اوزون، یک مولکول بسیار واکنش پذیر متشکل از سه اتم اکسیژن است که اغلب در اشکال مختلف درمانی از جمله آب درمانی ازن دار، روغن ازن دار و اتوهمتراپی ازن استفاده می شود. این محصولات نوآورانه ازن به عنوان درمان های مکمل برای طیف وسیعی از بیماری های پوستی، مانند بیماری های عفونی، اگزما ها و درماتیت ها، پسوریازیس، ترمیم زخم ها مثل پای دیابتی و زخم های فشاری کاربرد دارند.
چندین مطالعه پتانسیل اوزون درمانی را در تقویت میکروبیوم های پوست و روده و همچنین در درمان های ضد تومور و ضد پیری برجسته کرده اند. اوزون درمانی، به عنوان یک استراتژی درمانی نوظهور، از طریق مکانیسم های پیچیده ای عمل می کند که شامل اثرات آنتی اکسیدانی، ظرفیت تعدیل کنندگی سیستم ایمنی و تعدیل میکروسیرکولاسیون موضعی است.
در سال‌های اخیر، تحقیقات در مورد مکانیسم ازن به طور پیوسته در حال گسترش بوده است. هدف این مقاله مرور و بررسی مکانیسم‌های بیولوژیکی مولکولی احتمالی ازن در درمان بیماری‌های پوستی است که شواهد نظری قوی ای برای کاربرد ازن در طب ارائه می‌کند.
مقدمه
پوست، بزرگترین عضو بدن ما، به عنوان دفاع اولیه در برابر محرک های خارجی و عوامل بیماری زا عمل می کند. با این حال، درمان های فعلی اغلب برای مقابله موثر با بیماری های پیچیده پوستی مبارزه می کنند که منجر به عوارض جانبی قابل توجهی می شود. این امر نیاز به به کارگیری استراتژی های درمانی جدید را برجسته می کند.
اوزون درمانی (O3)، یک درمان غیرتهاجمی و مقرون به صرفه با حداقل عوارض جانبی اشت که از قرن شانزدهم به عنوان یک عامل درمانی بالقوه مورد بررسی قرار گرفته است. امروزه از داروهای مختلف مرتبط با ازن برای درمان بیش از ۵۰ بیماری پاتولوژیک از جمله بیماری های پوستی، فتق دیسک بین مهره ای، عوارض دیابت، بیماری های مخاطی دهان، بیماری های قلبی عروقی ، بیماری های عروقی مغز و سرطان استفاده می شود.
اوزون درمانی موضعی می تواند طیف وسیعی از بیماری های پوستی، از بیماری های عفونی و التهابی گرفته تا بیماری های مربوط به خود ایمنی و زخم های مزمن را درمان کند. همچنین می‌تواند سوختگی‌ها و زخم‌ها را ترمیم کند، بهبودی را تسریع کند و بعد از لیزر زیبایی پوست را التیام بخشد. اوزون درمانی سیستمیک نیز به عنوان یک عامل ضد درد، ضد پیری و ضد تومور و به عنوان یک استراتژی درمانی برای COVID-19 پتانسیل بالایی را از خود نشان داده است.
O3، گازی است مایل به آبی و با بویی شبیه به بوی ماهی که متشکل از سه اتم اکسیژن بوده و دارای ظرفیت اکسیداسیونی قوی است و از این منظر پس از فلوئور در رتبه دوم قرار دارد. هنگامی که در پلاسما یا سرم حل می شود، به سرعت گونه های اکسیژن فعال و محصولات اکسیداسیون لیپید تولید می کند. این مولکول‌ها می‌توانند مسیرهای Nrf2 و NF-kB را تنظیم کنند، که برای تعدیل واکنش‌های ردوکس درون سلولی و تعادل التهابی ضروری است. این بررسی با هدف روشن کردن اثرات دارویی و مکانیسم‌های مولکولی بالقوه ازن در بیماری‌های پوستی انجام شده است.
استفاده از ازن در درماتولوژی
هیدروتراپی ازن دار
در آب درمانی اوزون دار ازن در آب حل می شود به واسطه آن بیماری های پوستی مانند بیماری های عفونی، درماتیت آتوپیک، پسوریازیس، پمفیگوس و پای دیابتی را درمان کند. همچنین زخم ها را تمیز می کند، بهبود را تسریع می کند و به ترمیم پوست بعد از لیزر کمک می کند. آب درمانی ازن دار ساده، انعطاف پذیر است و محدودیت سنی ندارد. با این حال، به دلیل ناپایداری O3، نمی توان آن را ذخیره یا ارسال کرد از این رو ازن در محل تولید می شود که این امر مستلزم تجهیزات مناسب است.
روغن ازن دار
روغن ازن دار از واکنش O3 با روغن گیاهی غنی از اسیدهای چرب غیراشباع ساخته می شود که فعالیت ازن را حفظ می کند. ازن این اسیدها را اکسید می کند و ۱،۲،۴-تریاکسولان را تشکیل می دهد و O3 را روی ضایعات پوستی آزاد می کند. روغن ازن دار که در دمای ۴ درجه سانتی گراد نگهداری می شود، به مدت ۲ سال پایدار می ماند و آن را به مکمل خوبی برای آب ازن دار ناپایدار تبدیل می کند. قابل حمل است، استفاده از آن آسان است و تعامل پوستی خوبی دارد. کنترل درجه پراکسیداسیون برای اثربخشی آن بسیار مهم است. روغن ازن دار نیز باعث بهبود زخم می شود و درماتیت آتوپیک، پسوریازیس و عفونت های باکتریایی و قارچی سطحی را درمان می کند.
اتوهمتراپی ازن دار (OAHT)
OAHT مقدار محدودی از خون را در معرض دوز کنترل شده ازن قرار داده و آن را دوباره به بدن تزریق می کند. سیستم آنتی اکسیدانی استرس اکسیداتیو گذرا را خنثی می کند. OAHT باید با دوز کم شروع شود و پاسخ بیمار کنترل شود. این به عنوان درمان مکمل برای پای دیابتی، تومورها، هرپس زوستر، برخی بیماری های خودایمنی و به عنوان یک استراتژی ضد پیری استفاده می شود.
سایر اشکال دوز جدید
- امولسیون های مبتنی بر روغن ازن دار: امولسیون بر پایه روغن ازن دار یک پراکندگی کلوئیدی است که برای فرمولاسیون پمادها، ژل ها و لوسیون ها استفاده می شود. تجربه کاربر را بهبود می بخشد و دامنه استفاده را گسترش می دهد.
- میکروامولسیون ها و نانوامولسیون ها: میکروامولسیون‌ها و نانوامولسیون‌های ازن‌شده، روغن ازن را با میکروامولسیون‌ها پر می‌کنند و در نتیجه باعث تحریک متوسط پوست و خواص ضد باکتریایی مناسب می‌شوند.
- ماکرو، میکرو، و نانو کپسوله سازی روغن ها: میکروکپسول ها روغن ازن را به شکلی تعبیه می کنند تا رهاسازی دارو را تنظیم کنند، پایداری را بهبود بخشند و از واکنش های شیمیایی ناخواسته جلوگیری کنند. آنها در منسوجات پزشکی برای فعالیت ضد باکتریایی استفاده می شوند.
سیستم تولید ازن منعطف و پرتابل
ژنراتورهای کوچک و قابل حمل ازن را می توان برای درمان عفونت زخم با دوز کم یا طولانی مدت استفاده کرد. ژنراتور قابل حمل شامل یک پچ تحویل ازن منعطف و یک واحد تولید ازن است. این سیستم به طور موثر سودوموناس آئروژینوزا و استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس را در عفونت زخم از بین می برد.
مکانیسم اوزون تراپی برای بیماری های پوستی
ظرفیت آنتی اکسیدانی
استرس اکسیداتیو ناشی از ROS و RNS بیش از حد می تواند سیستم دفاعی آنتی اکسیدانی را نامتعادل کند و بر ساختار سلولی، عملکرد و فعالیت میتوکندریایی تأثیر بگذارد. Nrf2، یک مسیر سیگنالینگ حیاتی، واکنش های ردوکس داخل سلولی و تعادل التهابی را مدیریت می کند.
در درمان سیستمیک ازن دار، ازن در سرم یا پلاسما حل می شود و با اسیدهای چرب غیراشباع چندگانه واکنش می دهد تا سیستم آنتی اکسیدانی را تحریک کند. ازن به عنوان یک تنظیم کننده عمل می کند و از اصول استاندارد فارماکولوژی پیروی نمی کند. H2O2 و ۴-HNE، پیام رسان های گذرا، مسیر Nrf2 را تحریک می کنند. اثرات به غلظت O3 و نوع بافت بستگی دارد.
H2O2 و ۴-HNE مسیر Nrf2 را به طور غیر مستقیم تحریک می کنند. O3 بقایای سیستئین Keap1 را اصلاح می کند و از یوبی کوئیتیناسیون کمپلکس Keap1 جلوگیری می کند و منجر به تجمع Nrf2 هسته ای می شود. Nrf2 رونویسی ARE را القا می کند و بیان آنزیم های آنتی اکسیدانی را تنظیم می کند.
HO-1، یک آنزیم رمزگذاری شده ژنتیکی، CO و هم را تجزیه می کند و بیلیوردین را به بیلی روبین تبدیل می کند. CO مسیر NF-kB را مهار می کند و سیتوکین های پیش التهابی را کاهش می دهد. بیلی روبین به عنوان یک آنتی اکسیدان چربی دوست عمل می کند. HO-1 با مهار سیتوکین های پیش التهابی و فعال کردن سیتوکین های ضد التهاب التهاب را متعادل می کند.
CK2، یک تنظیم کننده NADPH اکسیداز منفی، تحت تأثیر ازن از طریق مسیر Nrf2 قرار می گیرد و یک اثر درمانی در مولتیپل اسکلروزیس ارائه می دهد.
میتوکندری، تولیدکننده انرژی برای فرآیندهای سلولی، ممکن است دچار اختلال شود و باعث تولید بیش از حد ROS، آسیب پروتئین اکسیداتیو و چربی، کاهش تولید ATP و تجمع آسیب DNA شود. ازن می تواند آسیب میتوکندری ناشی از آسیب ایسکمی-پرفیوژن مجدد را کاهش دهد. ازن با فعال کردن مسیر Nrf2 و افزایش پروتئین های آنتی اکسیدانی آسیب میتوکندری را ترمیم می کند، ساختارهای سلولی را بازسازی می کند، عملکرد میتوکندری را تقویت می کند و اتوفاژی میتوکندری را کاهش می دهد. درمان ازن باعث کاهش پروتئین های مرتبط با اتوفاژی LC3B-II و LC3B-I می شود که نشان دهنده کاهش اتوفاژی است. اوزون درمانی سطح PINK1 را نیز کاهش می دهد که نشان دهنده کاهش اتوفاژی میتوکندری است.
عملکردهای تنظیم کننده سیستم ایمنی
ازن سیستم ایمنی را در طول درمان بیماری تنظیم می کند. لکوسیت ها را افزایش می دهد، توانایی فاگوسیتی گرانولوسیت ها را افزایش می دهد و تشکیل مونوسیت ها را تقویت می کند. سلول های T را فعال می کند و آزادسازی سیتوکین را تحریک می کند. ازن مسیر NF-kB را که پاسخ التهابی را تنظیم می کند، مهار می کند. فعال شدن مسیر NF-kB باعث آزاد شدن سیتوکین های پیش التهابی و بیان ژن های پیش التهابی می شود که در نتیجه التهاب و آسیب بافتی ایجاد می شود. دوزهای O3 درمانی مسیر NF-kB را سرکوب می کنند، در حالی که دوزهای بالا باعث التهاب می شوند. اوزون درمانی موضعی می تواند انتقال سیگنال TLR2/NF-kB را در ضایعات پسوریازیس مهار کند و فعال شدن مسیرهای سیگنالینگ TLRTNF و IL-17 را سرکوب کند.
ضد عفونت
- فعالیت ضد باکتریایی: عفونت های باکتریایی شایع هستند و آنتی بیوتیک ها تا کنون نیز مفید بوده اند اما نگرانی ها در مورد استفاده نادرست از آنتی بیوتیکها، باکتری های مقاوم وجود دارد. اینها اغلب با تشکیل بیوفیلم باکتریایی مرتبط هستند. اوزون با اثر باکتریواستاتیک وسیع الطیف خود می تواند به طور موثر باکتری های مختلف از جمله MRSA، استرپتوکوک، P. aeruginosa، E. coli و مایکوباکتری ها را از بین ببرد. همچنین می تواند بیوفیلم های باکتریایی را از بین ببرد. ازن فعالیت ضد میکروبی خود را با از بین بردن دیواره سلولی باکتری ها، اکسید شدن گلیکوپروتئین ها و گلیکولیپیدها، تأثیر بر عملکرد آنزیم ها، آسیب رساندن به DNA و RNA و اختلال در فرآیندهای متابولیک میکروبی و تولید مثل دنبال می کند. اوزون درمانی همچنین دفاع ایمنی را تقویت می کند، هیپوکسی بافت را بهبود می بخشد و باعث بهبود زخم می شود.
- فعالیت ضد ویروسی: اوزون به طور بالقوه می تواند با تداخل در تکثیر ویروس، ویروس ها را سرکوب کند. به پروتئین های کپسید ویروسی و RNA آسیب می رساند، چرخه تولید مثل را مختل می کند و از تکثیر ویروس جلوگیری می کند. ازن با تعدیل NLRP3 فعالیت ضد التهابی از خود نشان می دهد. ازن می تواند ویروس هرپس سیمپلکس نوع ۱ را بدون تأثیر بر بقای سلولی غیرفعال کند. قبلاً گزارش دادیم که اوزون درمانی که به عنوان درمان کمکی برای درمان هرپس زوستر استفاده می‌شود، می‌تواند درد را در مرحله حاد هرپس زوستر کاهش دهد و به سرعت اجسام انکلوژن ویروسی را کاهش دهد و در نتیجه دوره بیماری هرپس زوستر را کوتاه کند. ازن می تواند با کنترل مسیر سیگنالینگ Nrf2 بر فعالیت گیرنده های ACE2 تأثیر بگذارد. ازن ممکن است با جلوگیری از تعامل بین SARS-CoV-2 و گیرنده ACE2، مسیر تکثیر درون زا SARS-CoV-2 را مسدود کند.
- فعالیت ضد قارچی: قارچ ها پاتوژن های مشروط با مقاومت قوی در برابر محیط خارجی هستند که منجر به چرخه های طولانی عفونت و میزان عود بالا می شوند. داروهای سنتی ضد قارچ عوارض جانبی فراوانی دارند. ازن می تواند عملکرد سلولی قارچ را مختل کند، تولید آنزیم های قارچی را مهار کند و تعداد کلنی های کاندیدا را کاهش دهد. همچنین می تواند تریکوفیتون منتاگروفیت ها و تریکوفیتون روبروم، که پاتوژن های مسئول اونیکومیکوزیس و کچلی پا هستند را از بین ببرد. ازن همچنین می‌تواند آفلاتوکسین B1 (AFB1) و مایکوتوکسین‌های تریکوتسن را خنثی کند که در صورت مصرف توسط انسان مضر هستند.
تسریع بهبود زخم
ازن می تواند با بهبود میکروسیرکولاسیون پوست، بهبود زخم را تسهیل کند، به ویژه در زخم های فشاری، پای دیابتی و زخم های ناشی از سوختگی. بهبود زخم شامل چهار مرحله است: هموستاز، التهاب، تکثیر و بازسازی. ازن باعث افزایش تجمع پلاکت ها، القا و تنظیم لکوسیت ها و ماکروفاژها می شود و اپیتلیالیزه شدن مجدد را تسهیل می کند. استرس اکسیداتیو متوسط تولید شده توسط ازن درمانی می تواند باعث افزایش HIF-1α شود، آزادسازی TGF-β و PDGF را افزایش دهد و کراتینوسیت ها را برای آزادسازی VEGF تسهیل کند. اوزون درمانی از طریق تسهیل مهاجرت فیبروبلاست و انتقال اپیتلیال – مزانشیمی (EMT) باعث بهبود زخم می شود. ازن از طریق افزایش توانایی های تکثیر و مهاجرت سلولی و همچنین افزایش سطح پروتئین α-SMA و کلاژن I در فیبروبلاست ها، روند بهبود زخم را تسریع می کند. O2 برای فرآیندهای بهبود زخم حیاتی است و رگ‌زایی، تمایز و مهاجرت کراتینوسیت‌ها و تکثیر فیبروبلاست و سنتز کلاژن را تسهیل می‌کند. اوزون ATP گلبول قرمز و ۲،۳-دی فسفوگلیسرات (۲،۳-DPG) را افزایش می دهد، ظرفیت حمل اکسیژن گلبول های قرمز را فزونی میبخشد و میل هموگلوبین به O2 را کاهش می دهد که این به آزادسازی O2 کمک می کند و عرضه O2 را به بافت های محیطی گسترش می دهد. اوزون درمانی در کاهش هیپوکسی زخم، به ویژه در زخم های فشاری، پای دیابتی و سایر زخم های مرتبط با بیماری عروق محیطی مفید است.
تنظیم میکرواکولوژی پوست و روده
«محور روده-پوست» ممکن است از طریق سیستم ایمنی بر سلامت پوست تأثیر بگذارد. پوست میزبان میکروب های مختلف از جمله باکتری ها، قارچ ها، کنه ها و ویروس ها است. میکروبیوم روده یک اکوسیستم پیچیده است که باکتری ها نقش غالب را ایفا می کنند. تعادل میکروبیوم های پوست و روده با بروز و شدت بیماری های پوستی مرتبط است. اوزون درمانی می تواند بار استافیلوکوکوس اورئوس را کاهش دهد و نسبت گونه های اسینتوباکتر را در درماتیت آتوپیک افزایش دهد. همچنین اثر باکتری کشی از خود نشان می دهد و در بازگرداندن تنوع میکروبی پوست شرکت می کند لذا اوزون درمانی به طور بالقوه می تواند میکرواکولوژی پوست و روده را بهبود بخشد.
نتیجه گیری
اوزون درمانی دارای خواص ضد عفونی،توانایی بهبود میکروسیرکولاسیون و تسکین درد، تقویت میکرواکولوژی پوست، اثر ضد پیری و اثر درمانی در سندرم پس از COVID-19 است و لذا این ماده میتوانددر حل بسیاری از مسائل طبی امیدبخش باشد. در همین حال، اوزون درمانی پتانسیل زیادی برای دارد. علاوه بر این، اوزون درمانی دارای مزایایی مانند هزینه کم، کارایی بالا و عوارض جانبی کم است. بنابراین،. در مطالعات آینده، ما قصد داریم ارزش کاربرد ازن را در درمان سایر بیماری ها نیز بررسی کنیم.
<