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感染对急性伤口愈合的影响

感染对急性伤口愈合的影响是多方面的,会对伤口愈合的每个阶段产生破坏作用。当前,对于伤口感染的诊断和治疗仍有显著挑战,抗菌敷料的不适宜的使用可能会导致伤口愈合不良。定植细菌数量和毒力的相对风险仍然需要进一步阐明。然而,细菌和宿主免疫的重要共生关系众所周知。急性伤口感染的后果包括手术伤口裂开、疼痛、住院时间延长和心理压力,进而对伤口愈合产生危害。本文将基于伤口愈合的四个阶段,讨论感染对伤口愈合的影响。

伤口愈合依赖于生理过程间复杂的相互作用,同时有很多前提条件,包括充足的营养、组织常氧状态、免疫能力、没有异物和致病微生物、和执行适宜的治疗方案。在很多影响伤口愈合的内/外因素中,感染无疑是最常见和可能预防的障碍(Han 2017)。

急性伤口的正常愈合轨迹包含四个阶段(表1)。大部分急性伤口是由手术造成。根据2016年国际伤口感染协会(IWII)共识文件,伤口感染的典型特征是在活力组织中存在增殖细菌,造成了组织损伤和妨碍了愈合;而伤口定植的典型特征是在伤口内存在可复制细菌,但没有造成组织损伤(Partlet 2019)。当前,伤口感染给医疗人员和患者造成了挑战,其诊断仍然主要依靠主观临床判断(IWII 2016)。随着抗生素耐药的不断增加,我们需要更多的证据来支持新的治疗方法来对抗感染和促使伤口恢复到正常愈合轨迹,但又不会造成细菌耐药或生物膜形成而让伤口变为慢性。例如,智能敷料只有当存在致病菌时才会释放抗菌物质,通过选择性破坏致病菌而维持共生关系(Zhou 2018)。

感染机制

急性伤口感染常开始于局部菌群的污染,这一污染可能会导致定植、进而发生局部感染,如果得不到及时治疗,则会进展为全身感染(Bowler 2002)。尽管急性伤口部位菌群有差别,金葡菌被发现是与急性伤口感染相关的最常见的致病微生物(Russo 2016)。尽管,我们除了知道金葡菌是皮肤上非常常见,仍不清楚为什么该细菌是如此常见的伤口感染病因(Partlet 2019)。

之前有人提出表皮上细菌间的群体感应(Quorum sensing)参与了菌群间毒性特征的调节。毒力是某种微生物感染宿主的能力。在未破损的皮肤上,群体感应有助于通过调控毒性特征来支持细菌的多样化,同时可以防止外来菌种破坏自然菌群(MacLeod 2016)。然而在伤口中,这种细胞间的通讯被破坏,可能导致金葡菌毒性行为的上调,包括快速细胞分裂和释放毒素,造成外毒素的释放和接下来竞争细菌和伤口组织的破坏(Partlet 2019)。

除了正常菌群中群体感应的保护性作用,在群落细菌和宿主免疫物质之间存在共生关系(Symbiosis)。

毒力和细菌水平对感染开始的影响

急性伤口从污染到感染的发展仍然是争论的话题,因为我们对众多内在和外在因素对于感染发生的影响仍然不完全清楚,不过人们已经确认了很多风险因素。宿主免疫功能被认为是影响伤口感染进展的主要因素(Hansis 1996)。对于免疫功能正常的患者,我们不清楚污染微生物的毒力和数量在感染的发生中哪个更重要(Cooper 2013)。Kim等于2010年研究了术前MRSA去定植的影响。在此研究前,MRSA相关的手术患者感染要显著多于金葡菌。去定植后,结果显示SSIs显著减少(p=0.0093)。该研究使人们相信毒力对于感染发生有着更重要的影响。

然而,毒性株污染并不总是导致感染,而预防性去污可能最终导致急性伤口愈合的延迟(Storm 2010)。确实,并非所有重度定植伤口被认为是感染,而伤口感染的发生似乎同时依赖于细菌释放的毒素和宿主免疫反应的强度,宿主免疫酶被认为会增强组织破坏(Lazareth 2012)。尽管如此,存在大量细菌群落的解剖部位如肠道一直被认为是损伤后感染发生的高危因素(Chida 2019)。Kallstrom(2014)使用定量培养发现组织中更高的细菌密度并不与菌血症或败血症相关,而更多表明严重感染。研究者认为筛查致病微生物如金葡菌和Beta溶血性链球菌可能有用,但微生物学结果不应该在评估难愈伤口时被过度解释。

愈合分期:伤口中细菌活动的生理学

正常伤口愈合被广泛认为由四个相互重叠的阶段构成,包括止血、炎症、增生和成熟(Demidova 2012)。在感染的急性伤口中,这些过程被破坏,导致愈合不良和伤口慢性化的发生(Malone 2017)。

  1. 止血:止血的主要作用是防止过多的血液丧失和进而导致的器官功能丧失。
  2. 炎症:炎症期旨在建立免疫屏障阻止细菌污染和破坏损伤中进入伤口的细菌(Velnar 2009)。
  3. 增生:增生期目的在于重建表皮屏障,涉及的过程包括血管生成、纤维组织增生、伤口收缩和再上皮化(Gonzalez 2016)。
  4. 成熟:在重建功能性微循环和消除破坏性细菌后,真皮和表皮细胞再生可以出现,导致伤口闭合和疤痕形成,这一过程可能会耗费数月(Demidova 2012)。

结论

总体来说,感染对急性伤口愈合的影响是多方面的,可以导致愈合每个阶段的破坏。当前,伤口感染的诊断和治疗仍然有显著的挑战,抗菌敷料的不适宜的使用可能会导致伤口的不良愈合。伤口污染的细菌数量与细菌毒力相比的相对风险仍然需要进一步探讨,然而,人们已经充分认识到细菌和宿主免疫力之间的重要的共生关系,这已经激发人们开发出可以通过选择性破坏致病菌来维持这一共生关系的新型智能敷料(Zhou 2018)。对于患者来说,急性伤口感染的后果包括手术伤口开裂、疼痛、住院时间延长和心理压力,从而进一步对愈合造成危害。最后,尽管感染对疤痕形成的影响仍然没有被完全阐明,有过感染的愈合伤口可能因为更深的疤痕水平而造成外观不佳(Bond 2008)。

内容转载自@慢伤前沿公众号!

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