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La relazione tra pH e guarigione

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La relazione tra pH e guarigione

 

Nella cute integra (cioè isolata rispetto all'ambiente esterno dall'epidermide) i prodotti della respirazione ossidativa (CO 2 e acqua) e della respirazione anaerobia (acido lattico), sono rimossi localmente dal flusso ematico venoso. Un indicatore di tutto ciò è il valore di pH più basso del sangue venoso (7.35) rispetto a quello arterioso (7.45). Il pH della cute integra ha un pH compreso fra 4,8 e 6,0, a seconda del distretto in cui viene misurato, mentre i fluidi interstiziali mostrano un pH più alto, prossimo alla neutralità. Il valore più basso di pH della cute integra è dovuto principalmente alla presenza del cosiddetto “mantello acido”, una barriera protettiva naturale rispetto all'ambiente esterno.

 

Sono stati seguiti due approcci per determinare il ruolo che gioca il pH nel processo di guarigione :

 

a. misurazione diretta del pH delle lesioni
b.

determinazione degli effetti che si osservano sui tassi di guarigione modificando il pH delle ulcere.

 

La misurazione diretta del pH è limitata dalla disponibilità di strumenti efficaci: una sonda di pH ad ago danneggia il tessuto e determina morte cellulare localizzata, pertanto la tecnica stessa di misurazione può falsare il dato rilevato. In conseguenza di questi limiti, le misurazioni di pH sono possibili soltanto per la superficie delle lesioni o per il loro essudato.

 

In presenza di una lesione cronica, il pH del letto della ferita è di fondamentale importanza ai fini del processo di guarigione, infatti è stato osservato che una acidificazione del letto di lesione conduce ad un aumento del tasso di guarigione in pazienti affetti da ulcere venose degli arti inferiori. 13. La principale ragione del legame tra l'acidificazione del letto di ferita e l'accelerazione del processo di guarigione è dato dall'aumento della disponibilità di ossigeno per i tessuti (grazie alla sua dissociazione) e alla riduzione dell'istotossicità dei prodotti finali del metabolismo batterico. È stato osservato in diversi studi come le lesioni croniche siano caratterizzate da un pH basico e elevati livelli di proteasi.

 

Questa elevata concentrazione di proteasi a pH così alcalini, porta ad un incremento dei processi di degradazione della matrice extracellulare a causa delle proteasi che proprio a pH basico svolgono la loro massima attività. L'insieme di questi eventi (aumento del numero e della capacità litica delle proteasi) hanno effetti deleteri sui processi di guarigione, poiché vengono degradati il tessuto di granulazione neo-formato e le proteine endogene, biologicamente attive, come le citochine e i fattori di crescita. Da qui l'ipotesi che un approccio terapeutico efficace per le lesioni croniche potrebbe essere quello di modificare l'ambiente di lesione ristabilendo il giusto equilibrio proteolitico. Un approccio per raggiungere questo obiettivo potrebbe essere quello di ridurre il pH, riducendo così l'attività delle proteasi. A sostegno di questa ipotesi, vi è la registrazione di un pH alcalino o neutro nel letto di ulcere vascolari croniche e ulcere da pressione, se confrontato con la cute integra circostante; a ulteriore prova, è stato osservato che il pH, durante le fasi di guarigione, cambia, passando a una condizione di acidità durante la riepitelizzazione.

 

L'attività delle proteasi è estremamente condizionata dal pH. Le proteasi hanno la loro massima capacità catalitica tra pH 7 e pH 8 e decresce rapidamente quando il pH si abbassa. A pH 4 le proteasi sono inattivate irreversibilmente. Il pH delle lesioni è neutro o tende comunque all'alcalinità, mentre il pH della cute integra è acido: pH 5,5. Quando una lesione viene condotta in un ambiente acido, i fibroblasti proliferano più attivamente e il processo di guarigione viene stimolato più di quanto non lo sarebbe in ambiente neutro o alcalino.

 

Se il processo di riparazione è iniziato o è stimolato, risulta allora importante che la lesione sia mantenuta ad un valore di pH acido inferiore a 4, ricordando che comunque tali proteine sono importanti per la guarigione. La modulazione dell'attività delle proteasi può essere significativa nell'accelerare i processi di guarigione della lesione.

 

Peraltro c'è una stretta correlazione tra una prolungata attività proteolitica nel letto di ferita e la cronicizzazione della lesione. Il profilo di attività delle proteasi è fortemente dipendente dal pH, con una attività ottimale per tali proteine proprio nello stesso range di quello ritrovato nei fluidi delle lesioni croniche. E' stato misurato che i fluidi delle ferite croniche hanno un range di pH compreso tra 7 ed 8, come dimostrato in lavori pubblicati.

 

L'eccessiva espressione di proteasi è un fattore che contribuisce al rallentamento del processo di guarigione, bloccando, in alcuni casi, la lesione in un ciclo di cronicità. La riduzione del pH dei fluidi della lesione è invece un metodo ideale per controllare l'attività delle proteasi, senza peraltro causarne una inattivazione irreversibile, che determinerebbe la denaturazione anche di proteine utili nei fluidi della ferita, come i fattori di crescita.

 

Il risultato finale è che il circolo della cronicità si rompe, permettendo alla lesione di progredire verso la guarigione - raggiungibile attraverso la parziale inattivazione delle proteasi dannose, la riduzione dell'eccessiva attività proteasica e il controllo dell'attività proteolitica dannosa.

La riduzione del pH al disotto di 7 rallenta l'attività enzimatica delle proteasi quali l'elastasi, la plasmina, la catepsina G e l'MMP-2. Osserva il grafico seguente:

 

Enzyme activity graph