OZONIA 10 – RAZIONALE SCIENTIFICO DEL TRATTAMENTO LOCALE DELLE ULCERE CUTANEE CRONICHE CON OLIO OZONIZZATO

 

Premesse

La guarigione delle ferite è un processo complicato che procede attraverso una serie di ben definiti ed orchestrati stadi: infiammazione, proliferazione e matrice deposizione, ed infine rimodellamento (1,2). Il rimodellamento enzimatico della matrice extracellulare (ECM) è considerato un processo essenziale per un’appropriata guarigione della ferita (3). Diverse proteinasi sono implicate nella degradazione dell’ECM; di queste la maggior parte sono rappresentate dalle metalloproteinasi della matrice (MMPs). Le MMPs sono membri della famiglia delle endopeptidasi Zinco-dipendenti (4); a livello tessutale, la loro attività è molto bassa, ma la loro espressione aumenta in presenza di citochine infiammatorie, fattori di crescita, ormoni, e dalle interazioni cellula-cellula e cellula-matrice (5). L’infiammazione è un prerequisito normale ed essenziale per l’attivazione dei fibroblasti, e per la sintesi di nuova matrice, ma questo processo deve essere temporalmente e spazialmente regolato. Uno sbilanciamento delle proteasi e dei loro inibitori in seguito ad una persistente infiammazione previene la sintesi e rimodellamento tessutale, essenziale per la progressione della guarigione (6,7). Qualsiasi evento patologico che interferisce con questo processo fisiologico può determinare la cronicizzazione del processo riparativo e ritardare o bloccare la riparazione tissutale (con formazione dell’ulcera cronica). Queste sono rappresentate dalle ulcere neuropatiche specie diabetiche, dalle ulcere ischemiche (da insufficienza vascolare), dalle ulcere da pressione, dalle ulcere flebopatiche o venose (causate da stasi venosa per insufficienza venosa periferica), dalle lesioni cutanee associate alle malattie autoimmuni. Le ulcere croniche insorgono in seguito a danni ricorrenti o cronici (ad es., l’ischemia intermittente) e, una volta stabilite, un circolo”vizioso” (positivo ed autocrino “feedback loop”) mantiene lo stato cronico della ferita, prevenendo la progressione del processo di guarigione. La soluzione è interrompere questo circolo vizioso. Questo può essere fatto chirurgicamente, attraverso la riattivazione del fondo lesionale dopo averne asportato completamente il tessuto di granulazione “distrofico” presente sul letto lesionale, mediante l’uso di antibiotici e agenti antibatterici (quando la causa della cronicizzazione risieda nella presenza locale di germi), con l’uso della VAC terapia, mediante ossigenazione iperbarica, con l’uso di medicazioni avanzate e interattive.

L’interesse dell’industria è ultimamente tesa allo studio e di conseguenza alla realizzazione di medical device o di sostanze che interrompano il “circolo vizioso” prima citato, attraverso la modulazione delle MMPs, lo stimolo o l’inibizione della produzione di citochine pro-infiammatorie o pro-cicatrizzanti. Sono così nati diversi materiali come i sostituti dermali (collagene, acido jaluronico, ecc) associati o meno ad altre sostanze (come la cellulosa rigenerata) che hanno lo scopo non solo di indirizzare tridimensionalmente le cellule (fibroblasti, cellule endoteliali, leucociti) per la produzione del neo-derma e della nuova trama microvascolare, ma anche di modulare e/o rimodulare la produzione della ECM.

 

I radicali liberi dell’ossigeno

La produzione di Radicali liberi dell’Ossigeno (RLO) è un processo che avviene nel normale metabolismo cellulare; per questa ragione le cellule di tutti i tessuti e fluidi biologici sono dotate di sofisticati ed efficienti sistemi di difesa costituiti da antiossidanti enzimatici e non enzimatici che agiscono a livello intra ed extra-cellulare (8). Il sistema ossidazione/antiossidazione è in equilibrio e può alterarsi per una diminuzione delle difese antiossidanti e/o per un incremento della produzione di RLO, producendo danni ossidativi, specie al DNA, non sempre riparabili dai sistemi enzimatici specifici (8,9).

Il significato iniziale della produzione del RLO era, ma rimane tuttora, la difesa aspecifica più importante contro le infezioni e le cellule neoplastiche; ma è inoltre accertato che i RLO, come l’anione superossido e il perossido di idrogeno intervengano come messaggeri cellulari nel promuovere la cicatrizzazione. Poiché l’ossigenotarapia iperbarica (OTI) rappresenta un modello clinico di iperproduzione di RLO, sono stati gli studi effettuati sull’animale e/o sull’uomo sottoposto a OTI a dimostrare che l’anione superossido e/o il perossido di idrogeno intervengono nella riparazione tissutale stimolando la neoangiogenesi (10) e la produzione di fibroblasti (11) e di cellule endoteliali (12-13). Tale ruolo è stato poi nuovamente sottolineato in una review del 2001 (14). Più recentemente è stato dimostrato che l’azione pro-cicatrizzante è legata alla “concentrazione” dei RLO. Gli effetti del perossido di idrogeno sono riconducibili all’azione dell’[H2O2] low, che potenzia l’espressione del VEGF e del suo recettore [VEGFR1] (15); l’anione superossido induce l’espressione del FGF, mentre [H2O2] low ne migliora l’affinità per il recettore (16). Il lavoro di Roy Sashwati et al. merita di essere riportato per le affinità e le ipotesi che si andranno formulare successivamente.

 

Gli ozonidi

L'ozono (O₃) è un gas costituito da tre atomi di ossigeno che si forma nell'aria per effetto di scariche elettriche durante i temporali. È termodinamicamente instabile e tende a dare origine a ossigeno molecolare e ossigeno atomico. È quindi un energico ossidante (Eo= +2,07 V) e viene spesso usato come germicida per purificare l'acqua (17). Può essere prodotto industrialmente attraverso apparecchi chiamati ozonizzatori. E' un potentissimo ossidante in quanto è molto reattivo e reagisce facilmente con le molecole organiche e quindi con i tessuti viventi.

In campo medico l'ozono viene utilizzato in miscela gassosa con ossigeno molecolare (biatomico) a concentrazione da 1 a 40 mg/ml (18, 19). A causa della sua ridotta stabilità, l'ozono gassoso deve essere utilizzato prontamente (20) ed in modo adeguato in quanto presenta rischi di tossicità respiratoria. Il limite per la concentrazione di ozono nell'aria è di 0,2 mg/m³. Può essere incorporato ai liquidi come il sangue, acqua o veicoli oleosi (21). Le soluzioni acquose di ozono sono estremamente instabili mentre i suoi prodotti di reazione con veicolo oleoso, ricco di acidi grassi insaturi, risultano ricche di sostanze che sono in grado di conservare il potere terapeutico dell'ozono per lungo tempo (KÄMPER, 1989). Ciò deriva dall’osservazione che l’ozono privilegia l’attacco con addizione ai doppi legami delle catene insature dei lipidi presenti nel plasma e da qui ne è derivata la tecnologia dell’ozonizzazione di oli vegetali ad alta insaturazione: sono stati messi a punto processi catalitici che consentono di “caricare” questi oli vegetali con ozono, formando intermedi sufficientemente stabili definiti ozonidi, che consentono di gestire prodotti per applicazioni topiche funzionali. Negli ozonidi i doppi legami della molecola originaria sono saturati dai tre atomi di ossigeno dell’ozono e dopo il procedimento di catalizzazione selettiva raggiungono un numero di perossidi intorno a 800 u corrispondenti a circa 220 mg. di O3 per cc. Tale reazione che può essere schematicamente visualizzata nel seguente modo:

 

o in modo più specifico, secondo il meccanismo di Criegge:

 

 

 

RAZIONALE D’USO

- Stimolo della produzione di energia

Il meccanismo di azione degli ozonidi ipotizzato sul tessuto vivente e in particolare sulla cellula ha un presupposto nel basso peso molecolare e nella breve lunghezza della catena degli acidi grassi saturati dall’ozono e, in ultima istanza, nella “idrofilia” della molecola che le permette di “fondersi” con la parete cellulare e riversarsi nel citosol scatenando il ciclo di reazioni legate alla trasformazione dei perossidi in alcoli. Questa reazione combinata con la rottura dell’equilibrio molare GSH-GSSG (Fig.1) produce una accelerazione dello shunt dei pentosi e quindi della glicolisi, di 97,4 volte.

 

FIG. 1

 

- Azione diretta dell’ossigeno.

Si è inoltre ipotizzato che l’azione degli ozonidi sia esplicata direttamente dall’ossigeno da essi liberato e che quindi il meccanismo sia dovuto alla attivazione della catena respiratoria mitocondriale, con successivo aumento della velocità di ossidazione dei coenzimi NADH e NADPH e quindi con il risultato di nuova energia disponibile; il meccanismo ipotizzato partirebbe dalla dissoluzione degli ozonidi in perossidi durante il processo di ozonolisi e contestuale cessione di ossigeno, in ambienti caratterizzati da pH aumentato, come quelli ischemici o in fase degenerativa.

 

- Induzione di enzimi scavenger.

Ma d’altro canto si è sempre ricordata la capacità ossidante degli ozonidi e il ruolo importante degli enzimi scavenger (catturatori di radicali liberi) quali catalasi e superossidasi, che sono sempre aumentati in presenza di RLO. In un recente lavoro di Zullyt B Zamora Rodriguez et al. del 2007 (22), ci sono evidenze che il ruolo protettivo dell’olio ozonizzato sul danno indotto da somministrazione di etanolo sia mediato, almeno parzialmente, dall’induzione di enzimi antiossidanti quali Superossidodismutasi (SOD) e glutatione per ossidasi (GSH-Px). Non è dato sapere attraverso quale meccanismo.

 

Riassumendo le 3 ipotesi. Gli ozonidi agiscono:

1) Attraverso la liberazione di ossigeno, che si imputa alla dissoluzione degli idroperossidi derivati dagli ozonidi stabili. Questi - in ambiente acido (ad es., in ambiente ipossico) - si scinderebbero in idroperossidi di basso p.m. più piccolo e ossigeno.

2) Attraverso la produzione di energia da parte degli stessi perossidi (derivanti direttamente dagli ozonidi), che si trasformano in alcoli.

3) Attraverso la produzione di piccole quantità di RLO (prodotti in ambiente acido con la dissoluzione degli ozonidi secondari “stabili”), che stimolerebbero la produzione secondaria di enzimi scavenger con mediazione di importanti processi riparativi.

- Altra ipotesi: azione diretta dei RLO

I RLO con questa ipotesi non sono spettatori, ma attori protagonisti del processo di cicatrizzazione.

Tale ipotesi nasce dai pochi lavori pubblicati sull’uso clinico dell’olio ozonizzato. I lavori esistenti dimostrano sostanzialmente l’azione di tale sostanza nelle infezioni e come cicatrizzante.

 

Azione antibiotica e antivirale

L’azione dell’olio ozonizzato nelle infezioni deriva dalla produzione di RLO e dal loro potere ossidante direttamente sui microrganismi. E’ dimostrata l’azione parassitocita in vitro sui trofozoiti di Giardia D. (25); l’azione antimicotica in vivo in pazienti affetti da tinea pedis mostrando una funzionalità simile al ketoconazolo (26); l’azione antimicrobica in vitro su vari microrganismi, fra cui i Micobatteri (27). Per quanto il meccanismo d’azione sui microrganismi sia intuitivo, anche per il classico ruolo disinfettante dell’ozono, quello cicatrizzante è meno “spiegabile” e dimostrabile. Per tale ragione sono presenti in letteratura solo alcuni lavori effettuati solo sull’animale e per situazioni comunque diverse dalle ulcere cutanee.

 

Azione cicatrizzante

Alcuni altri lavori pubblicati su riviste pubblicate nel Sud-America e diffuse sul web già da qualche anno hanno riportato studi istopatologici sulla dinamica di cicatrizzazione di ferite indotte sul dorso di ratti Wistar trattati con olio ozonizzato. Cardoso CC e Coll. hanno dimostrato che il numero medio di fibroblasti e di vasi é significativamente piú alto (ANOVA, Student -Newman-Keuls test, p<0.0002) nelle ferite degli animali trattati con l’olio ozonizzato (70 e 35 mg/giorno) rispetto ai gruppi di controllo (olio di arachide e di girasole) Figg.2-3-4. Inoltre, gli animali trattati solo tre volte/settimana (cioè a giorni alterni) dimostrano che l’effetto é ancora più evidente nei trattati con Bioperoxoil^® , rispetto al controllo (olio di girasole). I risultati elaborati tramite analisi statistica con il test di t Student (p<0.05) hanno evidenziato una differenza significativa al settimo giorno di trattamento per quanto riguarda il numero di fibroblasti e vasi neoformati, ma non per quanto riguarda il numero medio di macrofagi e neutrófili (Lesiones Quirurgicas). In tale lavoro si ipotizza il possibile ruolo di modulazione sulle citochine e si pensa che tale ruolo sia in qualche modo legato alla quantità di perossidi prodotti, cosicché la somministrazione a dì alterni sembra essere quella migliore per una maggiore funzionalità della concentrazione bassa dei perossidi.

Fig 2. Numero medio di vasi in ferite indotte in ratti trattati con olio ozonizzato (Bioperoxoil^® - n=28) 70 mg al giorno ed su animali trattati con olio di arachide (gruppo di controllo - n=28), una volta al giorno per sette giorni. Ogni punto rappresenta la media ± EPM del numero di vasi di ogni gruppo.

Fig.3 - Numero medio di fibroblasti in ferite indotte in ratti trattati con olio ozonizzato (Bioperoxoil^® - n=28) 70 mg al giorno ed in ratti trattati con olio di arachide (gruppo di controllo - n=28), una volta al giorno per sette giorni. Ogni punto rappresenta la media ± EPM del numero di fibroblasti di ogni gruppo

Fig.4 - Numero medio di neovasi in ferite trattate una volta al giorno con 35 mg d'olio ozonizzato (Bioperoxoil â - n=30), 35 mg d'olio di arachide (gruppo controllo - n=30), 35 mg d'olio di girasole (gruppo controllo - n=30), nei giorni 0, 2 e 4 dopo induzione della ferita. Ogni punto rappresenta la media ± EPM del numero di vasi degli animali sacrificati al 1, 3 e 7 gg. dopo induzione della ferita.

Sembra giungere alle stesse conclusioni anche Roy Sashwati, qualche anno dopo, che dimostra che il perossido di idrogeno potenzia l’espressione del VEGF e del suo recettore [VEGFR1] sui cheratinociti umani (28). In un successivo lavoro (15) è dimostrato il significato del H₂O₂ nel regolare I processi di cicatrizzazione in vivo(Fig.4). Usando la metodica del cilindro di Hunt–Schilling riporta la prima evidenza che il sito lesionale contiene concentrazioni micromolari of H₂O₂ e che basse concentrazioni di H₂O₂ supportano il processo di guarigione; infatti, nei topi con alterazioni dei geni p47^phox- and MCP-1 in cui la produzione endogena di H₂O₂ è assente, vi è alterazione della guarigione delle ferite. Alte dosi di H₂O₂ influenzano in modo contrario il processo di riparo. A basse concentrazioni, H₂O₂ facilita i processi angiogenetici in vivo. H₂O₂ induce la fosforilazione dell’enzima FAK sia nel tessuto dei bordi lesionali in vivo sia nelle cellule endoteliali presenti a livello del derma umano. H₂O₂ induce fosforilazione del FAK sito-specifica (Tyr-925 and Tyr-861). Altri siti, inclusi quelli di autofosforilazione Tyr-397, sono non sensibili all’azione del H₂O₂. L’uso di geni adenovirali di catalasi alterano i processi di angiogenesi e di riparo della ferita. L’iperespressione della catalasi rallenta il rimodellamento.

Fig. 5 (15)

 

E’ verosimile dunque che gli ozonidi agiscano per tramite dei perossidi a livello del DNA e che a seconda della loro concentrazione modulino l’espressione genica di alcune citochine (VEGF, ad es.) e non di altre.

Non è escluso inoltre che possano avere anche un ruolo sulle proteasi (MMPs, ad es.) e con l’ausilio di altre sostanze, come l’acido alfa-lipoico, possano essere ulteriormente modulati verso la produzione di un’azione (cicatrizzazione) anziché un’altra (arresto/blocco della cicatrizzazione) attraverso una diversa modulazione dell’espressione genica a livello del DNA.

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Ozonia 10 è una crema dermatologica titolata e standardizzata in Ozonidi derivati dall’ozonizzazione di olio di Girasole (ricco in acidi grassi polinsaturi), combinati con Acido Lipoico, concepito come sistema tampone a graduare la cessione di ossigeno e a modulare la formazione di RLO.

L’azione di Ozonia 10, alla luce di quanto descritto in precedenza, è da attribuirsi:

agli ozonidi:

in presenza dell’acido lipoico graduano la cessione di Ossigeno e la formazione di RLO, con produzione secondaria di enzimi antiossidanti quali Superossidodismutasi (SOD) e glutatione perossidasi (GSH-Px), meccanismo alla base di importanti processi riparativi. I RLO – a seconda della concentrazione – hanno azione antibiotica e antivirale o azione cicatrizzante (a basse concentrazioni) per modulazione della produzione di citochine (come il VEGF), per verosimile azione diretta o indiretta sul DNA. Non si esclude l’azione di stimolo sulle MMPs che intervengono nei processi di cicatrizzazione.

producendo un’accelerazione dello shunt dei pentosi e quindi della glicolisi di 97,4 volte e per azione diretta dell’ossigeno, aumentano la produzione energetica cellulare (aumento della sintesi di ATP e di conseguenza lo stoccaggio di Fosfocreatina).

alla sinergia di azioni degli ozonidi e dell’acido lipoico:

- l’acido lipoico agisce come modulatore dell’azione “aspecifica” degli Ozonidi. E’ stato infatti riconosciuto il ruolo dell’acido lipoico come modulatore delle metalloproteinasi, fattori di crescita e citochine in 2 recenti lavori (23-24).

Indicazioni di Ozonia 10 nelle Ulcere Cutanee:

- come coadiuvante dei processi di cicatrizzazione nelle Ulcere Cutanee con incipiente granulazione, croniche, di diversa origine (FASE DI CICATRIZZAZIONE-RIEPITELIZZAZIONE VERA E PROPRIA);

- nelle Ulcere cutanee contaminate (FASE DI DISINFEZIONE) aumentando la frequenza nell’applicazione.

 

Posologia:
Nello studio di Cardoso CC e Coll. si registrerebbe, infatti, una maggiore azione cicatrizzante con l’uso dell’olio ozonizzato a dì alterni, così come una differenza di efficacia nell’utilizzo di concentrazioni differenti. Anche nello studio di Roy Sashwati la bassa concentrazione di perossido di idrogeno (chiamato in causa nel meccanismo d’azione degli ozonidi) determina uno stimolo dei processi cicatriziali, rispetto a valori elevati dello stesso che rallenterebbero - al contrario – tali fenomeni. Tale azione negativa è paragonabile a quella dei detergenti/disinfettanti istotossici (tipo clorexidina, che producono alte quantità di RLO con azione istotossica, ma antibatterica).

E’ utile pertanto, a seconda del tipo di azione desiderata (antibatterica/antimicotica/virucida o cicatrizzante), somministrare la crema due o più volte al giorno (azione antinfettiva) o una volta al giorno/ogni due giorni (coadiuvante nella riparazione tessutale).

La crema, utilizzata come medicazione primaria, può o deve essere associata a medicazioni secondarie al fine della gestione dell’essudato.

Effetti collaterali

A volte sensazione di bruciore immediatamente dopo l’applicazione, perciò utile somministrarla fredda, conservandola in frigorifero.

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Edizione 12/2008.

 

 

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