordt verbruikt door bacteriën, komt er nieuw jodium bij vanuit het complex, waardoor een constante hoeveelheid vrij jodium aanwezig is in de wonde. Er bestaat een evenwicht tussen het jodium dat zich in de povidonketens bevindt en het vrije jodium aan het wondoppervlak. Dit zorgt voor een invariabel antibacterieel effect in de wonde (Smith & Nephew).

3.2.2.2.5 Repithel Repithel is een liposomale hydrogel die 3% Povidon-jodium bevat. Liposomen zijn vesikels die concentrische fosfolipide bilayers bevatten ( zie figuur 4). Deze concentrische lagen worden gescheiden door compartimenten op basis van water. Liposomen op zich kunnen voordelig zijn voor de wondgenezing door hun moleculaire eigenschap om water te binden. Daardoor zorgen ze voor een goede vochtige omgeving. Repithel combineert dus de antimicrobiële activiteit van povidon jodium met de eigenschappen van de liposomale hydrogel om het product efficiënt in de wonde af te geven en tegelijk te zorgen voor een correcte wondomgeving (Reimer, Vogt, et al. 2000) (Vogt, Hauser en Rossbach, Polvinyl pyrrolidone-iodine liposome hydrogel improves epithelialization by combining moisture and antisepsis. 2001) (Beukelman, et al. 2008) (Mueller, et al. 2006).

Figuur 4: een multilamellair (MLV) en unilamellair (SUV) liposoom. De buitenkant bevat steeds lipiden (LM) terwijl

de

binnenkant

bestaat

uit

fosfolipieden (PL). Repithel is een hydrogel op basis van liposomen waarin povidon jood geïmpregneerd is.

(Vogt, Polvinyl liposome

Hauser

en

Rossbach,

pyrrolidone-iodine hydrogel

improves

epithelialization by combining moisture and antisepsis. 2001)

3.2.2.2.6 Oxyzyme/Iodozyme Iodozyme is een hydrogel verband bestaande uit 2 lagen. Wanneer het verband exsudaat absorbeert, zal er een gelstructuur ontstaan die zich tegen de wonde drukt. Hierdoor wordt de wondomgeving vochtig gehouden en de genezing bevorderd. Iodzyme bevat een biochemisch systeem dat kleine hoeveelheden waterstofperoxide genereert, waardoor vervolgens jodium in het verband wordt geproduceerd. Het Iodozyme verband kan twee tot drie dagen ter plaatse blijven (Thorn, Greenman en

27

Austin, An in vitro study of antimicrobial activity and efficacy of iodine-generating hydrogel dressings. 2006).

3.2.2.2.7 Braunol Braunol is een waterige oplossing die 7.5 gram povidon jodium bevat per 100 gram oplossing.. De concentratie vrij jodium in Braunol oplossing bleek 22 mg/ L te zijn, terwijl er slechts 5 mg/ L nodig is voor een goede bactericide werking. Braunol heeft een snelle werking en bestaat ook nog in andere vormen, zoals tulle en zalf. Deze oplossing mag gebruikt worden op wonden en slijmvliezen en vooral de tulle wordt vaak gebruikt op brandwonden (Atemnkeng en Plaizier-Vercammen 2006).

3.2.2.2.8 Inadine Inadine zalfgaas is een niet verklevende wondbedekker die geïmpregneerd is met 10% PVP jodium zalf. Het verband bestaat uit een emulsie van olie en water waardoor het niet kleeft in de wonde en makkelijk te verwijderen is. De emulsie lost niet op in de wonde. Inadine kan gebruikt worden voor droge tot sterk exsuderende wonden waarbij het risico bestaat op infectie (Van Laer 2006).

3.2.3 Antimicrobieel spectrum Jodium heeft een heel breed spectrum van antibacteriële activiteit. Het is werkzaam zowel tegen grampositieve en gram-negatieve bacteriën als tegen allerlei resistente bacteriën zoals MRSA en enterococcen die tegenwoordig vaak gevonden worden in de ziekenhuismilieu‟s. Verder is jodium ook fungicide, tuberculocide en virucide ( zie tabel 3). Virussen zonder envelop zijn minder vatbaar voor de antimicrobiële werking dan virussen met envelop, aangezien jodium bindt aan de lipiden componenten van de celmembraan. Endosporen vormende micro-organismen zijn meestal minder vatbaar voor het effect van antiseptica dan bacteriën die geen sporen vormen, toch heeft jodium in tegenstelling tot zilver heeft ook een goede antimicrobiële activiteit tegen sporen. Het antibacterieel spectrum van jodium is superieur aan de andere antiseptica. Om één bacteriële cel te doden is er slechts 0.1 fg jodium nodig (R. Cooper 2007). Zilver is een effectief antimicrobieel middel tegen een breed spectrum van aerobe, anaerobe, grampositieve en gram-negatieve bacteriën. Maar ook tegen gisten, fungi en virussen ( zie tabel 3). Het is niet werkzaam bij sporen. Niet alle producten met zilver zorgen voor dezelfde antimicrobiële werking. Zo werd in 2007 een studie gevoerd door Percival et al. waarin de zone of inhibition van zowel een nanokristallijn verband als van een hydrofiber zilver verband onderzocht werd op verschillende microorganismen inclusief enkele resistente bacteriën. Zo kon de antimicrobiële werking van beide vergeleken worden. Men kwam tot de conclusie dat het hydrofiber zilver verband een krachtigere werking had dan het nanokristallijn verband, en dit terwijl het nanokristallijn verband ongeveer 10 28

keer zoveel zilver bevat als een hydrofiber zilver verband (Percival, Bowler en Dolman, Antimicrobial activity of silver-containing dressings on wound microorganisms using an in vitro biofilm model. 2007). (Dunn en Edwards-Jones 2004). JODIUM

ZILVER

Bacillus sp., Clostridium sp., Corynebacterium sp., Diplococcus

Gram-positieve bacteriën

pneumonia, Diphteroides sp., Micrococcus flavus, Sarcina lutea, Staphylococcus sp., Streptococcus

Idem ( zilversulfadiazine werkt niet tegen MRSA en resistente enterococcen)

sp., MRSA Aerobacter aerogenes, Bacteroides sp., Citrobacter sp., Edwardsiella sp., Escherichia coli, Haemophilus

Gram-negatieve bacteriën

sp., Herellea sp., Klebsiella sp.,

Idem behalve tegen Escherisichia

Mimea polymorpha, Neisseria

coli, Proteus sp.

gonorrhoeae, Proteus sp., Pseudomonas sp., Salmonella sp., Serratio sp., Shigella sp. Aspergillus sp., Candida sp., Cryptococcus neoformans,

Fungi en gisten

Epidermophyton floccosum, Microsporum audouinii, Nocardia

Candida sp., Aspergillus fumigates, Mucor

sp. Influenza virussen, Poliomyelitis

Virussen

virussen, Herpes virussen,

HIV 1, Hepatitis B, RSV, Herpes

Vaccinia virussen, Rubella virus,

virussen, monkeypox

HIV Mycobacterium sp., Treponema

Andere

pallidum, Entamoeba histolytica, Trichomonas vaginalis, SPOREN

Nanokristallijn zilver: Sommige sporen van bacteriën

Tabel 3: antimicrobieel spectrum zilver en jodium (Fleischer en Reimer 1997) (Ip, et al. 2006)

29

3.2.4 Resistentie Resistentie kan zowel via intrinsieke (natuurlijke) als extrinsieke (verworven) mechanismen tot stand komen. Verworven resistentie ontstaat door veranderingen in het genetisch materiaal van een microorganisme. Deze verandering kan tot stand gebracht worden door conjugatie, mutatie of transductie. Er wordt genetisch materiaal uitgewisseld door plasmiden, transposons of zelf-replicerend extrachromosomaal DNA. Verworven resistentie komt tegenwoordig steeds vaker voor bij antibiotica en in een grote verscheidenheid aan micro-organismen. De plasmide-gemedieerde resistentie is al vastgesteld bij verschillende bacteriën, bijvoorbeeld Staphylococcus aureus, coagulase-negatieve staphylococcen, Enterobacteriaceae en Pseudomonas spss. (Percival, Bowler en Russel, Bacterial resistance to silver in wound care. 2005). Dan is er nog de natuurlijke resistentie. Bij natuurlijke resistentie is het micro-organisme al altijd resistent geweest tegen een antibioticum, er is geen aangrijpingspunt aanwezig waarop het antimicrobieel middel kan inwerken. Het micro-organisme bezit een fenotype dat al resistent was vóór het gebruik van antimicrobiële middelen. Deze resistentie wordt bepaald door de aard van het microorganisme en de samenstelling van de celwand, waardoor er minder van het antibacterieel middel wordt opgenomen in de bacteriële cel. Het kan ook zijn dat de bacterie bepaalde enzymen aanmaakt die degradatie van het antisepticum tot gevolg hebben (Percival, Bowler en Russel, Bacterial resistance to silver in wound care. 2005). In tegenstelling tot bacteriën, is er nog weinig geweten over eventuele resistentie van fungi of anaërobe bacteriën. Lokale antimicrobiële middelen werken in op verschillende componenten van de bacteriële cel, en hebben dus een minder specifiek werkingsmechanisme dan bijvoorbeeld antibiotica. Antibiotica oefenen een eerder selectief toxisch effect uit, zoals enkel enzym inhibitie, waardoor sneller resistentie kan ontstaan.

3.2.4.1 Voorkomen van resistentie bij jodium en zilver Zoals reeds gezegd bestond er al langer resistentie tegen antibiotica en wordt de laatste jaren steeds meer aandacht gegeven aan de resistentie tegen antiseptica. Antibiotica en antiseptica werken op verschillende manieren in op de micro-organismen. Antiseptica werken in op verschillende doelorganen van de bacteriële cellen. Ze hebben een brede antibacteriële werking. Antibiotica daarentegen grijpen enkel in op specifieke plaatsen in de bacteriële cel en hebben dus een nauwe antimicrobiële activiteit. Het risico op het ontwikkelen van verworven resistentie bij antiseptica is kleiner, aangezien deze op verschillende manieren een bacteriële cel kunnen doden. Als een microorganisme een manier ontwikkelt om 1 mechanisme te omzeilen, kunnen ze het micro-organisme nog steeds doden via één van hun andere antibacteriële effecten (Ovington 2004). 30

In een studie van Houang et al uit ‟76 werd getest of er resistentie tegen jodium optrad na 20 maal dezelfde bacterie bloot te stellen aan jodium. Er werden vier verschillende soorten bacteriën getest en geen enkele bacterie ontwikkelde habituatie aan jodium (Houang, et al. 1976). Een studie uit 1993 door Lacey en Catto onderzocht de werking van PVP jodium op methicilline resistente Staphylococcus aureus. Ze vergeleken dit met de werking op methicilline gevoelige Staphylococcus aureus. Er werden 40 isolaten bestudeerd in verschillende situaties, en er werd PVP jodium gebruikt met een concentratie van 11%. De bacteriën in cultuur hadden verschillende eigenschappen, vooral qua sensiviteit tegen andere therapeutische producten. Er bleek geen verschil te zijn tussen de vernietiging van methicilline resistente stammen en methicilline gevoelige stammen door jodium. Jodium doodde meer dan 99% van de bacteriële cellen binnen de 10 seconden na blootstelling. Verder deed men pogingen om jodium-resistente stammen te selecteren uit de populatie die de beste overleving had na inwerking van PVP jodium. Maar deze poging tot selectie van resistentie lukte niet, waardoor de auteurs tot de conclusie kwamen dat deze schijnbare variatie in gevoeligheid tussen al de geteste stammen van Staphylococcus aureus eigenlijk het gevolg was van aggregatie van de bacteriën en de verschillen in penetratie van PVP jodium in de bacteriën. Daarom werden verschillende stoffen bestudeerd in hun vermogen om PVP jodium te inactiveren. De stoffen die de beste inactivatie tot gevolg hadden waren vrije, zwavel-bevattende aminozuren (cysteïne en methionine). Dit zijn stoffen die vooral in hoge concentraties te vinden zijn in „nutrient broth‟ en de meeste andere cultuur media. Hierdoor kan de pseudo-resistentie tegen PVP jodium in bepaalde laboratorium studies verklaard worden. Het is dus niet PVP jodium zelf die zorgt voor resistentie, maar de bestanddelen van het cultuurmedium (Lacey en Catto 1993). Zilver wordt al heel lang wereldwijd gebruikt voor de behandeling van brandwonden. Tegenwoordig bestaan er veel zilverbevattende verbanden en zilver-geïmpregneerde verbanden voor de behandeling van wonden. Daar zilver wijdverspreid gebruikt wordt, is het aantal micro-organismen dat met dit agens in contact komt zeer groot waardoor in theorie de kans op resistentie zal stijgen. Aangezien zilverresistente genen sporadisch voorkomen in bepaalde bacteriën is het nodig dat in de toekomst onderzocht wordt wat de eigenlijke prevalentie van deze genen is (Percival, Bowler en Russel, Bacterial resistance to silver in wound care. 2005). Zilver resistentie komt vooral voor in plaatsen waar veel zilver gebruikt wordt, bijvoorbeeld in brandwondencentra. Levy kwam in 2000 tot de conclusie dat het stijgend gebruik van antimicrobiële middelen uiteindelijk zal leiden tot de selectie van bacteriën die minder gevoelig zijn aan antimicrobiële agentia (Levy 2000). In een studie uit 2003 suggereerden onderzoekers dat het mogelijk is dat het verspreid en ongecontroleerd gebruik van zilver aan de basis kan liggen van het steeds vaker voorkomen van bacteriën met verworven resistentie. Maar de kans op overdracht van zilver resistente genen is zeer 31

laag (Silver, Bacterial silver resistance: molecular biology and uses and misuses of silver compounds. 2003). Er zijn verscheidene voorbeelden van zilver-resistente bacteriële strengen, reeds in 1979 werd er resistentie ontdekt in E. coli, Enterobacter cloacae, Klebsiella pneumoniae. In ‟99 ontdekte men voor het eerst een genetische en moleculaire basis voor de resistentie tegen zilver. Uit een Salmonella species kon een plasmide (pMG101) geïsoleerd worden die de oorzaak was van de resistentie tegen zilver en enkele antibiotica. Deze resistente bacterie had in een brandwondencentrum in Massachusetts gezorgd voor enkele gevallen van sepsis en met overlijden van drie patiënten tot gevolg (Silver, Phung en Silver, Silver as biocides in burn and wound dressings and bacterial resistance to silver compounds. 2006). Gilbert en McBain daarentegen besloten uit hun studie dat de risico‟s die samengaan met het veelvuldig gebruik van antiseptica overdreven zijn en dat het vertrouwen in deze producten moet hersteld worden. Volgens deze onderzoekers is hygiëne nog altijd het belangrijkst en moet er vooral rekening gehouden worden met de aangetoonde voordelen van deze producten (Gilbert en McBain 2003). Het moet gezegd worden dat hoewel er enkele studies zijn met bewijzen van resistentie tegen zilver, niet vergeten mag worden dat dit product al billioenen jaren gebruikt wordt en in tegenstelling tot antibiotica, dat nog maar 60 jaar bestaat, de resistentie tegen zilver schering en inslag voorkomt (R. Cooper 2007).

3.2.4.2 Kruisresistentie Kruisresistentie is voornamelijk gekend bij antibiotica. Het betekent dat wanneer een bacterie resistentie ontwikkelt tegen het antibioticum waarmee behandeld wordt, het tegelijk ook resistent is geworden voor antibiotica die verwant zijn met het behandelende antibioticum. Antibiotica gaan specifieke plaatsen in een bacteriële cel aanvallen, terwijl antiseptica verschillende doelen hebben. Er werd lang gedacht dat antibiotica daardoor gevoeliger waren voor resistentie. Resistentie kan genetisch verworven worden of optreden door een mutatie. Wanneer een bacterie een plasmide bezit die resistent is tegen een bepaald antibioticum, bestaat de kans dat de genen op die plasmide ook de oorzaak zijn van resistentie tegen een antisepticum. Hierin schuilt het gevaar van de selectiedruk. Zolang het antimicrobieel middel waartegen resistentie bestaat gebruikt wordt, zal de bacterie die plasmide in zich houden waardoor de overleving van de bacterie in aanwezigheid van het antisepticum mogelijk wordt. Maar tegelijk daalt ook de gevoeligheid van de bacterie voor het antibioticum, dat eigenlijk niet gebruikt wordt (Schweizer 2001) (Russel 2002). Een voorbeeld van deze situatie is het pSK1 plasmide dat voorkomt bij multi-resistente stafylococcen. Het

plasmide

bevat

zowel

genen

die

resistentie

tegen

chloorhexidine

mediëren,

als

antibioticaresistente genen. Wanneer wonden met deze bacteriën behandeld worden met 32

chloorhexidine, zal de overleving van deze bacteriën stijgen waardoor de gevoeligheid daalt. Dit is de grootste reden waarom antiseptica niet ondoordacht gebruikt mogen worden (Firth, et al. 2000). Rutala et al. hebben aangetoond dat de meeste antibiotica resistente bacteriën uit ziekenhuizen geen verhoogde resistentie vertonen tegen antiseptica. Staphylococcus aureus vertoont bijvoorbeeld geen gestegen transfer van antibiotica resistente plasmiden na veelvuldige blootstelling aan antiseptica (Rutala, et al. 1997). Uit onderzoek is wel gebleken dat bepaalde efflux pompen, die de oorzaak zijn van intrinsieke antibiotica resistentie, ook kunnen bijdragen aan antiseptica resistentie. Dus breed spectrum efflux pompen kunnen zowel resistentie bij antiseptica als bij antibiotica uitlokken. Bacteriën gebruiken dezelfde efflux pompen om antiseptica en antibiotica uit de cel te pompen, waardoor er een gedaalde bacteriële gevoeligheid kan ontstaan zowel tegen antibiotica als tegen antiseptica (Ma, et al. 1994). Er is nog geen melding geweest van kruisresistentie tussen zilver of jood en antibiotica. De kans bestaat dat dit ooit een probleem wordt, aangezien er al gevallen van kruisresistentie gevonden zijn tussen antibiotica en sommige andere antiseptica, zoals triclosan en chloorhexidine. Het gevaar voor verworven resistentie tegen antiseptica bestaat wel. Momenteel zijn er al verscheidene gevallen gemeld van verworven resistentie tegen antimicrobiële middelen met zilver (Levy 2000) (Silver, Phung en Silver, Silver as biocides in burn and wound dressings and bacterial resistance to silver compounds. 2006). Jodium wordt al meer dan een eeuw lang gebruikt als antibacterieel product in de behandeling van wonden en voorlopig is er maar één voorbeeld van resistentie gerapporteerd in 1985 door Mycock, een resistente Staphylococcus aureus (Mycock 1985). Later werden de methodologie en de bevinding van die studie in twijfel getrokken door Lacey en Catto (Lacey en Catto 1993). In 2002 werd een onderzoek uitgevoerd naar de activiteit van verschillende antiseptica tegen enkele bacteriële stammen uit chirurgische wonden. Hieruit bleek dat de geteste bacteriën wel nog allen gevoelig waren voor povidon jodium (Giacometti, et al. 2002).

3.2.5 Werking tegen biofilms Een studie uit 1999 toonde het belang van biofilms aan in de pathogenese van brandwondeninfecties. Bacteriën die in biofilms groeien zijn minder vatbaar voor de bactericide actie van antiseptica en de mechanismen van het menselijk immuun systeem. De bacteriële biofilm is een dynamische structuur en wordt door allerlei zaken beïnvloed, zoals hydrodynamische condities. Biofilms gaan op verschillende manieren de bacteriën in een wonde beschermen, ze zorgen ervoor dat de bacteriën kunnen overleven in een vijandige omgeving. De dikke polymeer van de biofilm biedt bescherming 33

tegen antimicrobiële agentia, maar ook het immuun systeem van de gastheer worden tegengehouden (Costerton, Stewart en Greenberg 1999). Biofilms vormen een netwerk van glycocalyx dat virulentiefactoren produceert, waardoor de componenten van het immuunsysteem van de gastheer worden geblokkeerd. Daardoor kan het immuunsysteem heel moeilijk de bacteriën in de wonde bereiken. De glycocalyx is een complexe structuur die de passage van intercellulaire signaal moleculen toelaat via quorum sensing (Leaper en Durani, Topical antimicrobial therapy of chronic wounds healing by secondary intention using iodine products. 2008). Bacteriën worden gestimuleerd om een biofilm te vormen als ze een tekort hebben aan voedingsstoffen. De bacteriën die dan in de biofilm zitten, blijven een relatief tekort aan voeding hebben, waardoor ze trager groeien en er een tragere celdeling is. Dit proces zorgt voor een soort van resistentie tegen antibiotica. Antibiotica kunnen dan wel de biofilm penetreren, maar zijn enkel bactericide tegen snelgroeiende cellen, waardoor ze weinig effect hebben op de traag groeiende bacteriën in de biofilm. Een deel van de bacteriële populatie in een biofilm blijft leven na behandeling met het gepaste antimicrobiële middel, ook al zijn de meeste bacteriële cellen gedood. Het zijn geen mutanten, maar cellen die hun mechanisme van geprogrammeerde celdood onder bepaalde omstandigheden kunnen uitschakelen. Daardoor kunnen deze cellen opnieuw delen en de bacteriële populatie van de biofilm terug vergroten. Het zijn dus deze cellen die voor “persisterende” infecties kunnen zorgen. De micro-omgeving van de biofilm is ook anders dan de rest van de wonde. In de biofilm bestaan er verschillen in pH, pCO2 en pO2. . Deze verschillen in omgeving kunnen de effectiviteit van een antimicrobieel middel beïnvloeden (Bjarnsholt, et al. 2007). In een studie van Harisson-Balestra et al. uit 2003 werd een groeiende biofilm van Pseudomonas aeruginosa in vitro gevisualiseerd, gebruik makend van een gemodificeerde kleuringstechniek en lichtmicroscopie. Hiermee kon men de specifieke tijd meten die nodig was om een mature biofilm uit een bacteriële concentratie van 105 CFU te vormen. Bij vorming van een biofilm vindt eerst een aanhechting van bacteriën plaats via fimbriae of pilli met als gevolg een goede adhesie aan oppervlakten. Na een inoculatietijd van drie uur hangt de Pseudomonas al stevig vast aan het dekglaasje zonder zichtbare EPS rond de cellen. Daarna beginnen de bacteriën EPS te secreteren met alginaat als polymeer. De EPS is voor het eerst zichtbaar na 5 uur. Na enige tijd ontstaat er meer EPS en worden er kanalen gevormd in de biofilm om voedingsstoffen en afvalstoffen te transporteren. Na 10 uur was het aantal bacteriën gestegen tot de nodige celdensiteit om de maturiteit van de biofilm aan te tonen. Dit bewijst bijgevolg dat het belangrijk is om zo snel mogelijk te verhinderen dat bacteriën onbeperkt kunnen prolifereren in een wonde, aangezien een biofilm reeds binnen de 5 à 10u gevormd wordt. Die biofilm zorgt ervoor dat de bacteriën in de wonde minder gevoelig zijn voor antimicrobiële middelen (Harrison-Balestra, et al. 2003).

34

Uit de in vitro studie van Harrison-Balestra et al. blijkt dat biofilms kunnen gevormd worden binnen de 10 uur vanuit concentraties voldoende voor een infectie. Maar bacteriën in wonden in vivo doen er waarschijnlijk langer over om een biofilm te ontwikkelen aangezien er in vivo steeds aanvulling van voedingsstoffen gebeurt. Er is ook langere tijd nodig om fibrine te vormen, en fibrine is nodig voor een goede aanhechting. Verder is er nog de blootstelling aan het immuunsysteem, directe wondspoelingen en eventueel antiseptica die ook voor vertraging zullen zorgen. De optimale behandelperiode voor geïnfecteerde wonden om de ontwikkeling van een biofilm te vermijden is vroeg, binnen de 3 dagen na het verwonden, aangezien een biofilm in vivo ongeveer binnen 72 uur kan ontwikkeld worden (Oral presentation at the Symposium on advanced wound care and medical research forum on wound repair. 2002) (Harrison-Balestra, et al. 2003).

3.2.5.1 Studies De bactericide activiteit van verschillende, vaak gebruikte antiseptica tegen klinische isolaten van bacteriën werd bepaald in een in vitro studie uit 1997 door Kunisada et al. De PVP jodium 10% oplossing toonde een hoge bactericide activiteit tegen alle geteste stammen, reeds 30 seconden na blootstelling. Ook de bactericide werking tegen biofilms werd getest, en na 10 minuten blootstelling aan PVP jodium oplossing werden geen levende cellen meer gezien. PVP jodium toonde de sterkste activiteit in alle testen van deze studie (Kunisada, et al. 1997). In een andere in vitro studie uit 2001 werd de doeltreffendheid van vier antiseptica ( colloïdaal zilver, jodium, chloorhexidine en natriumhypochloriet) op verschillende bacteriële biofilms bepaald. Hieruit bleek dat colloïdaal zilver ineffectief was over de hele lijn. PVP jodium was pas 100% effectief na 60 minuten en was samen met natriumhypochloriet het meest doeltreffend (Spratt, et al. 2001). Zilver zou effect hebben op biofilms door de glycocalyx te destabiliseren. Het is aangetoond dat jodium biofilms kan vernietigen door de gastheer neutrofiel invasie te verhogen (Leaper en Durani, Topical antimicrobial therapy of chronic wounds healing by secondary intention using iodine products. 2008). Er is aangetoond dat wanneer zilverionen binden aan biologische moleculen die thio-, amino-, carboxylaat-, imidazole-, of fosfaatgroepen bevatten, ze de activiteiten inhiberen die noodzakelijk zijn voor de bacteriën om te overleven waardoor de bacteriën geïnactiveerd worden. Zilverionen werken ook door andere essentiële metaalionen zoals calcium-en zilverionen te verplaatsen. Zilver kationen geven al een brede antimicrobiële werking bij lage concentraties en worden reeds gebruikt in de verzorging van brandwonden. Het zijn relatief veilige producten om biofilms te verwijderen. Zilverionen hebben een aanzienlijk effect op de algemene stabiliteit van de EPS. Aangezien de EPS een heel belangrijke rol speelt in de overleving van een biofilm, is het interessant om de EPS uit elkaar te halen en te onderzoeken wat de rol is van zilverionen in de destabilisatie van de intercellulaire adhesie krachten. Zilverionen mogen dan wel effectief zijn als antimicrobieel middel tegen 35

planktonische cellen, toch is er aangetoond dat zilver in deze concentraties geen antibacteriële werking medieert tegen bacteriën in biofilms. Zelfs nadat men de contacttijd vergroot, blijven significante veranderingen uit. Een mogelijke reden hiervoor is dat de zilverionen gevangen worden in de biofilm matrix. Daardoor zijn de zilverionen enkel nog actief aan de periferie van de biofilm en kunnen ze niet dieper in de kern van de biofilm matrix penetreren, waar de meeste bacteriële cellen zich bevinden (Chaw, Manimaran en Tay 2005). Het zou eveneens kunnen dat de zilverionen complexen of interacties vormen met moleculen in de EPS, wat kan leiden tot inactivatie van hun antimicrobiële activiteit, aangezien ze enkel antimicrobieel werkzaam zijn wanneer ze zich in hun ionische vorm bevinden. De ineffectiviteit van zilverionen in lage concentraties tegen cellen in biofilms komt ook overeen met eerdere bevindingen uit 2003 door Mulligan et al. (Mulligan, Wilson en Knowles 2003). In een studie uit 2008 onderzochten Percival et al. het antimicrobieel effect van een zilver bevattend verband (zilver bevattend hydrofiber verband met 1.2% ionisch zilver) op biofilms die men had laten groeien in een kamer model. Het zilver verband werd getest op 24u oude biofilms van Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter cloaca en Staphylococcus aureus en ten slotte op een gemixte bacteriële biofilm. Uit analyse bleek dat binnen de 24u meer dan 90% van de bacteriën in de biofilm gedood waren. Na 48u waren geen levende micro-organismen meer in de biofilm te vinden. Deze studie toonde tevens aan dat het doden van de bacteriën in biofilms pas na 3u startte. Gewone planktonische bacteriën worden veel sneller gedood dan bacteriën in een biofilm. Newman et al kwamen in 2006 tot de conclusie dat hetzelfde zilververband op planktonische bacteriën al na 100 min alle bacteriën had gedood (Newman, et al. 2006) (Percival, Bowler en Woods, Assessing the effect of an antimicrobial wound dressing on biofilms 2008). Uit beide studies is gebleken dat Staphylococcus aureus minder gevoelig is voor ionisch zilver dan Pseudomonas aeruginosa, aangezien S. aureus een langere tijd moet blootgesteld worden om totale celdood te bekomen (Percival, Bowler en Woods, Assessing the effect of an antimicrobial wound dressing on biofilms 2008). Bjarnsholt et al. komen in hun onderzoek tot de conclusie dat de hoeveelheid antimicrobieel middel dat nodig is om bacteriën in een biofilm uit te roeien 100 à 1000 keer hoger moet zijn dan de hoeveelheid gebruikt voor het uitroeien van gewone, planktonische bacteriën. In deze studie werd er met zilver verbanden gewerkt. Er moet dus een bepaalde minimum concentratie aan ionisch zilver bereikt worden in de geïnfecteerde zone van de wonde die 100 à 1000 keer hoger is dan de normale concentratie gebruikt voor een goede antimicrobiële werking. Om dit te bereiken kan het nodig zijn om de verbanden vaker te vervangen, of verbanden te gebruiken met een hogere concentratie beschikbare zilverionen (Bjarnsholt, et al. 2007). Onlangs werd een studie uitgevoerd waarin de antimicrobiële effectiviteit van zilver- en jodium bevattende wondverbanden werd getest tegen reeds gevormde mature biofilms van pathogene 36

wondbacteriën in vitro. Zowel biofilms gevormd uit Pseudomonas aeruginosa als Staphylococcus aureus werden in cultuur gebracht in een in vitro biofilm model. Vervolgens werden de mature biofilms verwijderd en blootgesteld aan een wondverband met ofwel zilver ofwel jodium (Aquacel Ag en Iodozyme), dit gedurende 24 uur lang. Het aantal levensvatbare bacteriën die na deze blootstelling nog overleefden in biofilms werden bepaald op verschillende tijdstippen in de test periode. Beide verbanden oefenden een antimicrobieel effect uit tegen de biofilms, maar het jodium verband was doeltreffender onder de experimentele condities. Er zijn grote significante verschillen in de effectiviteit van wondverbanden met breed-spectrum antimicrobiële agentia zoals zilver en jodium tegen verschillende types van bacteriële biofilms (Thorn, et al. 2009). Over het algemeen kan de meest belangrijke bijdrage aan de antimicrobiële resistentie van biofilms toegeschreven worden aan de eigenschappen van de extracellulaire polymeer substantie, zoals diffusie, absorptie, waterbinding, massa transport en mechanische stabiliteit. De EPS van een biofilm bevat een aanzienlijke hoeveelheid van polysacchariden, proteïnen, nucleïnezuren en vetten. Deze zijn verantwoordelijk voor het behoud van de structurele integriteit van de biofilm en zorgen voor de ideale matrix voor bacteriële celgroei. Tussen de verschillende functionele groepen in deze EPS zijn er intermoleculaire interacties om de mechanische stabiliteit van de EPS te verbeteren en zo de overleving van de ingesloten micro-organismen te bevorderen. Over de werking van jodium en zilver op biofilms in brandwonden kan besloten worden dat er nog verder onderzoek moet gebeuren en vooral evidence based onderzoeken ontbreken nog. Maar toch ziet het er naar uit dat vooral jodium een veelbelovend antimicrobieel agens is in de strijd tegen biofilms. Uit de reeds gepubliceerde studies kan afgeleid worden dat jodium de sterkste werking lijkt te hebben bij in vitro experimenten.

3.3 Invloed op wondheling 3.3.1 Effect bacteriën op wondheling Open wonden zijn zoals eerder vermeld altijd gecontamineerd met bacteriën. Maar er is ook bewijs dat contaminatie niet schadelijk is voor de wondheling. De aanwezigheid van bacteriën in een wonde kan zelfs autolyse ondersteunen en zo de activatie van het immuunsysteem van het lichaam in gang zetten. Wanneer echter infectie optreedt en de bacteriële proliferatie de defensiemechanismen van de gastheer overweldigt, kan dit een negatieve impact hebben op de wondgenezing. Het kan de oorzaak zijn van wond dehiscentie of het vertragen van de vorming van granulatieweefsel. Daarom is eliminatie of preventie van infectie een belangrijke taak om de wondgenezing te promoten (Doughty 1994). 37

Wondheling kan vertraagd worden wanneer bacteriën aanwezig zijn in de wonde, dit vooral vanaf wanneer de kritische kolonisatie is bereikt. De bacteriële virulentiefactoren zijn een belangrijke oorzaak van de vertraagde wondgenezing. Micro-organismen consumeren voedingsstoffen en zuurstof die nodig zijn voor de wondheling. De productie van fibroblasten is gedaald of vertraagd, waardoor het collageen gedesorganiseerd wordt en het litteken minder stevig wordt. De erfelijke virulentiefactoren van proteasen (zoals elastase) beschadigen de extracellulaire matrix. De functie van de witte bloedcellen wordt verhinderd door de loslating van korte keten vetzuren die geproduceerd worden door anaeroben. De endotoxines die aangemaakt en losgelaten worden door de bacteriën gaan interleukines produceren zoals tumor necrosis factor en de aanmaak van matrix metalloproteasen (MMP‟s) stimuleren. Dan zijn er nog de vrije zuurstof radicalen die het onevenwicht vergroten tussen matrix metalloproteasen en weefsel inhibitoren van metalloproteasen. Matrix metalloproteinasen kunnen extracellulaire matrix afbreken. Dat is in normale gezonde situaties nodig om het bindweefsel te remodeleren. In het wondgenezingsproces is de turnover van extracellulaire matrix belangrijk, vooral tijdens re-eptihelialisatie, celmigratie en neo-angiogenese. Keratinocyten produceren tijdens de epithelialisatie voortdurend MMP-1. Wanneer de wondgenezing verstoord wordt, bijvoorbeeld door de aanwezigheid van een te grote hoeveelheid micro-organismen, zal de productie van MMP-1 gestegen zijn. De stijging is vooral te wijten aan groeifactoren en cytokines (geproduceerd door de bacteriën). De aanmaak van MMP‟s wordt normaal gereguleerd door de hoeveelheid zuurstofradicalen en weefselinhibitoren (TIMP‟s). Als er meer zuurstofradicalen worden geproduceerd (bijvoorbeeld door de aanwezigheid van bacteriën in de wonde), zullen er meer MMP‟s geproduceerd worden doordat de TIMP‟s geremd worden. Omgekeerd geldt ook dat wanneer de MMP productie verstoord is waardoor de hoeveelheid MMP‟s sterk daalt, een vertraagde afbraak van necrotisch weefsel zal volgen waardoor de wondheling eveneens vertraging oploopt (White, Cutting en Kingsley 2006).

3.3.2 Effect van zilver en jodium op wondheling / cytotoxiciteit De literatuur over het effect van povidon jodium op de wondheling in wondmodellen bij dieren is tegenstrijdig. Redenen voor deze discrepanties kunnen de verschillen in parameters zijn waarmee de wondheling geëvalueerd wordt, de variatie in beoordelingstijd, de concentraties van jodium en de controle groepen, de diversiteit aan dierlijke wondmodellen (partial thickness, full thickness, brandwonden, ischemische wonden,…). Soms worden er muizen en konijnen gebruikt, deze dieren genezen vooral door wondcontractie, en soms varkens die voornamelijk genezen door epithelialisatie. Het genezingsproces van varkens komt het best overeen met de menselijke wondheling (Drosou, Falabella en Kirsner 2003) (Sullivan, et al. 2001).

38

Bij het gebruik van antimicrobiële middelen is het belangrijk dat de winst door het gebruik van deze producten groter is dan de eventuele nadelen. Over het algemeen is bekend dat antiseptica cytotoxisch zijn. Het risico op eventuele toxiciteit moet goed ingeschat kunnen worden. Middelen die dodelijk zijn voor bacteriële cellen kunnen ook schade berokkenen aan gezonde cellen. Daarom is het aangewezen om vóór het gebruik van een lokaal antisepticum eerst de balans te maken tussen de goede antimicrobiële effecten en de eventueel toxische effecten op gezonde cellen. Zoals reeds beschreven, zijn keratinocyten en fibroblasten belangrijke cellen in het wondhelingsproces. Als deze cellen beschadigd raken, kan er een vertraagde wondheling optreden, waardoor het risico op infectie stijgt (Drosou, Falabella en Kirsner 2003) (Poon en Burd 2004). Als men de literatuur raadpleegt over cytotoxiciteit bij antiseptica, vallen vooral de vele in vitro studies op. Er moet gezegd worden dat voorzichtigheid geboden is bij de extrapolatie van in vitro studies naar in vivo situaties, aangezien de werkelijke wondomgeving zeer verschillend kan zijn van een geïsoleerde in vitro setting. Het is belangrijk om in vitro studies te hebben, aangezien zij het begin zijn van het onderzoek naar eigenschappen van antiseptica, maar zonder dierlijke of menselijke studies kan men nog geen conclusies trekken (Drosou, Falabella en Kirsner 2003). De buitenste cellaag van de epidermis bevat vooral keratinocyten. Ze ondergaan constant differentiatie en creëren zo een stevige buitenste huidlaag. Keratinocyten produceren keratine. Wanneer er een acute wonde is, gaan de keratinocyten van aan de wondranden migreren in de wonde om deze trachten te sluiten. Fibroblasten komen voor in de dermis van de huid. Ze produceren dermale eiwitten en matrix. Na een letsel van de huid migreren deze cellen in de wonde en beginnen er te prolifereren. Daardoor ontstaat een verhoogde productie van proteïnen en matrix die helpen om de huid terug op te bouwen (Usui, et al. 2008) (Thomas, et al. 2009). Antiseptica die geïncorporeerd zijn in verbanden, worden slechts beetje bij beetje afgegeven. Daardoor kan het verband langer op de wonde blijven en zal er ook steeds een lagere concentratie antimicrobieel middel aanwezig zijn in de wonde dan bij traditionele zalven en crèmes. Dit heeft als grootste voordeel dat de kans op cytotoxiciteit kleiner wordt. De nieuwere antiseptische verbanden, met trage- en langdurige release eigenschappen blijken niet schadelijk te zijn. Ze voldoen ook aan de veiligheidsnormen van de US en de EU, sinds er op de conferentie van de European Tissue Repair Society besloten werd dat de bezorgdheden over de slow release verbanden ongegrond waren (Gilchrist 1997). Wilson et al. merkten al de moeilijkheid om in vitro bevindingen te extrapoleren naar de klinische praktijk. In vitro onderzoeken kunnen nooit de werkelijke wondomgeving nabootsen, aangezien wondgenezing een dynamische activiteit is (Wilson, et al. 2005).

39

3.3.2.1 Studies In een in vivo studie uit 1994 waarin de effecten werden bestudeerd van zilversulfadiazine, zilvernitraat en povidon jodium op de epithelialisatie en neovascularisatie van wonden, kwam men tot het

besluit

dat

wonden

behandeld

met

zilversulfadiazine

het

snelst

epithelialiseerden.

Zilversulfadiazine epithelialiseerde vooral significant sneller dan PVP jodium behandelde wonden. Neovascularisatie werd het snelst bereikt in wonden behandeld met povidon jodium. Maar ook de wonden met zilversulfadiazine als therapie hadden een snelle neovascularisatie. Enkel de neovascularisatie van zilvernitraat gebeurde significant trager (Kjolseth, et al. 1994). In een review uit 1996 van Hollinger waarin verschillende in vitro en in vivo studies vergeleken werden, bleek dat vaak een vertraagde wondheling wordt gezien na het gebruik van zilver-bevattende antimicrobiële middelen (Hollinger 1996). In een studie uit 2004 van Poon en Burd wordt de cytotoxiciteit van zilver op keratinocyten en fibroblasten bepaald. Zowel zilvernitraat oplossing als nanokristallijn zilver in een verband (ActicoatTM) werden getest. Er werden verschillende éénlagige cultuur mediums gebruikt en ook 3dimensionele cultuur modellen. Met deze modellen is het evenwel niet mogelijk om dezelfde complexiteit te bekomen van een klinische wondomgeving ( met wond exsudaat en infectie) die waarschijnlijk ook nog invloed zal hebben op de biologische beschikbaarheid van het zilver. De letale dosis van zilvernitraat voor keratinocyten in een serum-vrije monolayer cultuur is 50 x 10-4 %. Acticoat laat zilverionen vrij met een concentratie van 50 tot 100 x 10-4 %. . Deze concentratie heeft ook een letaal effect op de keratinocyten (Poon en Burd 2004). De studie van Poon en Burd uit 2004 bewees ook dat zilvernitraat pas een toxische werking heeft op fibroblasten vanaf 3.7 10-4 %.Verder werd aangetoond dat fibroblasten in een 3-lagig cultuur medium een hogere concentratie zilver aankunnen dan in een 1-lagig cultuur medium. Men bemerkte tevens in deze studie dat hoe complexer de omgeving werd, hoe lager het toxische effect van zilver op de fibroblasten en keratinocyten. Dit komt waarschijnlijk door de biologische beschikbaarheid van zilver: hoe meer proteïnen er aanwezig zijn in de cultuur, hoe meer zilver gebonden wordt aan deze proteïnen waardoor de effectieve concentratie van zilver daalt. Daardoor is de letale dosis voor fibroblasten lager, aangezien er gebruik werd gemaakt van een cultuur met collageen structuur. Er werd ook nog een MTT analyse uitgevoerd in deze studie. Dit is een methode om de metabole activiteit van cellen te bepalen. Het is een indicator voor cel toxiciteit als de metingen herhaald worden na enkele dagen. Men zag dat er een hogere metabole activiteit was in de fibroblasten in de collageen cultuur dan in de cultuur zonder collageen, bij hele lage dosissen van zilver. Een uitleg hiervoor zou kunnen zijn dat er meer cellen aanwezig zijn in de cultuur met collageen dan in de monolayer cultuur. Dit komt ook overeen met de bevinding dat hoe complexer de omgeving, hoe lager de toxiciteit. Er moet nog onderzocht worden welke soort cultuur het dichtst aanleunt bij de werkelijke klinische omgeving. De conclusie van deze studie was dat in vitro fibroblasten en keratinocyten gevoelig zijn voor schade door 40

zilver in een concentratie die hoog genoeg is om bacteriën te doden. Hoe groter de complexiteit van de omgeving is, hoe kleiner het cytotoxisch effect lijkt te zijn. Zilver kan geen onderscheid maken tussen cellen van de wondheling en tussen bacteriën waardoor er voorzichtig moet omgegaan worden met deze producten (Poon en Burd 2004). Cochrane et al onderzochten in 2006 de gevolgen van 7 verschillende zilver verbanden op de functie van fibroblasten in vitro. Er werden 3 fibreuze verbanden getest ( Aquacel Ag, Acticoat Absorbent en Silvercel), 2 schuimverbanden ( Contreet foam, PolyMem Silver), 1 gaasverband ( Urgotul Ag) en 1 niet-adhesieve polymere hydrogel (Silvasorb). Men toonde aan dat Aquacel Ag, Silvercel, PolyMem Silver en Urgotul Ag de minst schadelijke werking op de leefbaarheid van de fibroblasten hadden. Het hydrogel verband Silvasorb bevatte nochtans de laagste concentratie zilver, maar zorgde toch voor de meest nadelige werking op de fibroblasten in vitro. Hieruit kan afgeleid worden dat cytotoxiciteit niet enkel correleert met de concentratie zilver in een verband. Waarschijnlijk bepalen ook andere factoren zoals de mate van vochtabsorptie en de fysische en chemische eigenschappen van een verband de toxiciteit op gastheercellen (zie figuur 5) (Cochrane, Walker, et al. 2006).

Figuur 5: De leefbaarheid van fibroblasten in vitro na de behandeling met verschillende verbanden. (Cochrane, Walker, et al. 2006)

In 2007 verscheen een studie van Burd et al. waarin de toepassing van Acticoat, Aquacel Ag, PolyMem Silver, Contreet Ag en Urgotul SSD in vitro werd onderzocht. De verbanden werden eveneens op muizen getest. Men rapporteerde dat Acticoat, Aquacel Ag en Contreet Ag de sterkste cytotoxische effecten op keratinocyten en fibroblasten medieerden, terwijl PolyMem Silver en Urgotul SSD het minst cytotoxisch bleken van de geteste verbanden. Acticoat, Aquacel Ag en Contreet Ag

41

lieten het meest zilver los, waardoor kan gesteld worden dat de mate van cytotoxiciteit correleert met de zilver release (Burd, et al. 2007). In een zeer recente studie uit 2010 van Liu et al. werd getest wat het effect was van zilver nanopartikels op keratinocyten en fibroblasten. Daarvoor isoleerde men keratinocyten en fibroblasten in een medium, om er vervolgens zilver nanopartikels aan toe te voegen. In vergelijking met de controle zag men een significante stijging van de proliferatie van keratinocyten. Dit duurde ongeveer een week. Maar wanneer men de fibroblasten cultuur bekeek, nam men een daling van het aantal cellen waar. Na verder onderzoek bleek dat zilver nanopartikels slechts toxisch zijn voor fibroblasten vanaf een concentratie van 100 µM (Liu, et al. 2010). In een onderzoek uit 1998, waarin een model werd gebruikt dat geen wondinfectie of bacteriën bevatte, toonde men aan dat cadexomeer jodium zalf de epidermale regeneratie stimuleerde. De stimulatie van keratinocyt proliferatie, migratie en differentiatie werd aangetoond door significant snellere epithelialisatie en een groter aantal epidermale cel lagen. Snellere epithelialisatie werd al eerder aangetoond door Mertz et al. in een studie uit 1994. De stimulatie van keratinocyt proliferatie kan ofwel een direct effect zijn van het cadexomeer jodium, ofwel door de werking van cadexomeer jodium op de cytokine productie door de macrofagen (Lamme, Gustafsson en Middelkoop 1998). In een studie uit 2003 werden fibroblasten in cultuur gebracht in 3-dimensionele collageen gels, aangezien deze collageen gels volgens de onderzoekers meer geschikt bleken om de in vivo wondomgeving na te bootsen. Vervolgens werden op deze modellen verschillende jodium bevattende antimicrobiële middelen getest. Men kwam tot het besluit dat alle geteste producten toxisch waren voor de cellen tot minstens 24u na het aanbrengen. De beschikbaarheid van vrij jodium in de wonde speelt een belangrijke rol in de eventuele toxiciteit. De kans op cytotoxiciteit is groter wanneer er meer vrij jodium rondzwerft in de wonde dan nodig is. Hiervoor is de slow release methode van bepaalde verbanden een goede manier om niet al het antimicrobieel product tegelijk in de wonde los te laten, maar eerder aan een constant, traag tempo waardoor gedurende langere tijd een lagere concentratie bereikt wordt (Cochrane, et al. 2003). Uit een onderzoek waarin de cytotoxiciteit van verschillende vormen van jodium werd getest, bleek dat jodium vooral enzymen van cellen aanvalt door oxidatie. Dit zorgde voor het toxisch effect op de gastheercellen. Ook de celmembraan werd beschadigd. Het toxisch effect duurde echter slechts 30 minuten, nadien begonnen de aangevallen cellen terug normaal te functioneren. Aangezien de cellen niet sterven maar terug beginnen groeien na 30 minuten, kan dit misschien zorgen voor een betere wondheling. Verder kwam men ook tot de conclusie dat er verschillen waren in cytotoxiciteit tussen Betaisodona en Repithel. Er kan geconcludeerd worden dat Repithel beter verdragen wordt in vivo dan Betaisodona (Müller en Kramer, Comparative study of in vitro cytotoxicity of povidone-iodine in solution, in ointment or in a liposomal formulation (Repithel) and selected antiseptics. 2006). 42

De meeste gegevens over de antimicrobiële activiteit van jodium kwamen uit studies met microbiële cellen in vitro. De activiteit van antiseptica wordt altijd beïnvloed door pH, temperatuur, concentratie van het agens, contacttijd, aanwezigheid van organisch materiaal en de microbiële stammen. Experimentele condities beïnvloeden dus de observaties die waargenomen worden in het laboratorium. In veel studies wordt de methodologie niet volledig beschreven en is er een inadequate specificatie van de formule van jodium die werd gebruikt. De werking van antimicrobiële agentia in vivo is altijd minder dan voorspeld door de laboratorium gegevens aangezien in vitro omstandigheden nooit exact overeenkomen met in vivo condities (R. Cooper 2007).

3.4 Bijwerkingen Zilversulfadiazine behelst zowel zilver als sulfadiazine. Er zijn reeds verscheidene bijwerkingen gemeld, waaronder overgevoeligheidsreacties, erythema multiforme, argyrie en allergische contact dermatitis (Fisher, Marsh en Lazova 2003) (Fuller 2009). Argyrie is een grijs-blauwe verkleuring van de huid die veroorzaakt wordt door zilver afzetting in de huid. Argyrie kan zowel systemisch als lokaal voorkomen. Gelokaliseerde argyrie ontstaat wanneer de huid zilver absorbeert uit een externe bron, dit komt enkel voor in huidgebieden die in contact gekomen zijn met zilver. Deze vorm wordt vooral gezien bij personen die industrieel worden blootgesteld aan zilver. Als er systemische argyrie optreedt, zullen ook mucocutane verkleuringen optreden. Deze verkleuringen treden echter op als gevolg van een verhoogde hoeveelheid zilver in het serum, waardoor een stijging volgt van de melanine complexen in de huid en tevens een dermale en mucosale depositie van het metaal (Fisher, Marsh en Lazova 2003) (Maitre, et al. 2002). Argyrie moet wel steeds gedifferentieerd worden van vaak voorkomende oppervlakkige zilververkleuring door met zilver geïmpregneerde verbanden. Dit is een tijdelijke blauw-grijze verkleuring door zilver partikels in de meeste oppervlakkige laag van het epitheel. Echte argyrie wordt veroorzaakt door zilver granules in de diepere epidermale en dermale huidlagen (Okan, Woo en Sibbald 2007). Bij de behandeling van grote brandwonden met zilversulfadiazine (> 60% van de totale lichaamsoppervlakte) moet men altijd bedacht zijn op significante zilver absorptie. Een gevoelige parameter voor deze absorptie is de urinaire excretie van zilver, die dan oploopt van 1microgram/ 24h tot meer dan 1100 microgram/ 24h. Zelden kan zilver absorptie toxiciteit veroorzaken van de lever, de nieren of het centraal zenuwstelsel. De hoeveelheid zilver in het serum correleert niet met lever-en nierfunctie (Maitre, et al. 2002).

43

Sulfadiazine is een sulphonamide molecule dat geassocieerd kan zijn met allergische reacties (bijvoorbeeld rash), maar er kunnen ook niet-allergische reacties veroorzaakt worden zoals leukopenie. Leukopenie komt voor bij 3-60% van de met zilversulfadiazine behandelde patiënten (Sawada 1985). Naast allergie (McKenna, et al. 1995) en leukopenie werden ook methemoglobinemie (Tsai, et al. 2005), vorming van immuuncomplexen (Kulick, et al. 1985) en hemolyse in patiënten met glucose-6fosfaat dehydrogenase (Eldad, Neuman en Weinberg 1991) reeds gerapporteerd. In een studie uit 2007 proberen Vlachou et al. de concentratie te bepalen van zilver in het bloed van 30 patiënten die behandeld werden met Acticoat nanokristallijn zilver verbanden. Men trachtte te bepalen of eventuele stijgingen in die waarde geassocieerd waren aan hematologische of biochemische veranderingen in het lichaam en vooral of dit de oorzaak kon zijn van toxiciteit in het lichaam van de patiënt. Het gemiddeld wondoppervlak was 12% van de lichaamsoppervlakte. Men kwam tot het besluit dat het gemiddeld 9 dagen duurde vooraleer de piekwaarde van zilver werd bereikt in het bloed, de maximale concentratie zilver was 56.8 µg/L. Na 6 maanden bleek deze waarde gedaald te zijn tot gemiddeld 0.8 µg/L. Hieruit kan geconcludeerd worden dat Acticoat verbanden als veilige behandeling kunnen gebruikt worden voor brandwonden (Vlachou, et al. 2007). Walker et al. voerden in 2006 een onderzoek naar de zilver afzetting en weefsel verkleuring door zilver bevattende wondverbanden. Er werden twee verbanden getest, namelijk Hydrofiber zilver verband en een nanokristallijn zilver verband. Het besluit van dit onderzoek was dat het nanokristallijn zilver verband significant meer zilver losliet in de wonde dan het hydrofiber verband, waardoor tot 30 keer meer zilver in de wonde kwam onder behandeling van het nanokristallijn verband. Toch is het goed om verbanden met zilver te gebruiken zodat de hoeveelheid afgegeven zilver aan de wonde kan gecontroleerd worden, waardoor de kans op excessieve zilver release daalt en er minder zilver afzetting in de wonde zal zijn (Walker, et al. 2006). Ook Okan, Woo en Sibbald steunen het gebruik van geïoniseerde zilver verbanden aangezien de hoeveelheid zilver hierdoor zelf te laag is om gelokaliseerde argyrie te veroorzaken. Ze laten ongeveer 1000 keer minder zilver los in een wonde in vergelijking met zilversulfadiazine. Er wordt wel af en toe een milde verkleuring van het keratine gezien (Okan, Woo en Sibbald 2007). De veiligheid van jodium bevattende antiseptica is controversieel. Er is echter geen level 1 evidence based medicine beschikbaar over dit onderwerp. In sommige richtlijnen wordt het gebruik van jodium bevattende antimicrobiële middelen afgeraden, in andere richtlijnen wordt het gebruik bij de behandeling van wonden gestimuleerd (Leaper en Durani, Topical antimicrobial therapy of chronic wounds healing by secondary intention using iodine products. 2008). De excretie van jodium gebeurt voor 77% door de nieren, 20% van het geabsorbeerde jodium wordt gecapteerd in de schildklier. Wanneer de nieren niet goed functioneren, kan er zich jodium opstapelen in het lichaam en stijgt de kans op bijwerkingen als gevolg van de verhoogde concentraties jodium in 44

het lichaam. Soms treedt daarbij nierfalen op. Dit kan zowel veroorzaakt worden door de hoge concentratie jodium in het lichaam als door andere oorzaken zoals dehydratatie. Als gevolg van het nierfalen zal de accumulatie van jodium verder toenemen. In een recent artikel komen Eloot et al. tot de conclusie dat hemodialyse de beste manier blijkt om het teveel aan jodium in het lichaam te evacueren (Eloot, et al. 2009). Recente case reports van brandwondenpatiënten die behandeld werden met povidon jodium 10% tonen aan dat er reëel gevaar kan zijn voor de hartfunctie van de patiënten. In de literatuur zijn er gevallen van plotselinge bradycardie met hypotensie en totale AV blok onder de behandeling van povidonjood (Aiba, et al. 1999) (Colpaert, et al. 2009). Er moet tevens voorzichtig omgegaan worden met het gebruik van jodium bij personen met thyroïd dysfunctie. Er zijn enkele case-reports die suggereren dat het lokaal gebruik van jodium bevattende producten de functie van de schildklier kan beïnvloeden. In vele studies werd de schildklierfunctie gecontroleerd tijdens de behandeling met jodium. Er konden enkel kleine afwijkingen gezien worden in de parameters, zoals een kleine stijging in eiwitgebonden jodium, maar de functionele testen waren normaal. Vaak wordt in studies aangeraden om geen jodium producten te gebruiken bij zeer grote oppervlakte brandwonden, aangezien er dan een hoger risico is voor significante opname van het jodium waardoor de kans op mogelijke schildklierfunctie stoornissen stijgt. Men moet ook opletten voor eventuele metabole acidose bij het gebruik van jodium op extensieve brandwonden (Leaper en Durani, Topical antimicrobial therapy of chronic wounds healing by secondary intention using iodine products. 2008). In 1997 werden door Nobukuni et al. de effecten onderzocht van langdurige behandeling met povidonjood op de thyroid functie. Er werden 27 patiënten behandeld met PVP jodium, 13 patiënten kregen geen behandeling met povidon jodium. Eerst en vooral waren de serum concentraties van jodium veel hoger bij de personen die behandeld werden met povidon jodium. Verder vond men onder de 27 behandelde patiënten drie patiënten met subklinische hypothyreoidie, 1 patiënt met milde hyperthyreoidie en tot slot werd bij 7 patiënten een subklinische hyperthyreoidie vastgesteld. Bij patiënten die gedurende langere tijd onder behandeling staan van PVP jodium moet er steeds goed gecontroleerd worden voor eventuele dysfunctie van de schildklier (Nobukuni, et al. 1997). Wanneer de concentratie van jodium in het bloed te hoog is, kunnen zich verschillende klinische symptomen manifesteren, zoals depressie, nervositeit, insomnie, myxoedeem, hypothyroidie en overgevoeligheidsreacties (Lawrence 1998). Door de incorporatie van jodium met actieve factoren zoals polyvinyl pyrrolidone complexen (PVP), wordt jodium meer oplosbaar en minder allergeen en irriterend (Leaper en Durani, Topical antimicrobial therapy of chronic wounds healing by secondary intention using iodine products. 2008).

45

Bij het interpreteren van de verschillende resultaten uit de studies moet steeds in het achterhoofd gehouden worden dat niet enkel het antisepticum, maar ook de algemene toestand van de patiënt kan bijdragen aan sommige bijwerkingen. De toestand van de patiënt zal afhangen van de uitgebreidheid van de wonde, eventuele comorbiditeiten en leeftijd en algemene toestand van de patiënt. Steen raadt af om povidon jodium als behandeling in te stellen bij personen met een reeds bestaande schildklier aandoening, bij zwangere vrouwen, bij vrouwen die borstvoeding geven, bij kleine kinderen en baby‟s, bij patiënten met heel grote brandwonden en bij nierpatiënten (Steen 1993).

3.4.1 Case studies In 2003 rapporteerden Fisher et al. een casus van een 65 jarige vrouw met insuline-dependente diabetes. Ze diende zich aan met een blauw-grijze verkleuring van de borst en een slecht genezend ulcus. Ongeveer drie jaar eerder had ze een CABG ( coronary artery bypass grafting) ondergaan, die gecompliceerd werd met een ernstige contact dermatitis als gevolg van betadine. Tijdens de genezing van de chirurgische wonden werd gedurende 3 maanden zilversulfadiazine aangebracht. Zilversulfadiazine werd ook gebruikt om de contact dermatitis te behandelen. Na een jaar bleek er zich een ulcus gevormd te hebben in de wonde. De blauw-grijze verkleuring bleef aanhouden tijdens de volgende 3 jaar. Een EDXA of energy dispersion x-ray analysis bevestigde dat er aanwezigheid was van zilver in de genomen biopsieën. Dit is een geval van gelokaliseerde argyrie door de behandeling van een chirurgische wonde met zilversulfadiazine crème (Fisher, Marsh en Lazova 2003). In 2005 werd door Chaby et al. een casus gerapporteerd waarin een vrouw van 61 jaar onder lokale zilversulfadiazine therapie werd behandeld voor pyoderma gangrenosum op de benen. Na 3 weken moest de patiënte overgeplaatst worden naar een intensieve zorgen eenheid wegens oligurie en leukopenie. De auteurs menen dat deze verwikkelingen kunnen veroorzaakt worden door de hoge serum waarden van zilver en sulfadiazine in het bloed van de vrouw. (Chaby, et al. 2005) Trop et al. beschreven in 2006 een patiënt met brandwonden die 30% van de totale lichaamsoppervlakte innamen. De patiënt werd behandeld met Acticoat verbanden. Deze behandeling resulteerde in het eerste rapport van een brandwondenpatiënt met levertoxiciteit als gevolg van een hoge hoeveelheid zilver in het bloed. Er werd ook een soort argyrie gevonden. De hoeveelheid zilver in het serum bedroeg 107µg/L op dag 7 van de behandeling. De normale waarde zou lager dan 0.21 µg/L moeten zijn, dus de patiënt had meer dan 510 keer de normale zilverwaarde in zijn bloed. Deze hoge waarden kunnen echter niet verklaard worden door het Acticoat verband alleen, hoogstwaarschijnlijk was het serum albumine in het bloed sterk gedaald door het hoge proteïne-rijk vochtverlies als gevolg van de brandwonden. Als het serum albumine gedaald is, zal de biologische beschikbaarheid van zilver in het bloed stijgen, en dit kan de verhoogde waarden verklaren. Het is dus 46

steeds belangrijk om de albumine waarden te bepalen vooraleer te starten met zilverbanden met hoge release (Trop, et al. 2006). In een case report van Iwasaki et al werd de casus van een 42 jarige man besproken met eind stadium nierziekte en die dialyse afhankelijk was. De man werd behandeld met zilversulfadiazine voor een brandwonde die meer dan 30% van lichaam innam. Na enkele dagen werd de patiënt comateus, zijn bloed bevatte 237 ng/ml zilver. De behandeling werd gestopt en de man werd terug helder. Vervolgens werd de therapie terug gestart, waarna de patiënt terug comateus werd, met een nog hoge waarde zilver in zijn bloed ( 291 ng/ml). Opnieuw werd de behandeling gestopt, maar de man bleef comateus en stierf. Bij de autopsie bleken de hersenen een zilverinhoud van 824 ng/g te bevatten. De normale waarde hiervan is 4 ng/g hersenweefsel. Men suggereerde in dit onderzoek dat de grote afzetting van zilver in de hersenen het gevolg was van de dialyse de grote hoeveelheid zilver in het bloed niet genoeg kon klaren (Iwasaki, et al. 1997). In de Lancet verschenen in 1976 2 case studies van 2 patiënten die behandeld werden met povidon jood (Betadine). De ene patiënt was 30 jaar oud en had brandwonden over 75% van het lichaam, de tweede patiënt was 72 jaar en 35% van het lichaam was bedekt met brandwonden. Beide patiënten ontwikkelden een ernstige metabole acidose die niet kon toegeschreven worden aan andere factoren van hun toestand. Hun serum concentraties van jood ( normaal 4-8 mug/dl) waren gestegen tot 48000 mug/dl, en ook de urinaire excretie van jood was verhoogd. De auteurs van deze studie besluiten dat er voorzichtig moet omgegaan worden met iodoforen, vooral bij patiënten met brandwonden die meer dan 20% van het lichaam bestrijken en bij patiënten met nierfalen zou het gebruik van lokale jodoforen moeten afgeraden worden (Pietsch en Meakins 1976). In 1999 werd een casus gepubliceerd door Aiba et al, waarin een 65-jarige man beschreven werd met diepe 2e en 3e graad brandwonden, die 26% van zijn lichaam bedekten. Er werd gestart met een lokale behandeling zilversulfadiazine. Na 10 dagen werd een debridement uitgevoerd, maar daarop trad een infectie met Pseudomonas aeruginosa op. De wonden werden vervolgens behandeld met povidon jodium en na 24 dagen was de infectie verdwenen. Echter, 16 dagen na de start van deze therapie kreeg de patiënt plots last van verwardheid, agitatie, hallucinaties, persisterende nodale bradycardie (30 per minuut) en hypotensie. Na verder onderzoek bleek het serum creatinine van de man sterk gestegen en ook de hoeveelheid jodium in het bloed was enorm verhoogd en bleef nog stijgen. Er werd een hemodialyse gepland voor deze patiënt, maar de familie weigerde deze behandeling en de patiënt stierf 44 dagen na zijn opname (Aiba, et al. 1999). Onlangs verscheen een serie van case reports van een totaal van zes patiënten die allen behandeld werden met povidon jodium 10%, waaronder 5 brandwonden patiënten, met een gemiddelde verbrande lichaamsoppervlakte van 53%. Bij alle patiënten werd een totale atrioventriculaire blok vastgesteld. Geen enkele patiënt had een cardiaal verleden of werd behandeld met medicijnen die 47

konden interfereren met de cardiale conductie. Tevens hadden alle patiënten een hoge serumconcentratie en urinaire concentratie van jodium en acute nierinsufficiëntie op het ogenblik van de blok (Colpaert, et al. 2009).

48

4 Discussie Brandwonden kunnen beschouwd worden als open wonden; hierdoor vormen ze een ideale voedingsbodem voor micro-organismen. De aanwezigheid van bacteriën in het wondbed kan echter het genezingsproces belemmeren en zo leiden tot onaangename complicaties zoals onesthetische littekens. Een goede antimicrobiële behandeling is daarom onontbeerlijk bij de verzorging van brandwonden. Meestal vormen zilver of jodium de basis van een lokaal antimicrobieel middel. De farmaceutische industrie probeert steeds nieuwe en betere vormen van zilver- en jodiumproducten te ontwikkelen met als doel de werking te verbeteren, het gebruiksgemak te vergroten en de bijwerkingen te minimaliseren. Zilverproducten zijn de meest gebruikte antiseptica in de lokale behandeling van brandwonden ter wereld. Hun antibacteriële werking berust vooral op de interferentie van zilverionen met belangrijke componenten van de bacteriële cel, zoals de celwand, het microbieel DNA en verschillende enzymen. Dit heeft verstoring van de microbiële functie en uiteindelijk celdood tot gevolg. Jodium vormt net als zilver een zeer belangrijke peiler in de bestrijding van infecties bij brandwonden. Jodium oefent zijn antibacterieel effect voornamelijk uit door het verstoren van de structuur van de celwand via binding aan nucleotiden en vetzuren. Hierdoor zal lekkage van celmateriaal ontstaan met lysis van de bacteriële cel als gevolg. Zowel zilver als jodium bezitten meerdere mechanismen om microbiële cellen te doden, waardoor ze een breder antimicrobieel spectrum bezitten. In deze literatuurstudie kon geconcludeerd worden dat zilversulfadiazine een minder goed penetrerend vermogen bezit dan povidon jood. Daaruit kan afgeleid worden dat

jodium over een betere

dieptewerking beschikt dan zilversulfadiazine. Tevens blijkt het antimicrobieel spectrum van jodium superieur te zijn aan dat van andere antiseptica. Een sterke eigenschap van jodium is zijn potentie om endospore-vormende bacteriën te doden. Zilver bezit eveneens een goede antimicrobiële doeltreffendheid tegen een uitgebreid scala aan micro-organismen, maar er is geen efficiënte werking tegen sporen en bepaalde resistente bacterie stammen en jodium bewerkstelligt dus het sterkste antiseptische effect. In de literatuur is het voor zowel zilver als jodium niet helder of er een positieve correlatie bestaat tussen de concentratie actieve stof en het antimicrobieel effect. Het onderzoek van Castellano et al. (2007) ondersteunt deze correlatie, Parsons et al. (2005) daarentegen beweren het tegendeel. Er bestaan verschillende vormen van zilver , zoals zalven, crèmes, gazen, oplossingen en verbanden. Lansdown (2005) verdeelde de verbanden in drie groepen: de verbanden waar de zilverionen in het wondoppervlak komen (bv. Acticoat), de verbanden die het wondexsudaat absorberen samen met de bacteriën en hun antibacterieel effect bijna uitsluitend in het verband zelf uitoefenen (bv. Aquacel Ag) 49

en tot slot de verbanden die zilversulfadiazine loslaten in de wonde zoals Urgotul Ag. Net zoals zilver bestaat ook er ook voor jodium een assortiment aan producten, waaronder Betadine of povidon jood waarschijnlijk de bekendste is. Maar tegenwoordig stijgt de populariteit van cadexomeer jodium en Repithel en Iodozyme zijn twee voorbeelden van recente jodium houdende antiseptica in de vorm van een verband. Vaak wordt verondersteld dat biofilms resistent zijn tegen antiseptica. Uit verscheidene in vitro studies kan afgeleid worden dat jodium een goede werking lijkt te hebben op bacteriële biofilms. Zilver lijkt eveneens een degelijk effect te hebben op biofilms, maar volgens Thorn et al. (2009) bezitten jodium verbanden een krachtiger potentieel. Deze bewering steunt echter enkel op in vitro studies en verder onderzoek door middel van in vivo studies, dierenmodel studies en RCT‟s in nodig. Over de cytotoxiciteit van antiseptica bestaat nog geen eenduidigheid in de literatuur. De toxiciteit hangt waarschijnlijk niet enkel af van de concentratie actieve stof die het product bevat, maar tevens van de wondomgeving en andere patiëntfactoren. In enkele studies uit 1994 en 1998 wordt aangetoond dat cadexomeer jodium door stimulatie van de proliferatie van keratinocyten een snellere epithelialisatie tot gevolg heeft. Andere studies beweren echter dat povidon jood wel cytotoxiciteit vertoont voor keratinocyten en fibroblasten. Van zilver werd vroeger gedacht dat ze het minst toxisch was voor gastheercellen, terwijl recente studies aantonen dat het gebruik van zilver in wondbehandeling eveneens cytotoxische effecten tot gevolg kan hebben. Van antimicrobiële middelen kan evenwel niet verwacht worden dat ze selectief een onderscheid kunnen maken tussen microbiële cellen en gastheercellen. De resultaten van de studies hangen uiteraard ook af van de gebruikte vorm van antisepticum. Zo is reeds bekend dat zilver of jodium, wanneer ze in een verband geïmpregneerd zijn met een trage loslating, minder kans op schade aan de gastheercellen geven. Waarschijnlijk liggen de verschillen in methodologie aan de basis van de tegengestelde resultaten, zo zal een antisepticum dat getest wordt in een in vivo situatie vermoedelijk minder cytotoxisch zijn dan wanneer hetzelfde antisepticum onderzocht wordt in een in vitro studie, door de complexiteit van de omgeving. Dus, gegevens uit in vitro studies kunnen in sommige gevallen overschat zijn. Tot de belangrijkste bijwerkingen van zilver behoren argyrie, overgevoeligheidsreacties, allergische contact dermatitis en erythema multiforme. Bij zilversulfadiazine is er ook kans op transiënte leukopenie en methemoglobinemie, door de toevoeging van sulfadiazine. Deze nevenwerkingen komen evenwel zelden voor en zijn niet levensgevaarlijk. Bijwerkingen bij jodium worden eveneens weinig gezien, alhoewel sommige nevenwerking heel ernstig kunnen zijn. Recente rapporten over mogelijks cardiale bijwerkingen van jodium zoals bradycardie en hypotensie tot totale AV-blok zijn verontrustend. Maar ook schildklierproblemen en kans op metabole acidose zijn gevaarlijke risico‟s. 50

Verder is er kans op accumulatie van jodium in het serum, wat bij nierziekte kan leiden tot nierfalen en enkele minder ernstige bijwerkingen zoals nervositeit, insomnie en myxoedeem. Zilver kan ook een sterke stijging van de serum concentraties teweeg brengen en daardoor invloed hebben op de nierfunctie. Het wordt afgeraden om jodium gedurende lange tijd te gebruiken en ook zwangere vrouwen, vrouwen die borstvoeding geven,

personen met schildklierproblemen of met

nieraandoeningen gebruiken best geen jodium. Het grootste nadeel aan zilver als antimicrobieel agens zijn de rapporten over verworven resistentie. Maar in tegenstelling tot antibiotica, waar resistentie op zeer korte tijd een ernstig probleem geworden is, gaat het bij zilver slechts om sporadische gevallen van bacteriën die minder gevoelig zijn geworden voor zilver. Toch is het aangeraden om deze producten steeds verantwoord en doordacht te gebruiken en zo te vermijden dat dit probleem zich uitbereidt. Resistentie tegen jodium is slechts éénmaal gemeld in 1985. Deze bevinding werd echter in twijfel getrokken omwille van een dubieuze methodologie. Er kan dus gesteld worden dat resistentie tegen jodium quasi onbestaande is. Jodium lijkt door zijn krachtige antimicrobiële werking met een breed spectrum activiteit en onbestaande resistentie een goede kandidaat in de behandeling van brandwonden te zijn. Toch blijven er nog veel vragen over de vermeende cytotoxiciteit. Het uitvoeren van een vergelijking tussen verschillende studies is moeilijk door de variëteit in methodologie. Verder onderzoek hieromtrent is nodig aangezien de totnogtoe gepubliceerde studies ontoereikend zijn. Over de mogelijke bijwerkingen van jodium, waaronder cardiodepressie, bestaat eveneens nog weinig informatie in de literatuur. Het is belangrijk om hieromtrent duidelijke richtlijnen te creëren, zodat het gebruik van jodium op een veilige manier kan gebeuren. Zilver bezit een goede antimicrobiële capaciteit tegen een brede waaier aan micro-organismen, maar zijn effectiviteit is net iets minder dan jodium. De uitgebreide ervaring met het gebruik van zilver in de wondzorg en de minder ernstige bijwerkingen zijn de grootste troeven van zilver als antisepticum. Desalniettemin blijven nog veel onduidelijkheden over zijn werking op biofilms en ook omtrent de cytotoxiciteit bestaat in de literatuur geen consensus. Evidence based medicine is nodig om dit antisepticum grondig te kunnen evalueren. Als besluit kan gesteld worden dat de tot op heden gepubliceerde klinische studies niet voldoende zijn om gefundeerde uitspraken te doen over de eigenschappen van jodium en zilver. Een goede evaluatie kan pas gebeuren wanneer bijkomend onderzoek en RCT‟s worden verricht.

51

5 Bibliografie Aiba, M, et al. „Induction of a Critical Elevation of Povidone-lodine Absorption.” Surg. Today, 1999: 157-159. Atemnkeng, MA, en JA Plaizier-Vercammen. „Comparison of free iodine as a function of the dilution of two commercial povidone-iodine formulations.” J. Pharm. Belg., 2006: 11-13. Atiyeh, BS, M Costagliola, SN Hayek, en SA Dibo. „Effect of silver on burn wound infection control and healing: review of the literature.” Burns, 2007: 139-148. Atiyeh, BS, SW Gunn, en SN Hayek. „State of the art in burn treatment.” World J. Surg., 2005: 131148. Barrett, S. „Mepilex Ag: an antimicrobial, absorbent foam dressing with Safetac technology.” BR. J. Nurs., 2009: 12-25. Beanes, SR, C Dang, C Soo, en K Ting. „Skin repair and scar formation: the central role of TGFbeta.” Expert reviews in molecular medicine, 2003: 1-22. Belgische Brandwonden Stichting. http://www.brandwonden.be/index.php/ernst-van-debrandwonden/nl/. Beukelman, CJ, AJ van den Berg, MJ Hoekstra, R Uhl, K Reimer, en S Mueller. „Anti-inflammatory properties of a liposomal hydrogel with povidone-iodine (Repithel) for wound healing in vitro.” Burns, 2008: 845-855. Bjarnsholt, T, et al. „Silver against Pseudomonas aeruginosa biofilms.” APMIS, 2007: 921-928. Burd, A, et al. „A comparative study of the cytotoxicity of silver-based dressings in monolayer cell, tissue explant, and animal models.” Wound Repair Regen., 2007: 94-104. Caruso, DM, KN Foster, MH Hermands, en C Rick. „Aquacel Ag in the management of partialthickness burns: results of a clinial trial.” J. Burn Care Rehabil., 2004: 89-97. Castellano, JJ, et al. „Comparative evaluation of silver-containing antimicrobial dressings and drugs.” Int. Wound J., 2007: 114-122. Chaby, G, V Viseux, JF Poulain, B De Cagny, JP Denoeux, en C Lok. „Topical silver sulfadiazineinduced acute renal failure.” Ann. Dermatol.Venereol., 2005: 891-893. Chalekson, CP, MW Neumeister, en J Jaynes. „Improvement in burn wound infection and survival with antimicrobial peptide D2A21 (Demegel).” Plast. Reconstr. Surg., 2002: 1338-1343. Chaw, KC, M Manimaran, en FE Tay. „Role of silver ions in destabilization of intermolecular adhesion forces measured by atomic force microscopy in Staphylococcus epidermidis biofilms/.” Antimicrob. Agents Chemother., 2005: 4853-4859. Church, D, S Elsayed, O Reid, B Winston, en R Lindsay. „Burn wound infections.” Clin. Microbiol. Rev., 2006: 403-434. 52

Cochrane, CA, M Walker, P Bowler, D Parsons, en DC Knottenbelt. „The Effect of Several SilverContaining Wound Dressings on Fibroblast Function In Vitro Using the Collagen Lattice Contraction M.” Wounds, 2006. Cochrane, CA, C Shearwood, M Walker, P Bowler, en DC Knottenbelt. „The application of a fibroblast gel contraction model to assess the cytotoxicity of topical antimicrobial agents.” WOUNDS, 2003. Colpaert, K, et al. „22nd ESICM Annual Congress .” Iodine toxicity as a cause of total atrioventricular block in burn patients. 2009. 1088. Cooper, R. A review of the evidence for the use of topical antimicrobial agents in wound care. www.woldwidewounds.com/2004/february/Cooper/Topical-Antimicrobial-Agents.html, Feb 2004. Cooper, RA. „Iodine revisited.” Int. Wound J., 2007: 124-137. Costerton, JW, PS Stewart, en EP Greenberg. „Bacterial biofilms: a common cause of persistent infections.” Science, 1999: 1318-1322. Crandall, MA. „World Wound Care Markets 2008 (Sales and Key Trends in the Treatment of Burns, Skin Ulcers, Surgical and Trauma Wounds).” http://www.kaloramainformation.com/Wound-Care1614110/. May 1 2008. http://www.kaloramainformation.com/Wound-Care-1614110/. de Macedo, JL, en JB Santos. „Bacterial and fungal colonization of burn wounds.” Mem. Inst. Oswaldo Cruz., 2005: 535-539. Doughty, D. „A rational approach to the use of topical antiseptics.” J. Wound Ostomy Continence Nurs., 1994: 224-231. Drosou, Anna, Anna Falabella, en Robert S Kirsner. „Antiseptics on wounds: an area of controversy.” Wounds, 2003. Dunn, K, en V Edwards-Jones. „The role of Acticoat with nanocrystalline silver in the management of burns.” Burns, 2004: 1-9. Durani, P, en D Leaper. „Povidone-iodine: use in hand disinfection, skin preparation and antiseptic irrigation.” Int. Wound J., 2008: 376-387. Edwards, R, en KG Harding. „Bacteria and wound healing.” Curr. Opin. Infect. Dis., 2004: 91-96. Eldad, A, A Neuman, en A Weinberg. „Silver sulphadiazine-induced haemolytic anemia in a glucose6-phosphate dehydrogenase-deficient burn patient.” Burns, 1991: 430-432. Eloot, S, et al. „How to remove accumulated iodine in burn-injured patients.” Nephrol. Dial. Transplant., 2009. Erol, S, U Altoparlak, MN Akcay, F Celebi, en M Parlak. „Changes of microbial flora and wound colonization in burned patients.” Burns, 2004: 357-361. Firth, N, et al. „Replication of staphylococcal multiresistance plasmids.” J. Bacteriol, 2000: 21702178. 53

Fisher, NM, E Marsh, en R Lazova. „Scar-localized argyria secondary to silver sulfadiazine cream.” J. Am. Acad. Dermatol., 2003: 730-732. Fleischer, W, en K Reimer. „Povidone-iodine in antisepsis--state of the art.” Dermatology, 1997: 3-9. Fraser, JF, L Cuttle, M Kempf, en Kimble RM. „Cytotoxicity of topical antimicrobial agents used in burn wounds in Australasia.” ANZ J. Surg, 2004: 139-142. Fuller, FW. „The side effects of silver sulfadiazine.” J. Burn Care Res., 2009: 464-470. Garner, JP, en PS Heppell. „Cerium nitrate in the management of burns.” Burns, 2005: 539-547. Gerritsma, E. „Honing als nieuw antibioticum.” AMC magazine, 1 November 2004. Giacometti, A, et al. „Antiseptic compounds still active against bacterial strains isolated from surgical wound infections despite increasing antibiotic resistance.” Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. , 2002: 553-556. Gilbert, P, en AJ McBain. „Potential impact of increased use of biocides in consumer products on prevalence of antibiotic resistance.” Clin. Microbiol. Rev., 2003: 189-208. Gilchrist, B. „Should iodine be considered in wound management?” J. Wound Care, 1997: 148-150. Glat, PM, et al. „Randomized Clinical Study of SilvaSorb(R) Gel in Comparison to Silvadene(R) Silver Sulfadiazine Cream in the management of partial-thickness burns.” J. Burn Care Res., 2009. Gravante, G, R Caruso, R Sorge, F Nicoli, P Gentile, en V Cervelli. „Nanocrystalline silver: a systematic review of randomized trials conducted on burned patients and an evidence-based assessment of potential advantages over older silver formulations.” Ann. Plast. Surg., 2009: 201-205. Greenhalgh, DG. „The healing of burn wounds.” Dermatol. Nurs., 1996: 13-23. Harrison-Balestra, C, AL Cazzaniga, SC Davis, en PM Mertz. „A wound-isolated Pseudomonas aeruginosa grows a biofilm in vitro within 10 hours and is visualized by light microscopy.” Dermatol. Surg., 2003: 631-635. Heggers, J, RE Goodheart, en J Washington. „Therapeutic efficacy of three silver dressings in an infected animal model.” J. Burn Care Rehabil., 2005: 53-56. Hollinger, MA. „Toxicological aspects of topical silver pharmaceuticals.” Crit. Rev. Toxicol. , 1996: 255-260. Houang, ET, OJ Gilmore, C Reid, en EJ Shaw. „Absence of bacterial resistance to povidone iodine.” J. Clin. Pathol., 1976: 752-755. Ip, M, SL Lui, VKM Poon, I Lung, en A Burd. „Antimicrobial activities of silver dressings: an in vitro comparison.” Journal of Medical Microbiology, 2006: 59-63. Iwasaki, S, A Yoshimura, T Ideura, S Koshikawa, en M Sudo. „Elimination study of silver in a hemodialyzed burn patient treated with silver sulfadiazine cream.” Am. J. Kidney Dis., 1997: 287-290.

54

Kjolseth, D, et al. „Comparison of the effects of commonly used wound agents on epithelialization and neovascularization.” J. Am. Coll. Surg., 1994: 305-312. Klasen, HJ. „A Historical review of the use of silver in the treatment of burns. II. Renewed interest for silver.” Burns, Mar 2000: 131-138. Klasen, HJ. „Historical review of the use of silver in the treatment of burns. I. Early uses.” Burns, Mar 2000: 117-130. Kotz, P, J Fisher, P McCluskey, SD Hartwell, en H Dharma. „Use of a new silver barrier dressing, ALLEVYN Ag in exuding chronic wounds.” Int. Wound J., 2009: 186-194. Kramer, SA. „Effect of povidone-iodine on wound healing: a review.” J. Vasc. Nurs., 1999: 17-23. Kulick, MI, R Wong, TB Okarma, E Falces, en RL Berkowitz. „Prospective study of side effects associated with the use of silver sulfadiazine in severly burned patients.” Ann. Plast. Surg., 1985: 407419. Kunisada, T, K Yamada, S Oda, en O Hara. „Investigation on the efficacy of Povidone-iodine against antiseptic-resistant species .” Dermatology, 1997: 14-18. Kwakman, PH, et al. „Medical-grade honey kills antibiotic-resistant bacteria in vitro and eradicates skin colonization.” Clin. Infect. Dis., 2008: 1677-1682. Lacey, RW, en A Catto. „Action of povidone-iodine against methicillin-sensitive and- resistant cultures of Staphylococcus aureus.” Postgrad. Med. J., 1993: 78-83. Lamme, EN, TO Gustafsson, en E Middelkoop. „Cadexomer-iodine ointment shows stimulation of epidermal regeneration in experimental full-thickness wounds.” Arch. Dermatol. Res., 1998: 18-24. Landis, SJ. „Chronic wound infection and antimicrobial use.” Adv. Skin Wound Care, 2008: 531-540. Lansdown, AB, A Williams, S Chandler, en S Benfield. „Silver absorption and antibacterial efficacy of silver dressings.” J. Wound Care, 2005: 155-160. Latenser, BA, et al. „National Burn Repository 2006: a ten-year review.” J. Burn Care Res., 2007: 635-658. Lawrence, JC. „The use of iodine as an antiseptic agent.” J. Wound Care, 1998: 421-425. Leaper, DJ. „Silver dressings: their role in wound management.” Int. Wound J., 2006: 282-294. Leaper, DJ, en P Durani. „Topical antimicrobial therapy of chronic wounds healing by secondary intention using iodine products.” Int. Wound J., 2008: 361-368. LeVeen, H, R LeVeen, en E LeVeen. „The mythology of povidone-iodine and the development of self-sterilizing plastics.” Surg. Gynecol. Obstet., 1993: 183-190. Levy, SB. „Antibiotic and antiseptic resistance: impact on public health.” Pediatr. Infect. Dis. J., 2000: 120-122.

55

Lipsky, BA, en C Hoey. „Topical antimicrobial therapy for treating chronic wounds.” Clin. Infect. Dis., 2009: 1541-1549. Liu, X, et al. „silver nanoparticles mediate differential responses in keratinoyctes and fibroblasts during skin wound healing.” ChemMedChem, 2010: 468-475. Ma, D, DN Cook, JE Hearst, en H Nikaido. „Efflux pumps and drug resistance in gram-negative bacteria.” Trends Microbiol., 1994: 489-493. Maitre, S, K Jaber, JL Perrot, C Guy, en F Cambazard. „ Increased serum and urinary levels of silver during treatment with topical silver sulfadiazine.” Ann. Dermatol. Venereol., 2002: 217-219. Marone, P, V Monzillo, L Persevi, en E Carretto. „Comparative in vitro activity of silver sulfadiazine, alone and in combination with cerium nitrate against staphylococci and gram-negative bacteria.” J. Chemother, 1998: 17-21. Mayer, D, en M Tsapogas. „Povidone-iodine and wound healing: a critical review.” Wounds, 1993: 14-23. Mayhall, CG. „The epidemiology of burn wound infections: then and now.” Clin. Infect.Dis., 2003: 543-550. McDonnell, G, en AD Russell. „Antiseptics and disinfectants: activity, action, and resistance.” Clin. Microbiol. Rev., 1999: 147-179. McKenna, SR, BA Latenser, LM Jones, RR Barrette, HF Sherman, en JR Varcelotti. „Serious silver sulphadiazine and mafenide acetate dermatitis.” Burns, 1995: 310-312. Mooney, EK, C Lippitt, en J Friedman. „Silver dressings.” Plast. Reconstr. Surg., 2006: 666-669. Müller, G, en A Kramer. „Biocompatibility index of antiseptic agents by parallel assessment of antimicrobial activity and cellular cytotoxicity.” J. Antimicrob. Chemother., 2008: 1281-1287. Müller, G, en A Kramer. „Comparative study of in vitro cytotoxicity of povidone-iodine in solution, in ointment or in a liposomal formulation (Repithel) and selected antiseptics.” Dermatology, 2006: 9193. Müller, G, Y Winkler, en A Kramer. „Antibacterial activity and endotoxin-binding capacity of Actisorb Silver 220.” J. Hosp. Infect. , 2003: 211-214. Mueller, S, et al. „Repithel: removing the barriers to wound healing.” Dermatology, 2006: 77-81. Mulligan, AM, M Wilson, en JC Knowles. „Effect of increasing silver content in phosphate-based glasses on biofilms of Streptococcus sanguis.” J. Biomed. Mater. Res., 2003: 401-412. Mycock, G. „Methicilline/antiseptic-resistant Stapylococcus aureus.” Lancet, 1985: 949-950. Nagesha, CN, KJ Shenoy, en MR Chandreshekar. „Study of burn sepsis with special reference to Pseudomonas aeruginosa.” J. Indian Med. Assoc., 1996: 230-233. Newman, GR, M Walker, JA Hobot, en PG Bowler. „Visualisation of bacterial sequestration and bactericidal activity within hydrating hydrofiber wound dressing.” Biomaterials, 2006: 1129-1139. 56

Nobukuni, K, et al. „The influence of long-term treatment with povidone-iodine on thyroid function.” Dermatology, 1997: 69-72. Okan, D, K Woo, en RG Sibbald. „So what if you are blue? Oral colloidal silver and argyria are out: safe dressings are in.” Adv. Skin Wound Care, 2007: 326-330. „Oral presentation at the Symposium on advanced wound care and medical research forum on wound repair.” 2002. Ovington, LG. „The truth about silver.” Ostomy Wound Management, 2004: 1-10. Pankey, GA, en LD Sabath. „Clinical relevance of bacteriostatic versus bactericidal mechanisms of action in the treatment of Gram-positive bacterial infections.” Clin. Infect. Dis., 2004: 864-870. Parsons, D, PG Bowler, V Myles, en S Jones. „Silver antimicrobial dressings in wound management: a comparison of antibacterial, physical, and chemical characteristics.” Wound Compend Clin Res Practice , 2005: 222-232. Percival, SL, P Bowler, en EJ Woods. „Assessing the effect of an antimicrobial wound dressing on biofilms.” Wound Repair. Regen., 2008: 52-57. Percival, SL, PG Bowler, en D Russel. „Bacterial resistance to silver in wound care.” J. Hosp. Infect., 2005: 1-7. Percival, SL, PG Bowler, en J Dolman. „Antimicrobial activity of silver-containing dressings on wound microorganisms using an in vitro biofilm model.” Int. Wound J., 2007: 186-191. Pietsch, J, en JL Meakins. „Complications of povidone-iodine absorption in topically treated burn patients.” Lancet, 1976: 280-282. Polavarapu, N, MP Ogilvie, en ZJ Panthaki. „Microbiology of burn wound infections.” J. Craniofac. Surg., 2008: 899-902. Poon, VK, en A Burd. „In vitro cytotoxity of silver: implication for clinical wound care.” Burns, 2004: 140-147. Pruitt, BA Jr, AT McManus, SH Kim, en CW Goodwin. „Burn wound infections: current status.” World J. Surg., 1998: 135-145. Pudner, R. „Wound management: Alginate and hydrofiber dressings in wound management.” Journal of Community Nursing, 2001. Reimer, K, et al. „An innovative topical drug formulation for wound healing and infection treatment: in vitro and in vivo investigations of a povidone-iodine liposome hydrogel.” Dermatology, 2000: 235241. Rumbaugh, KP, JA Griswold, en AN Hamood. „The role of quorum sensing in the in vivo virulence of Pseudomonas aeruginosa.” Microbes Infect., 2000: 1721-1731. Russel, AD. „Introduction of biocides into clinical practice and the impact on antibiotic-resistant bacteria.” J. Appl. Microbiol., 2002: 121-135. 57

Rutala, Wa, MM Stiegel, FA Sarubbi, en DJ Weber. „Susceptibility of antibiotic-susceptible and antibiotic-resistant hospital bacteria to disinfectants.” Infect. Control. Hosp. Epidemiol., 1997: 417421. Sawada, Y. „Reaction to sulphonamides in a burned patiënt: a case report.” Burns Incl. Therm. Inj., 1985: 127-131. Schweizer, HP. „Triclosan: a widely used biocide and its link to antibiotics.” FEMS Microbiol. Lett., 2001: 1-7. Selvaggi, G, S Monstrey, K Van Landuyt, M Hamdi, en P Blondeel. „The role of iodine in antisepsis and wound management: a reappraisal.” Acta. Chir. Belg., 2003: 241-247. Silver, S. „Bacterial silver resistance: molecular biology and uses and misuses of silver compounds.” FEMS Microbiol. Rev., 2003: 341-353. Silver, S, Le T Phung, en G Silver. „Silver as biocides in burn and wound dressings and bacterial resistance to silver compounds.” J. Ind. Microbiol. Biotechnol., 2006: 627-634. Spratt, DA, J Pratten, M Wilson, en K Gulabivala. „An in vitro evaluation of the antimicrobial efficacy of irrigants on biofilms of root canal isolates.” Int. Endod. J., 2001: 300-307. Steen, M. „Review of the use of povidone-iodine (PVP-I) in the treatment of burns.” Postgrad. Med. J., 1993: 84-92. Stefanides, MM Sr, CE Copeland, SD Kominos, en RB Yee. „In vitro penetration of topical antiseptics through eschar of burn patients.” Ann. Surg., 1976: 358-364. Sullivan, TP, WH Eaglstein, SC Davis, en P Mertz. „The pig as a model for human wound healing.” Wound Repair Regen., 2001: 66-76. Thomas, GW, et al. „Mechanisms of delayed wound healing by commonly used antiseptics.” J. Trauma, 2009: 82-90. Thorn, RM, AJ Austin, J Greenman, JP Wilkins, en PJ Davis. „in vitro comparison of antimicrobial activity of iodine and silver dressings against biofilms.” J. Wound Care, 2009: 343-346. Thorn, RM, J Greenman, en AJ Austin. „An in vitro study of antimicrobial activity and efficacy of iodine-generating hydrogel dressings.” J. Wound Care, 2006: 305-310. Timmons, J. „Alginates and hydrofiber dressings.” Professional Nurse, 1999. Trop, M, M Novak, S Rodl, B Hellbom, W Kroell, en W Goessler. „Silver-coated dressing acticoat caused raised liver enzymes and argyria-like symptoms in burn patient.” J. Trauma, 2006: 648-652. Tsai, TC, SK Peng, YR Shih, en HN Luk. „Sulfadiazine-induced methemoglobinemia in a boy with thalassemia.” Can. J. Anesth., 2005: 1002-1003. Usui, ML, JN Mansbridge, WG Carter, M Fujita, en JE Olerud. „Keratinocyte Migration, Proliferation, and Differentiation in Chronic Ulcers From Patients With Diabetes and Normal Wounds.” J. Histochem. Biochem., 2008: 687-696. 58

In Wondinfectie en wondhygiëne., door Frank Van Laer. Kluwer, 2006. Vandenbulcke, K, LI Horvat, M De Mil, G Slegers, en H Beele. „Evaluation of the antibacterial activity and toxicity of 2 new hydrogels: a pilot study.” Int. J. Low Extrem Wounds, 2006: 109-114. Vlachou, E, E Chipp, E Shale, YT Wilson, R Papini, en NS Moiemen. „The safety of nanocrystalline silver dressings on burns: a study of systemic silver absorption.” Burns, 2007: 979-985. Vogt, PM, J Hauser, en O Rossbach. „Polvinyl pyrrolidone-iodine liposome hydrogel improves epithelialization by combining moisture and antisepsis.” Wound Repair. Regen., 2001: 116-122. Vogt, PM, K Reimer, en J Hauser. „PVP iodine in hydrosomes and hydrogel -- A novel concept in wound therapy leads to enhanced epithelialization and reduced loss of skin grafts.” Burns, 2006: 698705. Walker, M, CA Cochrane, PG Bowler, D Parsons, en P Bradshaw. „Silver deposition and tissue staining associated with wound dressings containing silver.” Ostomy Wound Manage., 2006: 46-50. Weber, J, en A McManus. „Infection control in burn patients.” Burns, 2004: 16-24. White, RJ. „A charcoal dressing with silver in wound infection: clinical review.” British Journal of Community Nursing, 2001: 4-11. White, RJ, K Cutting, en A Kingsley. „Topical antimicrobials in the control of wound bioburden.” Ostomy Wound Manage., 2006: 26-58. Wilson, JR, JG Mills, ID Prather, en SD Dimitrijevich. „A toxicity index of skin and wound cleansers used on in vitro fibroblasts and keratinocytes.” Adv. Skin Wound Care, 2005: 373-378. In Handboek wondenzorg., door Kristel De Vliegher Wit-Gele Kruis Vlaanderen. Elsevier, 2004.

59