Desmistificando o Uso do Iodo no Tratamento de Feridas O iodo é um elemento natural de cor violeta escuro que normalmente é encontrado em sais de iodo. É um halogênio comum e o elemento mais pesado conhecido encontrado em organismos vivos. O iodo e seus compostos são utilizados na fotografia, corantes e também na medicina. É um antimicrobiano rápido, potente e altamente eficaz, que tem sido utilizado no tratamento de feridas há 170 anos. O iodo tem um amplo espectro de atividade antimicrobiana e é eficaz contra todas as espécies de microrganismos associados a infecções de feridas e também uma grande variedade de fungos, leveduras, protozoários e vírus. A função biológica mais importante do iodo é a síntese dos hormônios tireoidianos na glândula tireóide. O iodo é convertido em iodeto antes da absorção para a corrente sanguínea. O iodeto é então transportado para a tireóide, onde o hormônio da tireóide tiroxina (T4) é produzida após adição de produtos de condensação do aminoácido tirosina. Qualquer excesso de iodo, que não é necessário é excretado na urina. A tiroxina é liberada para a circulação e após a absorção pelas células é convertida em sua forma ativa, triiodotironina (T3) pela remoção de um dos seus quatro átomos de iodo. Em temperatura ambiente, o iodo é um sólido cristalino, que se derrete a 113,5°C virando um líquido preto e ferve a 184,4°C formando um vapor violeta característico. Sob certas condições, o iodo tem a capacidade de sublimar diretamente do estado sólido para vapor. O iodo elementar é instável em solução aquosa e apenas ligeiramente solúvel (0,3 g/l a 25°C), formando uma solução marrom-amarelada. A adição de iodeto de potássio ao iodo resulta na formação de íons de triiodeto e aumenta dramaticamente a solubilidade do iodo em água, esta mistura é conhecida como solução de Lugol. O iodo também é solúvel em solventes orgânicos, em solventes orgânicos polares como alcoóis vira uma solução marrom, enquanto que em solventes não-polares produz uma cor violeta. O iodo foi descoberto em 1812 pelo químico francês Bernard Courtois.O primeiro uso documentado de iodo para o tratamento de feridas aconteceu em 1839 (Davies, 1839) e mais tarde foi usado na Guerra Civil Americana. Davaine foi o primeiro a demonstrar as propriedades antimicrobianas do iodo cientificamente (Vallin, 1882) e relatou que ele foi um dos anti-sépticos mais eficazes. Apesar de o iodo ter provado ser um antimicrobiano altamente eficaz, ele tem um número de características indesejáveis que têm limitado seu uso. É doloroso em feridas abertas, irrita os tecidos e também podem causar reações alérgicas. Além disso, o iodo deixa a pele com umas manchas de coloração amarelo acastanhada, possui um cheiro desagradável e geralmente não é estável em soluções. No início de 1950, foi descoberto que é possível desenvolver preparações a base de iodo (iodóforos) que mantêm a atividade antimicrobiana única do iodo ao remover os efeitos colaterais indesejáveis, permitindo a adoção generalizada deste anti-séptico de amplo espectro. O iodo molecular (I2) é o principal responsável pela potente ação antimicrobiana rápida do iodo. Embora o modo exato de ação antimicrobiana do iodo não é totalmente compreendido, a capacidade do iodo para penetrar a parede celular 1 Os iodóforos são complexos formados entre o iodo e um agente solubilizante ou carregador que aumenta a sua solubilidade e sustenta a liberação gradual de iodo. Quatro tipos de agentes têm sido utilizados: i) Polioxímeros ii) Surfactantes catiônicos iii) Surfactante não-iônicos iv)Polivinilpirrolidona (também como iodopovidona ou PVP-I) conhecido Nestas formulações, o iodo é carregado em agregados ou micelas que atuam como reservatórios de iodo. Uma vez em contato com o fluido, as micelas começam lentamente a dispersar, resultando em uma liberação controlada em baixas concentrações de iodo e evitando a geração de concentrações indesejáveis de iodo livre. A atividade da formulação de iodóforo depende da quantidade de “iodo livre” (também conhecido como iodo), que potencialmente pode ser liberado a partir do iodóforo. Os dois iodóforos mais comumente usados em curativos são iodopovidona (PVP-I), um complexo ligado quimicamente entre triiodeto e povidona, e iodo o cadexômero, um complexo de iodo e polissacarídeos. O iodo cadexômero é composto por pequenas bolhas esféricas de polissacarídeos contendo 0,9% de iodo. Na presença de exsudato, as bolhas hidrofílicas absorvem o líquido e começam a inchar, os poros das esferas se expandem e permitem a liberação lenta e constante do iodo. As bolhas também têm a capacidade de absorver os tecidos necróticos da ferida e, portanto, pode auxiliar na limpeza da ferida. Além de proporcionar um efeito antimicrobiano, alguns estudos têm relatado que o iodo cadexômero parece ter um efeito estimulador sobre a reepitelização de feridas, porém o modo de ação não é bem compreendido. Os efeitos adversos mais comuns associados ao iodo cadexômero são: sensação de queimação ou ardência na aplicação, irritação local, vermelhidão e eczema (Holloway et al, 1989). Em 1952 descobriu-se que quando o iodo elementar é conjugado com um triiodeto mais o surfactante polivinilpirrolidona (PVP) ele mantém sua atividade microbicida, embora reduzindo drasticamente a irritação, sensibilização e coloração. O iodopovidona fornece um ‘reservatório’ de iodo ativo, que é lentamente liberado da forma complexa em que está vinculado. Como o iodo é inativado, após a destruição de espécies microbianas, mais iodo é liberado do complexo de iodopovidona, mantendo Cristais de iodo e seu vapor violeta. de microorganismos rapidamente é considerada essencial (Chang, 1971). Primeiramente foi postulado que a atividade antimicrobiana do iodo se devia pelas moléculas de iodo livre que interagindo com proteínas essenciais resultavam em um efeito de oxidação dos componentes de aminoácidos das enzimas respiratórias encontradas nas membranas dos microrganismos (Dunn, 1952). Outras investigações feitas por Gottardi (1985) revelaram que o iodo tem a capacidade de substituir o hidrogênio covalente, resultando em as seguintes alterações: -O iodo reage com o grupo N-H de aminoácidos microbianos, resultando em mudanças letais para a estrutura das proteínas. -Reações com os grupos N-H em arginina, lisina e histidina ou o grupo fenólico da tirosina impedem a ligação do hidrogênio com o grupo OH. -O iodo oxida irreversivelmente o grupo S-H da cisteína de aminoácidos, impedindo que as cadeias de proteína sejam conectadas por pontes de dissulfeto e a síntese de proteínas microbianas (Krusé et al, 1970). -O iodo reage com ácidos graxos insaturados na membrana lipídica, alterando as propriedades físicas da membrana, que por sua vez, reduz a sua fluidez. Os poros formados na parede celular levam à perda de material celular (Reimer et al 1998). Os vários modos de ação descritos acima asseguram a morte rápida dos micróbios após a exposição ao iodo e ajudam a prevenir o desenvolvimento de resistência bacteriana. 2 um equilíbrio até o reservatório de iodo se esgotar. A atividade de iodo pode ser afetada pela presença de matéria orgânica, como proteínas e exsudato da ferida, por isso é recomendado que as coberturas com PVP-I sejam trocadas com freqüência quando usadas para tratar feridas exsudativas altamente infectadas. atraso na cicatrização. No entanto, muitos desses problemas estão relacionados com a toxicidade do iodo elementar e enquanto isto ainda está aberto ao debate, muitas publicações têm fornecido evidências convincentes de que a baixa concentração e a liberação lenta do iodo são eficazes e não tóxicos. Coberturas a base de iodo são indicadas para o tratamento de feridas crônicas, pequenas queimaduras e escoriações, especialmente quando a infecção está presente ou suspeita. Não devem ser usadas em pacientes com sensibilidade conhecida ou suspeita a iodo. Pacientes com insuficiência renal ou com história pregressa de qualquer distúrbio da tireóide também não devem ser expostos ao iodo, pois eles são mais suscetíveis a alterações no funcionamento da tireóide. O uso é também contraindicado para mulheres grávidas ou amamentando e bebês recém-nascidos e lactentes com idade inferior a seis meses, pois o iodo pode ser absorvido através da pele. Tratamento de pacientes com queimaduras extensas, com iodóforos também não é aconselhado (Hunt et al 1990). Como muitos anti-sépticos, a citotoxicidade do iodo é dependente da sua concentração. Isso foi demonstrado por Van der Broek et al (1982) que relataram que soluções a 20% e 0,1% de PVP-I foram tóxicas para granulócitos e monócitos. Após a exposição de PVP-I a 0,005% as células permaneceram viáveis e com atividade fagocitária enquanto a atividade antibacteriana foi mantida nesta concentração. Mais uma vez, existem estudos que geraram dados conflitantes. Nakao et al (2006) analisaram as alegações de Knutson et al (1981) de que uma combinação de iodopovidona e açúcar estimula a cicatrização de feridas, e descobriu que a atividade dos fibroblastos e queratinócitos foi desregulada tendo elevado a síntese de colágeno por este tratamento. Deve ser levado em consideração que as culturas de células in vitro são consideradas mais sensíveis do que células in vivo. A susceptibilidade de células in vivo é reduzida porque elas vivem em um ambiente dinâmico. A citotoxicidade do PVP-I também foi avaliada em uma série de estudos in vivo e clínicos. Niedner (1997) revisou a citotoxicidade de PVP-I e afirmou que o “curso normal da cicatrização não é influenciado negativamente pelo PVP-I”. Uma extensa revisão foi conduzida em estudos animais e humanos em que o PVP-I foi usado para tratar queimaduras (Steen, 1993). Concluiu-se que a citotoxicidade do PVP-I é dependente da concentração e também Assepsia da mão do paciente com iodo. Schreier et al (1997) investigaram os efeitos da iodopovidona em células microbianas e relataram o rápido fracionamento do citoplasma e coagulação do material nuclear. Todas essas mudanças afetam a estrutura e as funções das enzimas e proteínas da célula e têm um efeito nocivo sobre a função da célula bacteriana. Uma quantidade substancial de provas in vitro tem sido gerada e demonstraram que o PVP-I é um antimicrobiano de amplo espectro e altamente eficaz. A atividade foi demonstrada contra espécies isoladas em feridas (Traore, de 1996; Giacometti, 2002) e resistentes aos antibióticos (McLure, 1992). Lacey e Catto (1993) determinaram que mais de 99% das células de Staphylococcus aureus resistentes à meticilina foram mortas dentro de 10 segundos de exposição ao PVP-I. O efeito da iodopovidona na cicatrização de feridas foi avaliado em uma ampla gama de ensaios in vitro, em animais e estudos clínicos. O iodo é freqüentemente percebido como tendo um impacto negativo sobre as células envolvidas no processo de cicatrização de feridas e controvérsias ainda rodeiam a sua segurança e eficácia devido a problemas com a toxicidade, absorção sistêmica e 3 da complexidade do sistema estudado. Embora fosse admitido que houvesse uma possibilidade de que o PVP-I pudesse causar um ligeiro atraso na cicatrização de feridas, ele acreditou que esta era significativamente superada pelo benefício de redução da carga microbiana da ferida. Mais recentemente foi relatado que o iodopovidona ajuda a reduzir os níveis de excesso de proteases, que podem inibir o processo de cicatrização de feridas (Eming et al, 2006). Outra propriedade terapêutica do PVP-I foi identificada em um estudo in vitro por König et al (1997). Endotoxinas e exotoxinas liberadas por bactérias implicam no atraso da cicatrização; foi descoberto que o iodopovidona pode inativar as exotoxinas bacterianas, como a fosfolipase C e lipase e inibir a sua nova geração. Os efeitos secundários associados ao PVP-I incluem a pigmentação e irritação. Após o tratamento com produtos a base de iodo, a pele é por vezes manchada de marrom devido à presença do íon triiodeto e, em menor medida, iodo molecular livre. A coloração desaparece rapidamente e não tem efeitos prejudiciais. A forma mais comumente identificada de irritação após o tratamento de iodo é uma sensação transitória de queimadura ou ferroada imediatamente após a aplicação, o que não é prejudicial (Holloway et al, 1989). Relatos de efeitos sistêmicos após curto prazo de tratamento com PVP-I são extremamente raros. A medida dos níveis séricos de iodo em queimaduras indicou que a absorção de iodo foi dependente de dois fatores: área da ferida e duração do tratamento (Steen, 1993). Uma série de estudos tem monitorado a função da tireóide durante o uso do PVP-I em e relatam que esta permanece inalterada (Zellner e Bugyi, 1985; Hunt et al, 1990; Kovacikova et al, 2002). Os biofilmes podem ser definidos como uma comunidade estruturada de microrganismos encapsulados dentro de uma matriz polimérica conhecida como substância polimérica extracelular (SPE). Bactérias residentes no biofilme bacteriano demonstram maior tolerância aos antimicrobianos em comparação aos seus homólogos planctônicos: isso tem sido atribuído às propriedades protetoras da SPE, taxas de crescimento reduzidas de células residentes no biofilme e presença de células persistentes resistentes (Gilbert et al, 2007). As feridas crônicas proporcionam um ambiente ideal para abrigar um biofilme, o qual é quente, úmido, rico em nutrientes e proporciona uma superfície para a fixação das bactérias. Existem evidências indicando que as bactérias são capazes de formar biofilmes dentro do ambiente da ferida (Serralta et al, 2001; Mertz et al, 2003). É uma crença generalizada de que a presença de biofilmes na ferida pode induzir a inflamação crônica, atrasar o processo de reparo tecidual e pode vir a resultar em uma infecção. O efeito da iodopovidona em biofilmes estabelecidos de Staphylococcus epidermis também foi avaliado (Presterl et al, 2007). Foram isolados biofilmes de bacteremia relacionada a cateter e infecções de implantes cardíacos para serem cultivados em placas antes de serem incubados com três anti-sépticos. O iodopovidona resultou em uma redução de log de 5 vezes em células viáveis dentro de cinco minutos, no entanto, uma mistura de propanol/ etanol/clorexidina e peróxido de hidrogênio foi mais eficaz e completamente erradicou o biofilme. Kunisada et al (1997) demonstraram que 10 minutos de exposição de biofilmes de Pseudomonas aureginosa em solução de PVP-I a 0,2% nenhuma das células viáveis sobreviveram. Num modelo de biofilmes desenvolvido por Hill et al (2006) um conjunto de curativos foram avaliados contra biofilmes de 7 dias (maduros) e biofilmes de 3 dias (jovens). Não houve diferença significativa entre as coberturas com prata e o controle com cobertura de alginato, quando testado contra biofilmes maduros. Em contraste, ambos a cobertura com iodopovidona (Inadine®) e a com iodo cadexômero (Iodoflex) exterminaram todas as células bacterianas do biofilme. O desenvolvimento de produtos a base de iodo para uso no tratamento de feridas parece ter sido restringido pela adoção quase universal de curativos com prata como o principal tratamento para feridas infectadas. 4 A cobertura INADINE® consiste em um tecido de malha de viscose de baixa aderência impregnada com uma base de polietilenoglicol (PEG) contendo iodopovidona a 10%, equivalente a 1% de iodo disponível. INADINE® é aplicado diretamente sobre a ferida e coberto com um curativo secundário. Na presença do exsudato, a iodopovidona é prontamente liberada a partir da base de PEG. A preparação passa por uma mudança de cor de laranja para branco conforme a iodopovidona vai se esgotando. A base de PEG utilizada na produção de INADINE® é solúvel em água e além de permitir que o iodo alcance a bactéria na ferida, facilita a sua remoção do leito e da pele ao redor da ferida. A cor laranja forte da base de PEG de INADINE® foi descrita como sendo vantajosa para o uso clínico (Adams, 1985). Como o iodo impregnado é esgotado através de ação antimicrobiana ou dissolvido por elevados níveis de exsudato, a mudança da base de PEG de laranja para branco, indica que o curativo deve ser trocado. Também foi observado que a formulação de INADINE® é solúvel em água, permitindo assim que as feridas podem ser limpas rapidamente de modo eficaz com uma irrigação após a remoção do curativo. Isso oferece uma vantagem sobre as coberturas convencionais de rayon que tendem a deixar depósitos de parafina na ferida. O tratamento de queimaduras com perda parcial usando INADINE® foi avaliado em comparação com uma gaze parafinada contendo clorexidina a 0,5% em um estudo prospectivo randomizado com 213 pacientes (Han e Maitra, 1989). As queimaduras tratadas com INADINE® exibiram redução significativa no tempo de cura média (8,75 dias) em comparação com a gaze com clorexidina (11,69 dias) e, como conseqüência o número de visitas do hospital também foi menor. Além disso, INADINE® também causou menos dor e isso se refletiu em uma redução significativa na necessidade de analgesia. Não houve diferença significativa entre os dois curativos no que diz respeito à aderência ou ao aparecimento de feridas. Apesar de o uso prolongado e extenso de iodo na medicina e no tratamento de feridas, espécies microbianas resistentes ao iodo são excepcionalmente raras. Um número considerável de publicações reforça que nenhuma prova de resistência ao iodo foi encontrada. Estudos realizados por McLure e Gordon (1992) e Lacey & Catto (1993), concluíram que não há nenhuma evidência clínica de espécies isoladas de MRSA com resistência ao iodo. Outros estudos têm demonstrado que o iodo não induz resistência em espécies isoladas de Pseudomonas, Klebsiella, enterobactérias e E. coli (Hingst et al, 1995; Reimer et al, 1998). No entanto, vale ressaltar que em todos os estudos realizados sobre curativos com iodo,não houve evidência de atraso no reparo tecidual e os eventos adversos são extremamente raros. Coberturas a base de iodo proporcionam uma liberação sustentada de iodo livre em concentrações microbicidas sem o risco de citotoxicidade, reduzindo a carga microbiana e o risco de infecção da ferida sem atrasar seu reparo. INADINE® é uma marca registrada de Systagenix Wound Management IP Co. B.V. Iodoflex é uma marca registrada de Smith & Nephew. 5 Referências Adams, I. (1985) Wound care in accident and emergency. INADINE® dressing. Nursing 2(42): suppl 6-7. Holloway GA, Johansen KH, Barnes RW, Pierce GE (1989). Multicenter trial of cadexomer iodine to treat venous stasis ulcers. Western J Med;151(1): 35-38. Chang SL (1971). Modern concept of disinfection. J. Sanit Eng Div Proc ASCE 97: 689. Hunt JL, Sato R, Heck EL, Baxter, CR (1990). A critical evaluation of povidone-iodine absorption in thermally injured patients. J Trauma 20:127-129. Davies J (1839). Selections in pathology and surgery: part II. London: Longmans, Orme, Brown, Green and Longmans. Knutson RA, Merbitz LA, Creekmore MA, Snipes HG (1981). Use of sugar and povidone iodine to enhance wound healing: five years’ experience. South Med J 74(11): 1329-1335. Dunn CG (1952). Mechanisms of action of some germicidal and inhibitor agents. Am Brewer 83: 25-30. König B, Reimer K, Fleischer W, König W (1997). Non- development of resistance by bacteria during hospital use of povidone-iodine. Dermatology;195 (Suppl.)2: 42-8. Eming S, Smola-Hess S, Kurschat P, Hirche D, Krieg T, Smola H (2006). A novel property of povidone iodine: inhibition of excessive protease levels in chronic non- healing wounds. Journal of Investigative Dermatology 126: 2731-2733. Kovacikova L, Kunovsky P, Skrak P, Hraska V, Kostalova L, Tomeckova E (2002). Thyroid hormone metabolism in pediatric cardiac patients treated by continuous povidone- iodine irrigation for deep sternal wound infection. Eur J Cardiothorac Surg 21: 1037-1041. Giacometti A, Cirioni O, Greganti G, Fineo A, Ghiselli R, Del Prete MS, Mocchegiani F, Fileni B, Caselli F, Petrelli E, Saba V, Scalise G (2002). Antiseptic compounds still active against bacterial strains isolated from surgical wound infections despite increasing antibiotic resistance. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 21(7): 553-556. Krusé WC, Asce M, Hsu Y, Griffiths A, Stringer R (1970). Halogen action on bacteria, viruses and protozoan. In: Proceedings of the national spec conf disinfection, ASCE. Amherst, MA 113-137. Gilbert P, McBain A, Lindsay S (2007). Biofilms, multiresistance and persistence. In: Amãbile-Cuevas CF, editor. Antimicrobial Resistance in Bacteria. Horizon Bioscience. Kunisada T, Yamada K, Oda S, Hara O (1997). Investigation into the efficacy of povidone-iodine against antiseptic- resistant species. Dermatology 195 (Suppl): 14-18. Gottardi W (1985). The influence of chemical behaviour of iodine on the germicidal action of disinfectant solutions containing iodine. J Hosp Infect 6(Suppl): 1-11. Lacey RW, Catto A (1993). Action of povidone-iodine against methicillin-sensitive and resistant cultures of Staphylococcus aureus. Postgrad Med J 69(3) Suppl: S78-83. Han KH, Maitra AK (1989). Management of partial thickness burn wounds with INADINE® dressings. Burns 15(6): 399-402. McLure AR, Gordon J (1992). In-vitro evaluation of povidone-iodine and chlorhexidine against methicillin- resistant Staphylococcus aureus. J Hosp Infect; 21(4): 291-9. Hill et al (2006). Personal communication. Hingst V, Klippel KM, Sonntag HG (1995). Investigations concerning the epidemiology of microbial resistance to biocides. Zbl Hyg 197: 232-251. Mertz PM (2003). Cutaneous biofilms: friend or foe? Wounds 15: 129-132. 6 Nakao H, Yamazaki M, Tsuboi, R Ogawa, H (2006). Mixture of sugar and povidone-iodine stimulates wound healing by activating keratinocytes and fibroblast functions. Arch Dermatol Res 298: 175-182. Steen, M (1993). Review of the use of povidone-iodine (PVP-I) in the treatment of burns. Postgrad Med J 69 (Suppl): S84-92. Traoré O, Fayard SF, Laveran H (1996). An in-vitro evaluation of the activity of povidone-iodine against nosocomial bacterial strains. J Hosp Infect 34(3): 217-222. Niedner R (1997). Cytotoxicity and sensitisation of povidone-iodine and other frequently used antiinfective agents. Dermatology 195 (Suppl 2): 89-92. Presterl E, Suchomel M, Eder M, Reichmann S, Lassnigg A, Graninger W, Rotter M (2007). Effects of alcohols, povidone-iodine and hydrogen peroxide on biofilms of Staphylococcus epidermis. J of Antimicrobial Chemotherapy 60(2): 417-420. Vallin E (1882). Traité des désinfectants et de la désinfectantion. Paris: Masson. Van der Broek PJ, Buys LFM, Van Furth R (1982). Interaction of povidone-iodine compounds, phagocytic cells and micro-organisms. Antimicrob Agents Chemother 22: 593-597. Reimer K, Schreier H, Erdos G, König B, König W, Fleischer W (1998). Molecular effects of a microbicidal substance on relevant microorganisms: electron microscopic and biochemical study on povidone iodine. Zent bl Hyg Umweltmed 200: 423-434. Zellner PR, Buygi S (1985). Povidone-iodine in treatment of burns patients. J Hosp Infect 6 (Suppl): 139-146. Material baseado no White Paper “O Uso do Iodo No Tratamento de Feridas”, elaborado pelo Dr. Stuart Boothman, Systagenix Wound Management, 10/12/2009. Schreier H, Erdos G, Reimer, K, König B, König W, Fleischer W (1997). Molecular effects of povidoneiodine on relevant micro-organisms: an electronmicroscopic and biochemical study. Dermatology 195 (Suppl): 111-116. Serralta VS, Harrison-Balestra C, Cazzaniga AL, Davis SC, BS; Mertz PM (2001). Lifestyles of Bacteria in Wounds: Presence of Biofilms? Wounds 13(1): 29-34. 7 SYS/BRA/640/0911 Systagenix Brasil Av. Independência, 5205 - Centro - Vinhedo - SP - 13280-000 Fone/Fax: +55 (19) 3826-3798 - SAC: 0800-7611693 E-mail: [email protected] www.systagenix.com.br