Coniferous resin salve, ancient and effective treatment for chronic wounds : laboratory and clinical studies

Näytä kaikki kuvailutiedot

Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-10-8711-0
Julkaisun nimi: Coniferous resin salve, ancient and effective treatment for chronic wounds : laboratory and clinical studies
Tekijä: Sipponen, Arno
Muu tekijä: Helsingin yliopisto, lääketieteellinen tiedekunta, kliininen laitos
Opinnäytteen taso: Väitöskirja (artikkeli)
Tiivistelmä: Natural coniferous resins and other terpenic wood extracts have been raw materials for various products in industry, and have been used as traditional medicines in Finland for hundreds of years, particularly as a home-made salve for skin wounds and infections. Due to the author´s own positive empirical experiences of natural coniferous resin salve in wound care, the present resin-project was set up in order to investigate (1) the antimicrobial properties of the resin and resin salve by microbiological laboratory techniques, and to study (2) the efficacy, feasibility and safety of the resin salve for wound care in objective clinical trials. The thesis comprises four microbiological investigations and two clinical trials. Microbiological studies with an agar diffusion test and with the European Pharmacopoeia challenge test gave somewhat controversial results indicating that the water solubility of resin and resin salve may affect the assay results. The studies showed that coniferous resin and resin salve were strongly antimicrobial against a wide spectrum of both Gram-positive and Gram-negative bacteria, including the methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and Vancomycin-resistant enterococcus (VRE). The resin was, in addition, antifungal against the most common dermatophytes, and against the Candida albicans yeast. The antibacterial action of resin was observed to result from destruction of the bacterial cell wall and cell membrane structures. Microbes, both bacteria and fungi, exposed to resin or resin salve, showed thickening of the cell walls. The cells formed aggregations, showed arrested mitoses, and were finally destroyed according to the observations in scanning and transmission electron microscopy. In electrophysiological experiments with Staphylococcus aureus, the exposure of the micro-organisms to resin and resin acid (abietic acid) caused dissipation of the cell membrane potential and changed the branching of fatty acids in the cell walls. The observed changes were concluded to indicate that the coniferous resin influences the bacterial cell survival via damage to cell membrane functions. In tests on safety aspects, the coniferous spruce resin or resin salve were not mutagenic in Ames tests. In skin irritation tests in rabbits (ISO 10993-10:2010 standard), the resin salve containing purified coniferous resin 10% (w/w) was "negligibly" irritating. In in vitro cytotoxicity tests (EN ISO 10993-5:2009 and USP<87>) with mouse fibroblasts in HAM F12 culture medium the salve was markedly cytotoxic but slightly cytotoxic if diluted (1+3) with fresh culture medium. In analyses with gas-liquid chromatography (GLC) and mass spectrometry, the acetone extracts of both pure spruce resin and resin salve contained coumaric acid, a group of diverse resin acids and lignans. All these compounds are potentially biologically active and were calculated to occur in total in purified spruce callus resin at a concentration of 300 mg/g of resin (w/w) and 30 mg/g (w/w) of the 10% resin salve, on average. One of the clinical trials is a randomized, prospective investigation where the efficacy of resin salve treatment for 6 months was compared to the efficacy of hydrofiber dressings (with or without silver) in 37 patients with severe, grade II-IV, pressure ulcers. In this trial the resin salve treatment was, in both per protocol and ITT (intention-to-treat) analysis, significantly more effective (P=0.003) in improving ulcer healing (regarding both the rate of healing per patient (N=23) or per ulcers (N=29)) than the control treatment. All pressure ulcers in all compliant patients (per protocol analysis) in the resin group healed except for one ulcer in one patient (94% (95%CI 84-100%)) whereas less than half (36% (8-65%)) of the ulcers healed in the control group. Resin salve improved the ulcer healing independent of whether the ulcer was infected or not. The other clinical trial was an observational and prospective study on efficacy and feasibility of the resin salve treatment in chronic (complicated) surgical wounds in a cohort of 23 patients. In all 23 patients, the wound healed in 43±24 days on average without any draw-backs. In multivariate analysis, the length of the wound was an independent and significant predictor of the healing time. In resin salve therapy, the wounds progressively healed (re-epithelialized) at 2 mm per day on average. In the clinical trials, including a total of 45 compliant patients, one patient (2%; 95%CI:0-5%) had an allergic reaction (allergic contact dermatitis). No other complications or side effects were observed. In calculations of direct costs, the expenses of the pharmaceutical materials were 1.2 ±0.5 per day on average among the patients treated with resin salve. Descriptions of terms commonly used in the present paper are presented in Appendix I. Keywords: Resin, rosin, Norway spruce, microbiology, pressure ulcer, wound healing, hydrofiber dressing, chronic surgical wound, surgical site infection, wound infection, cost analyses.Havupuun, varsinkin kuusen pihkasta valmistettu kotitekoinen salva on ollut käytössä haavojen ja ihoinfektioiden kansanlääkinnässä vuosisatojen ajan. Kirjoittajan omiin positiivisiin empiirisiin havaintoihin perustuen käynnistettiin pihkasalvaprojekti , jonka tarkoituksena oli selvittää (1) kuusen runkopihkan ( calluspihka ; resin) ja pihkasalvan antimikrobisia ominaisuuksia käyttäen objektiivisia laboratoriotutkimusmenetelmiä, sekä (2) tutkia pihkasalvan tehoa, soveltuvuutta ja turvallisuutta haavanhoidossa objektiivisten kliinisten potilastutkimusten perusteella. Väitöskirja koostuu neljästä projektiin kuuluvasta mikrobiologisesta tutkimuksesta sekä kahdesta kliinisestä potilastutkimuksesta. Mikrobiologiset tutkimukset Agar diffuusiotesteissä, European Pharmacopoeia n challenge testeissä ja mikrobien kasvatusnesteissä osoittivat, että kuusen pihka, 10%:nen pihkasalva ja puhdistettu hartsihappo (abietiinihappo) olivat voimakkaasti ja laajakirjoisesti antimikrobisia varsinkin Gram-positiivisia, mutta myös Gram-negatiivisia bakteereja kohtaan, mukaan lukien metisilliini-resistentti Staphylococcus aureus (MRSA) sekä vankomysiini-resistentti enterokokki (VRE). Pihka ja pihkasalva olivat lisäksi vahvasti antifungaalisia yleisimpiä kynsisientä aiheuttavia dermatofyyttejä sekä Candida albicans hiivasientä vastaan. Pihkan ja pihkasalvan todettiin vaurioittavan mikrobien soluseinämää ja solukalvoa. Pyyhkäisy- sekä läpäisyelektronimikroskooppisten tutkimusten perusteella pihkalle tai pihkasalvalle altistettujen bakteerisolujen seinämät paksuuntuivat, solut muodostivat ryppäitä ja mitoosit keskeytyivät. Staphylococcus aureus bakteereilla tehdyt elektrofysiologiset tutkimukset osoittivat, että mikrobien altistaminen kuusen pihkalle tai hartsihapolle (abietiinihappo) aiheuttivat solukalvopotentiaalin häviämisen sekä muutoksia soluseinämän rasvahappojen haarautumisessa. Todettujen muutosten tulkittiin viittaavan siihen, että pihkan antimikrobinen ominaisuus on seurausta mikrobien soluseinämään kohdistuvasta vauriosta, jonka vaikutuksesta mikrobisolujen energiatuotanto estyy. Pihkan turvallisuutta koskevat tutkimukset osoittivat, että pihkalla ja pihkasalvalla ei ole mutageenisiä ominaisuuksia Ames testin perusteella eikä 10%:nen pihkasalva aiheuta merkittävää ärsytystä (irritaatiota) kanin terveellä iholla tehdyssä kontrolloidussa ja sertifioidussa ärsytystestissä. Sertifioidussa in vitro- testissä 10%:nen pihkasalva oli fibroblasti- soluviljelmässä sytotoksinen. Kaasu-neste kromatografia (GLC) sekä massaspektrometritutkimukset osoittivat pihkan ja pihkasalvan (asetoniuutos) sisältävän ainakin kolme biologisesti potentiaalista aineryhmää: p-kumarihappo, hartsihapot (abietiinihappo, dehydroabietiinihappo, isopimarihappo, jne.) sekä lignaanit (pinoresinoli, larisiresinoli, jne.). Kuusen puhdistetun runkopihkan asetoniuutteessa hartsihappojen ja lignaanien kokonaispitoisuus oli keskimäärin 300 mg/g sekä 10 %:ssa pihkasalvassa 30 mg/g. Pihka sisältää myös rasvahappoja sekä monoterpeenejä, flavonoideja ja tanniineja, joiden pitoisuutta tutkimuksessa ei määritetty. Satunnaistetussa, prospektiivisessa kliinisessä potilastutkimuksessa verrattiin perinteisen pihkasalvan tehoa gradus II-IV painehaavaa sairastavilla potilailla 11 terveyskeskuksen vuodeosastolla. Pihkasalvaa verrattiin hydrofiiberihoitoon (ilman hopeaa tai hopean kanssa) 37 potilaalla. Pihkasalvahoito tai vertailuhoito voitiin toteuttaa 22 potilaalla 6 kk hoitoperiodin kuluessa. Sekä per protocol että ITT (intention-to-treat) analyysien mukaan pihkasalva oli tilastollisesti (P = 0.003; per protocol analyysi; parantuneet haavat) vertailuhoitoa merkittävästi tehokkaampi. Pihkasalvaryhmässä kaikki haavat paranivat 6 kuukauden hoitojakson aikana yhtä haavaa lukuun ottamatta (94% (95%CI 84-100%)). Vertailuryhmässä alle puolet (36% (8-65%)) haavoista parani kuuden kuukauden hoitojakson aikana. Pihkasalvan tehokkuus haavan paranemisessa oli riippumaton siitä oliko haava infektoitunut vai ei. Toisessa potilastutkimuksessa (observaatiotutkimus) selvitettiin 10%:sen pihkasalvan tehokkuutta sekä käytettävyyttä 23 kroonista, komplisoitunutta leikkaushaavaa (avoimen haavan pituus 29±19 mm; vaihteluväli 5-60 mm) sairastavalla potilaalla kotihoitona/itsehoitona. Kaikki haavat paranivat keskimäärin 43±24 päivässä. Haittavaikutuksia ei todettu ja hoitoa ei jouduttu lopettamaan yhdelläkään potilaalla. Laskennallinen haavaan paranemisnopeus (re-epitelisaatio) oli keskimäärin 2 mm päivässä. Potilastutkimukset (satunnaistettu tutkimus ja observaatiotutkimus; per protocol) kohdistuivat yhteensä 45 potilaaseen, joista yksi (2%; 95%CI: 0-5%) potilas satunnaistetussa painehaavatutkimuksessa sai allergisen reaktion (allerginen kontaktidermatiitti). Muita allergisia reaktioita tai haittavaikutuksia ei tutkimuksissa todettu. Pihkasalvahoidon hoitotarvikkeiden (pihkasalva, sidetaitokset, ym.) hinnaksi observaatiotutkimuksessa komplisoituneissa leikkaushaavoissa laskettiin 1.2 ±0.5 per hoitopäivä. Tutkimukset osoittavat, että kuusen pihkasta valmistettu salva on objektiivisesti arvioituna tehokas, halpa ja turvallinen hoito ihohaavoissa. Pihka ja 10%:nen pihkasalva, ja niiden sisältämät hartsihapot, ovat laajakirjoisesti antimikrobisia, mutta salvan haavojen paranemista nopeuttava vaikutus täytyy johtua potilastutkimusten perusteella myös pihkan positiivisesta vaikutuksesta haavan paranemista ohjaaviin mekanismeihin, ei pelkästä pihkan antimikrobisesta ominaisuudesta.
URI: URN:ISBN:978-952-10-8711-0
http://hdl.handle.net/10138/39074
Päiväys: 2013-05-24
Avainsanat: lääketiede
Tekijänoikeustiedot: Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.


Tiedostot

Latausmäärä yhteensä: Ladataan...

Tiedosto(t) Koko Formaatti Näytä
sipponen_dissertation.pdf 2.755MB PDF Avaa tiedosto

Viite kuuluu kokoelmiin:

Näytä kaikki kuvailutiedot