Els "biofilms" retarden la cicatrització de ferides EB

Després de rentar les ferides per eliminar els bacteris que no estaven adherits a un biofilm, es van pressionar hisops estèrils sobre una zona d'1 cm² de la ferida fins que el teixit supurava. Es va informar als pacients que això podria causar molèsties abans del procés i van donar el seu consentiment per endavant. Malgrat la manipulació i conservació acurada dels hisops, no es va recollir ni preparar prou material genètic per obtenir seqüències genètiques dels bacteris que podrien haver estat presents en biofilms a les ferides. Això va ser inesperat, ja que el mètode ja havia tingut èxit abans. Els investigadors suggereixen que intentar-ho de nou implicaria anestèsia local i raspat o biòpsia de la ferida.

Quatre persones amb DEB i quatre persones amb JEB s'han sumat al projecte. S'estan recollint mostres de ferides que no mostren signes d'infecció i que no han estat tractades amb antibiòtics recentment. Les mostres s'emmagatzemen a -80ºC fins que es poden analitzar totes juntes. Els resultats es compartiran al final d'aquest projecte d'un any.

Investigador principal:

La doctora Josefine Hirschfeld és professora associada i consultora honorària a la Universitat de Birmingham Dental School and Hospital. Està especialitzada en odontologia restauradora amb un enfocament particular en les malalties de les genives i les cèl·lules immunitàries anomenades neutròfils i el seu paper en malalties com l'EB.

Co-investigadors:

La doctora Hadeer Ibrahim és professora adjunta de Dermatologia a la Universitat del Canal de Suez a Egipte i ha rebut una beca altament competitiva per finançar el seu doctorat en EB a la Universitat de Birmingham, on centra la seva investigació en la millora de la qualitat de vida dels pacients amb EB de diferents subtipus.

El professor Iain Chapple és cap de recerca de l'Institut de Ciències Clíniques, cap de Periodontologia de l'Escola d'Odontologia i consultor honorari en odontologia restauradora amb Birmingham Community Health Trust.

El professor Adrian Heagerty és dermatòleg consultor i professor honorari de dermatologia a la Universitat de Birmingham amb un interès particular en l'EB. Dirigeix ​​diversos grups de recerca actius i dirigeix ​​el servei d'EB seminacional dels University Hospitals Birmingham NHS Foundation Trust.

La doctora Sarah Kuehne és professora sènior de microbiologia oral i dirigeix ​​l'Oral Microbiology Research Group de la Universitat de Birmingham. El seu grup de recerca manté estrets vincles amb el reconegut Institut de Microbiologia i Infecció (IMI) dirigit pel professor Ian Henderson.

Col·laboració:

La doctora Annika Therese Kroeger, de l'Escola d'Odontologia de la Universitat de Birmingham, té una àmplia experiència en metagenòmica i transcriptòmica.

El professor Moritz Kebschull, de l'Escola d'Odontologia, va dur a terme una investigació translacional premiada que vincula les característiques clíniques i els fonaments moleculars de les malalties periodontals i periimplantàries i és co-investigador del Centre de Recerca Biològica de l'NIHR, recentment finançat.

"El nostre objectiu és confirmar el nostre descobriment emocionant inicial que els biofilms estan presents a les ferides cròniques d'EB que no cicatritzen, mentre que no estan presents a les ferides més joves. Explorarem com són comuns els biofilms a les ferides cròniques, els microbis que hi ha dins i si aquests difereixen entre els diferents tipus d'EB. Això és molt important perquè els biofilms són resistents als tractaments antibiòtics tradicionals i poden ser un fort impulsor del fracàs de la cicatrització de les ferides cròniques.

És important destacar que les malalties relacionades amb el biofilm, com les de la boca (malaltia de les genives) que hem estudiat durant més de 20 anys, es tracten de manera molt diferent a les infeccions tradicionals de ferides. El propi biofilm s'ha de trencar físicament i hi ha diversos enfocaments senzills per aconseguir-ho, depenent de la seva composició. Aquests enfocaments ja s'utilitzen en altres malalties i es podrien adaptar molt ràpidament per a la cura de ferides EB, transformant potencialment la gestió de ferides EB. Això formarà part d'un projecte de recerca més ampli que estem duent a terme, obrir el camí per a més investigacions sobre com aquests biofilms interactuen amb el sistema immunitari del pacient.

En el futur, aplicarem diferents mesures anti-biofilm no invasives, incloent l'ús d'agents per trencar la matriu de biofilm i l'ús de teràpia de llum que serà específica per als tipus de microbis detectats".

– Dr Hirschfeld

Títol de la beca: Ús de tècniques d'anàlisi de gens molt sensibles i específiques per identificar microorganismes que poden tenir un paper en la cronicitat de les ferides EB.

Les ferides que no cicatritzen en pacients amb EB presenten una morbiditat significativa i una menor qualitat de vida. Les complicacions inclouen: la necessitat d'una cura prolongada de ferides, picor, dolor, càncer de pell i fusió dels dits formant les anomenades "mans de manopla".

Entenem com i per què es formen les butllofes EB, però no sabem per què algunes butllofes no es curen durant mesos o anys malgrat una bona cura de les ferides. Creiem que la causa subjacent pot ser la presència de "biofilms" a la superfície de la ferida.

Els biofilms són agregats de diferents microbis que viuen dins d'una matriu viscosa autoproduïda, que s'uneix a una superfície com la pell i sovint és resistent als tractaments tradicionals.

Se sap que els biofilms pertorben la cicatrització de ferides i les ferides que alberguen biofilms sovint no mostren signes d'infecció com ara pus i inflamació/envermelliment. A més, els biofilms no es poden detectar amb els mètodes tradicionals de neteja de ferides i no responen a la cura regular de les ferides i a l'ús d'antibiòtics. No obstant això, les ferides amb biofilms estudiats en altres malalties, com ara diabetis, cremades i ferides venoses, poden respondre bé a les mesures antibiofilms que donen lloc a una millora de la curació. La nostra investigació preliminar utilitzant diferents tècniques d'imatge ha demostrat, per primera vegada, la presència de biofilms en ferides cròniques de diferents subtipus d'EB.

Aquesta proposta pretén confirmar els nostres resultats observacionals mitjançant l'anàlisi genètica d'aquests biofilms per revelar els tipus de microbis presents, així com les possibles diferències entre els subtipus d'EB.

Això no s'ha estudiat mai, implicarà l'ús de noves tècniques i serà un projecte col·laboratiu multidisciplinari. Això ens ajudarà a desenvolupar noves teràpies d'una manera més específica, ja que tindrem indicis sòlids de per què les ferides no cicatritzen. Això conduirà a un enfocament més personalitzat de la teràpia, donant lloc a millors estratègies de gestió de ferides i ajudarà a la curació adequada de les ferides cròniques en pacients amb EB.

Estem en procés de recollida de mostres. S'estan recollint mostres de pacients amb EB que tenen ferides agudes/cròniques que no mostren signes d'infecció i que no han estat tractats amb antibiòtics recentment. El nostre objectiu és recollir mostres de 5 pacients amb EB distròfica (DEB) i almenys 3 amb EB juncional (JEB). La recollida de mostres d'aquesta rara malaltia de la pell és un repte i cal aplicar els nostres criteris d'inclusió/exclusió. Tanmateix, fins ara, hem aconseguit reclutar 4 pacients DEB i 4 JEB. Les mostres es guarden al congelador -80C per a un processament posterior un cop es recullin totes les mostres. (De l'informe de progrés d'abril de 2024.)

Les ferides que no cicatritzen en pacients amb EB presenten una morbiditat significativa i una menor qualitat de vida. Les complicacions inclouen: la necessitat d'una cura prolongada de la ferida, picor, dolor, càncer de pell i fusió dels dits formant les anomenades "mans amb guant". Entenem com i per què es formen les butllofes d'EB, però no sabem per què algunes butllofes no es cicatritzen durant mesos o anys malgrat una bona cura de la ferida. Creiem que la causa subjacent pot ser la presència de "biofilms" a la superfície de la ferida.

Els biofilms són agregats de diferents microbis que viuen dins d'una matriu viscosa autoproduïda, que s'adhereix a una superfície com la pell i sovint és resistent als tractaments tradicionals. Se sap que els biofilms pertorben la cicatrització de les ferides i les ferides que alberguen biofilms sovint no mostren signes d'infecció en forma de pus i inflamació/envermelliment. A més, els biofilms no es poden detectar mitjançant els mètodes tradicionals de neteja de ferides amb hisops i no responen a la cura regular de les ferides ni a l'ús d'antibiòtics. Tanmateix, les ferides amb biofilms estudiades en altres malalties, com ara la diabetis, les cremades i les ferides venoses, poden respondre bé a les mesures antibiofilm, cosa que resulta en una millor cicatrització.

El nostre objectiu era confirmar el nostre emocionant descobriment inicial que els biofilms són presents en ferides cròniques per EB que no es curen, mentre que no són tan comuns en ferides més joves. El nostre objectiu era explorar la freqüència dels biofilms en les ferides cròniques, els microbis que hi ha a dins i si aquests difereixen entre els diferents tipus d'EB. Això és de vital importància perquè els biofilms són resistents als tractaments antibiòtics tradicionals i poden ser un factor important del fracàs de curació de les ferides cròniques. És important destacar que les malalties relacionades amb els biofilms, com les de la boca (malaltia de les genives) que hem estudiat durant més de 20 anys, es tracten de manera molt diferent a les infeccions tradicionals de ferides. El biofilm en si s'ha de trencar físicament i hi ha diversos enfocaments senzills per aconseguir-ho, depenent de la seva composició. Aquests enfocaments ja s'utilitzen en altres malalties i es podrien adaptar molt ràpidament per a la cura de les ferides per EB, transformant potencialment el maneig de les ferides per EB. Això forma part d'un projecte de recerca més ampli que estem duent a terme, obrint el camí per a futures investigacions sobre com aquests biofilms interactuen amb el sistema immunitari del pacient.

Es van reclutar persones amb EB que assistien als hospitals dentals de Solihull i Birmingham, Birmingham, Regne Unit, com a part de la seva atenció mèdica habitual. Els pacients reclutats van ser seleccionats amb els següents criteris: ser majors de 18 anys, sense altres afeccions mèdiques cròniques, no estar immunodeprimits i no rebre antibiòtics tòpics o sistèmics durant almenys 2 setmanes abans de la recollida de mostres i que tinguessin ferides que no mostrin signes d'infecció, com ara pus, enrogiment o inflamació, amb una durada de menys de 3 mesos que s'assembli a ferides cròniques o de menys de 2 setmanes que s'assembli a ferides agudes com a control. Després d'obtenir els consentiments informats per escrit segons l'aprovació ètica de l'estudi, les ferides es van irrigar amb solució salina estèril per eliminar els bacteris flotants. A continuació, es va utilitzar un hisop estèril per obtenir una mostra de la superfície de la ferida mitjançant el mostreig d'una àrea d'1 cm2 amb pressió fins que el teixit supurava. Es va advertir prèviament als pacients que això podia causar molèsties. Tanmateix, era important obtenir una mostra representativa. L'hisop es va col·locar en un tub estèril amb un líquid que conserva el material genètic, es va transmetre en un medi fred de gel sec i es va transportar al laboratori el mateix dia per conservar-lo al congelador a -80 °C fins al seu processament posterior. Per al processament de les mostres, els hisops es van descongelar gradualment i es van preparar per a l'extracció d'ARN mitjançant un kit segons el protocol del fabricant. L'ARN extret es va enviar per a la seva anàlisi i preparació de la biblioteca a una empresa que no va poder obtenir-ne dades a causa de la quantitat molt petita de cèl·lules i del material genètic que contenia recollit amb el nostre mètode de mostreig de ferides no invasiu. Les mostres es van recuperar i es van enviar a una altra empresa després d'una llarga discussió amb els seus experts sobre la naturalesa de les nostres mostres. Malauradament, la segona empresa tampoc va poder obtenir dades.

Aquest resultat no era previst, ja que els kits i les eines de recollida de mostres utilitzats s'han utilitzat per obtenir aquestes dades i el nostre equip té una bona experiència en el seu ús, obtinguda a través de projectes similars anteriors per a l'extracció d'ARN. A més, altres investigadors han utilitzat mètodes similars per recollir dades sobre el microbioma de les ferides. Per avançar en aquesta pregunta de recerca per a futures investigacions, es recomanen biòpsies de ferides o raspats acurats de ferides en lloc de bastonets de ferides com a alternativa per a la recollida de mostres de la superfície de la ferida. Això pot requerir alguna forma d'anestèsia local per fer que aquest procediment sigui més còmode per a les persones afectades per la EB. La pregunta de l'estudi i la hipòtesi continuen sent vàlides i arribar a un resultat seria beneficiós per redirigir la manera com veiem les ferides per EB i adaptar un pla de maneig adequat que pugui accelerar el procés de curació, minimitzar la cronicitat de la ferida amb els seus símptomes associats de dolor, picor i complicacions a llarg termini com ara cicatrius, contractures, deformitats i càncer de pell. (De l'informe final del 2025.)