The role of antioxidants in the treatment of burns
Konrad Kochan1 | Grzegorz Wilhelm1 | Ryszard J. Mądry1 | Stanisław Szkutnicki2 | Hubert Gziut1
ORCID*: 0000-0002-4761-3918 | 0000-0002-2052-8334 | 0000-0002-6258-2419 | 0000-0003-0206-7252 | 0000-0001-6212-228X
1 Wschodnie Centrum Leczenia Oparzeń i Chirurgii Rekonstrukcyjnej w Łęcznej
2 Oddział Chorób Wewnętrznych SPZOZ Szpitala Powiatowego w Łęcznej im. św. Siostry Faustyny Kowalskiej
Konrad Kochan Wschodnie Centrum Leczenia Oparzeń i Chirurgii Rekonstrukcyjnej w Łęcznej, ul. Krasnystawska 52, 21-010 Łęczna, Tel.: 81 752 65 31, Fax: 81 752 65 39, e-mail: konradkochan@gmail.com
*według kolejności na liście Autorów
Wpłynęło: 20.01.2019
Zaakceptowano: 15.02.2019
DOI: dx.doi.org/10.15374/ChPiO2019008
Chirurgia Plastyczna i Oparzenia 2018;6(4):121–125
Streszczenie: Wszystkie komórki żywego organizmu uczestniczą w reakcjach oksydacyjno-redukcyjnych, w trakcie których powstają reaktywne formy tlenu (RFT). Są one niezbędne organizmom żywym w ilości utrzymywanej na odpowiednio niskim poziomie, ponieważ mogą reagować ze składnikami komórek, modyfikując je i uszkadzając. Stres oksydacyjny to stan organizmu, który charakteryzuje się zaburzeniem równowagi pomiędzy szybkością wytwarzania wolnych rodników i reaktywnych form tlenu a szybkością ich unieszkodliwiania przez enzymy oraz antyoksydanty. Zwiększona przepuszczalność naczyń włosowatych po oparzeniu jest spowodowana kilkoma mechanizmami. Natychmiast po oparzeniu komórki tuczne uwalniają histaminę, która zwiększa aktywność oksydazy ksantynowej (XO), odgrywającej istotną rolę w obszarze reperfuzyjnym niedokrwienia, wytwarzającej anion ponadtlenkowy i nadtlenek wodoru oraz RTF. Reaktywne formy tlenu i reaktywne formy azotu (RNS) zwiększają obszar uszkodzenia tkanek – w szczególności toksyczne produkty uboczne, takie jak nadtlenek wodoru (H2O2) i rodnik hydroksylowy (OH). U chorych oparzonych występuje zwykle zwiększona produkcja wolnych rodników, co jest proporcjonalne do ciężkości urazu. W ciężkim oparzeniu następuje gwałtowny wzrost produkcji wolnych rodników i peroksydacji lipidów. Stres oksydacyjny wpływa wyraźnie negatywnie na rokowanie pacjentów z oparzeniami, uszkadza błony komórkowe, przyczyniając się do pogłębienia zaburzeń osmotycznych i onkotycznych gospodarki płynowej organizmu, co z kolei prowadzi do szeregu powikłań ogólnoustrojowych. Wyniki stosowania przeciwutleniaczy w leczeniu oparzonych chorych są bardzo optymistyczne, autorzy badań zwracali uwagę na zdecydowanie mniejsze zapotrzebowanie płynowe oparzonego pacjenta oraz skrócenie czasu gojenia ran. Niektórzy badacze obserwowali także znaczący spadek śmiertelności. Praktycznie wszyscy podkreślali skrócenie czasu hospitalizacji i zmniejszenie częstości występowania zakażeń. Antyoksydacyjne działanie zauważalnie zmniejsza katabolizm białek i zapotrzebowanie płynowe we wczesnym okresie pourazowym. Wykazano również wzrost stężenia pierwiastków śladowych w surowicy i tkankach skóry pacjentów. Berger i wsp. udowodnili, że podawanie pierwiastków śladowych przyczynia się do spadku oskrzelowo-płucnych zakażeń szpitalnych. Badania jednoznacznie wskazują na korzystny wpływ przeciwutleniaczy stosowanych w suplementacji, a autorzy sugerują rozważenie włączenia tych substancji do leczenia choroby oparzeniowej.
Słowa kluczowe: antyoksydanty, karotenoidy, kwas askorbinowy, oparzenie, suplementacja, tokoferol
Abstract: All living cells participate in oxidation-reduction reactions, during which reactive oxygen species (ROS) are formed. Living organisms need them, although in a respectively low level, because they can react, modify and damage cell components. Oxidative stress is a condition of the organism, which is characterised by an imbalance between the rate of formation of free radicals, reactive oxygen species (ROS) and the rate of their disposal by enzymes and antioxidants. Increased capillary permeability following burn injuries is caused by several mechanisms. Immediately after a burn injury, mastocytes release histamine which increases the activity of xanthine oxidase (XO). Xanthine oxidase plays an important role in the reperfusion of ischemic areas. It produces a superoxide anion, hydrogen peroxide and reactive oxygen species. Reactive oxygen species (ROS) and reactive nitrogen species (RNS) extend the area of issue damage: in particular by producing toxic byproducts, such as hydrogen peroxide (H2O2) and a hydroxyl radical (OH). Patients with burns usually present with an increased production of free radicals, which varies proportionally with the severity of the injury. There is a rapid increase in the production of free radicals and the lipid peroxidation process in severe burns. The oxidative stress has a clearly negative effect on the prognosis of patients with burns. It leads to cell membrane damage and contributes to the osmotic and oncotic disturbances. This in turn leads to a number of systemic complications. The results of antioxidant use in burn treatment are very optimistic. The authors of this study point out a significantly smaller fluid demand and shorter time of wound healing. Some authors have observed a significant decrease in mortality rate. All of them emphasise the shorter time of hospitalisation and the reduced number of infections. Antioxidant use significantly reduces the catabolism of proteins and fluid demand in the early post-traumatic period. It has also been shown to increase the concentration of microelements in blood serum and skin of the patients. It seems to be crucial, because as Berger et al. have proved, the administration of microelements leads to a reduction in broncho-pulmonary nosocomial infections. Research clearly indicates the beneficial effect of antioxidant supplementation and the authors suggest the inclusion of these substances in burn disease treatment.
Key words: antioxidants, ascorbic acid, burn, carotenoids, supplementation, tocopherol
