Soluciones electrolizadas de superoxidación de pH neutro para aplicaciones antimicrobianas

MVZ, Dip. Cert.FP, María Fernanda Ávila Olivera

Responsable del área de medicina felina en la Clínica Veterinaria del Bosque

Resumen

Los avances recientes en soluciones antimicrobianas han mostrado resultados prometedores en varios campos, incluyendo el cuidado de heridas, la medicina veterinaria y la higiene ambiental. Este artículo proporciona una visión general de varios estudios que investigan la eficacia y seguridad de las soluciones de superoxidación de pH neutro y las soluciones activadas electroquímicamente en diferentes aplicaciones.

Palabras clave: soluciones antimicrobianas, superoxidación, activadas electroquímicamente

Abstract

Recent advances in antimicrobial solutions have shown promising results in several fields, including wound care, veterinary medicine and environmental hygiene. This article provides an overview of several studies investigating the efficacy and safety of superoxidized pH neutral solutions and electrochemically activated solutions in different applications.

Keywords: antimicrobial solutions, superoxidation, electrochemically activated

Introducción

La medicina veterinaria enfrenta desafíos constantes en la prevención y tratamiento de enfermedades, así como en la promoción del bienestar animal. La seguridad, eficiencia y la reducción de enfermedades nosocomiales son aspectos fundamentales en la práctica veterinaria, no solo para garantizar la salud de los animales, sino también para proteger la salud pública. En la búsqueda constante por mejorar la eficacia de los tratamientos antimicrobianos y la prevención de infecciones nosocomiales para los animales, así como reducir el riesgo de contraer enfermedades zoonóticas en el ámbito veterinario, la comunidad científica ha dedicado esfuerzos significativos para explorar nuevas terapias y tecnologías. En este artículo se examinan diversos avances científicos que han contribuido significativamente a estos aspectos en diferentes áreas de la medicina veterinaria.

Salud ocupacional

Evaluación de toxicidad y seguridad

Es esencial contar con soluciones seguras tanto para nuestros pacientes como para nuestras instalaciones. La garantía de su baja toxicidad es fundamental para asegurar buenas prácticas y brindar tranquilidad durante su uso.

Un estudio centrado en la seguridad de una soluciones electrolizadas de superoxidación de pH neutro en ratas reveló resultados alentadores. La población se dividió en tres grupos: el primero recibió una sola dosis de 10 cc/kg de solución salina fisiológica normal (NaCl 0.9%), al segundo grupo se inyectó una sola dosis de solución electrolizada de superoxidación de pH neutro a la misma dosis, y al tercer grupo se le administraron tres inyecciones a la misma dosis que el grupo dos, en el primer, tercer y quinto día del estudio. Al realizar la necropsia de las ratas de los tres grupos, la cavidad abdominal no mostró alteración alguna y en el estudio histopatológico del hígado, ninguno de los grupos mostró reacción o evidencia de intoxicación. Los resultados indican que la infusión intraperitoneal de la solución electrolizada de superoxidación de pH neutro no causó toxicidad significativa en la superficie peritoneal ni en el hígado de las ratas. No se observaron complicaciones graves ni efectos adversos graves en los tejidos examinados (figs. 1 y 2).1

En estudios in vitro se comparó la toxicidad de un gel electrolizado de superoxidación de pH neutro con clorhexidina en la preservación de células mesenquimatosas en la mucosa oral. La muestra se dividió en cinco grupos:

  1. Grupo control.
  2. Lavado oral con clorhexidina al 0.12% durante 30 segundos.
  3. Lavado oral con clorhexidina al 0.12%.
  4. Lavado oral con gel electrolizado de superoxidación de pH neutro durante 30 segundos.
  5. Lavado oral con gel electrolizado de superoxidación de pH neutro durante 1 minuto.

Los resultados indicaron que el gel electrolizado de superoxidación de pH neutro preservó y cuidó mejor las células en comparación con clorhexidina, demostrando así su seguridad para preservar los tejidos de la membrana mucosa y la piel.2,3

Estos hallazgos respaldan la idea de que este producto podría considerarse como una opción terapéutica viable y segura para su uso en animales. La falta de toxicidad observada sugiere que este tratamiento podría ser una herramienta valiosa en el arsenal terapéutico veterinario, contribuyendo así a mejorar la salud y el bienestar de los animales.

En la Clínica Veterinaria del Bosque se utilizan las soluciones electrolizadas de superoxidación de pH neutro en diversos procedimientos, siendo uno de los más relevantes en las laparotomías exploratorias para prevenir la infección por patógenos que podrían introducirse durante la cirugía. Esto incluye realizar un lavado en casos de presencia de pus en el abdomen (peritonitis séptica) debido a heridas punzocortantes o mordeduras (fig. 3). Es importante destacar que este producto no se retira por succión ni por absorción con gasas estériles, sino que se deja en su lugar al finalizar el procedimiento para continuar ejerciendo su efecto protector.

Figura 3. Lavado abdominal

 Reducción de enfermedades nosocomiales y zoonosis

Las infecciones transmitidas por instrumentos contaminados han sido reportadas en una variedad de tipos de instrumentos y métodos de desinfección y esterilización, incluyendo fallas en procesos como la limpieza, desinfección, esterilización y enjuague.4 Diversos factores pueden afectar la efectividad y calidad de la limpieza de los instrumentos, tales como la limpieza inicial en el punto de uso, la fricción y humedad en la superficie del instrumento, así como el diseño del instrumento quirúrgico.5

En el contexto de la medicina veterinaria, Staphylococcus aureus emerge como uno de los patógenos más pertinentes, dado que se encuentra frecuentemente en la mayoría de los hospitales veterinarios, colonizando diversas superficies. Este estudio ha observado que Staphylococcus aureus presenta una notable resistencia a una variedad de antibióticos y desinfectantes, atribuible a su capacidad para formar biopelículas, así como a la presencia de genes de virulencia y la resistencia antimicrobiana en diferentes cepas.

Se ha constatado una diferencia significativa en la tasa de detección de S. aureus entre los hospitales veterinarios 1, 2 y 3 (p < 0.001). Las cepas de Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM) no se aislaron de las superficies de dispositivos médicos, ni de las superficies ambientales o el polvo en el aire; sin embargo, se detectaron en cuatro veterinarios y una mascota.6

Inocuidad y medio ambiente

Recientemente, el Ministerio de Salud de la República Popular de China emitió tres normativas relacionadas con materiales y sustancias restringidas en desinfectantes, así como requisitos generales para desinfectantes de mucosas en abril de 2020. Así, la solución electrolizada de superoxidación de pH neutro no solo se utiliza para desinfectar instrumentos médicos, entornos clínicos y superficies de objetos, sino también para la desinfección de manos, piel y mucosas. Además, la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos ha recomendado varios desinfectantes para combatir el COVID-19, incluyendo el ácido hipocloroso (HOCl), presente en el agua electrolizada.

En el mercado actual, existen diversos productos desinfectantes basados en agua electrolizada, siendo la fórmula principal aprobada el HOCl, que puede permanecer estable durante hasta 12 meses sin ser citotóxico. Al mismo tiempo, su capacidad para neutralizar el pH puede mejorar la actividad terapéutica, estabilidad y tolerabilidad en la piel. Se han registrado numerosas patentes relacionadas con la aplicación de la solución electrolizada de superoxidación de pH neutro para el cuidado avanzado de tejidos, dermatología y atención dental.3

Eficacia antimicrobiana

Es evidente la complejidad que algunos patógenos presentan en cuanto a su eliminación de forma segura e inocua tanto para los médicos veterinarios como para los pacientes. Por ello, es de suma importancia buscar un equilibrio entre la eficiencia y la seguridad de los productos utilizados diariamente en las clínicas y hospitales veterinarios.

El desafío radica en encontrar productos que sean lo suficientemente efectivos para eliminar los patógenos sin comprometer la salud y el bienestar de los profesionales veterinarios, el personal auxiliar y los animales bajo cuidado. Además, estos productos deben ser seguros para el medio ambiente y no representar riesgos para la salud pública.

La búsqueda de este equilibrio implica la evaluación cuidadosa de los ingredientes y formulaciones de los desinfectantes y productos antimicrobianos utilizados en la práctica veterinaria. Se deben considerar factores como la toxicidad, la irritación cutánea, la inhalación de vapores, así como la posibilidad de generación de subproductos tóxicos durante el uso de estos productos.

Por lo tanto, es esencial que los médicos veterinarios y los responsables de la gestión en los hospitales y clínicas veterinarias seleccionen productos que hayan sido rigurosamente probados y que cuenten con aprobaciones regulatorias pertinentes. Asimismo, la capacitación del personal en el manejo adecuado de estos productos y el cumplimiento estricto de los protocolos de seguridad son fundamentales para garantizar un ambiente de trabajo seguro y la protección de la salud de todos los involucrados.

En una investigación exhaustiva sobre las soluciones electrolizadas de superoxidación de pH neutro, se han explorado diversos enfoques para combatir patógenos en diferentes contextos clínicos y ambientales.

Un artículo evaluó el uso de la solución electrolizada de superoxidación de pH neutro para reducir la presencia de patógenos en una granja porcina. En este estudio, se aplicó la técnica de aspersión tipo aerosol para reducir Actinobacillus pleuropneumoniae y Staphylococcus aureus; los resultados fueron impresionantes, con una reducción casi del 99.9% en los primeros 30 segundos, demostrando así su eficacia. Los hallazgos indican que se logra una disminución significativa en la concentración de bacterias aerosolizadas, lo que sugiere el potencial de estas soluciones como una medida efectiva para descontaminar el aire en entornos agrícolas. Este descubrimiento es relevante para mejorar la salud pública y la bioseguridad en las operaciones agrícolas.7

Los resultados subrayan el prometedor potencial de mejorar la higiene ambiental en entornos agrícolas, lo que contribuye a la prevención de enfermedades y promueve la salud pública.7

Estos estudios evidencian la importancia y la variedad de aplicaciones de estas soluciones en la lucha contra patógenos en entornos médicos y veterinarios, enfatizando su potencial para mejorar la seguridad y la eficacia de los procedimientos clínicos y la gestión ambiental de la salud.

Innovación en el tratamiento de heridas veterinarias

Un reporte de caso detalló el tratamiento exitoso de heridas profundas en perros mediante un vendaje de heridas antioxidante. Este avance muestra el potencial de productos innovadores en el cuidado de heridas veterinarias, proporcionando nuevas alternativas terapéuticas para mejorar la recuperación y calidad de vida de las mascotas.

Aunque el uso de otros productos puede aportar ventajas, es importante tener en cuenta algunos de los efectos negativos más importantes de los antisépticos más comunes usados en la medicina veterinaria:

  • Alcoholes: si se aplican brevemente en la piel, no causan daño, pero pueden irritar si se dejan durante mucho tiempo. En superficies lesionadas, pueden empeorar el daño y propiciar el crecimiento bacteriano, por lo que no se recomienda su uso como antiséptico para heridas abiertas. Su aplicación puede causar irritación y sequedad cutánea y al volatilizarse pueden irritar la mucosa nasal y lagrimal. El alcohol isopropílico es más tóxico que el etanol y se absorbe a través de la piel, por lo que no se debe usar en grandes áreas del cuerpo.8
  • Yodóforos: pueden causar dermatitis y quemaduras químicas, especialmente si quedan en la piel por mucho tiempo. La combinación con alcohol aumenta el riesgo de quemaduras. La povidona yodada, a diferencia del yodo elemental, causa menos irritación en la piel. Existe riesgo de absorción sistémica de yodo a través de la piel, lo que puede provocar hipotiroidismo en neonatos.8
  • Clorhexidina: puede causar graves problemas en la córnea, especialmente a concentraciones superiores al 2%, siendo tóxica tanto para la córnea como para la conjuntiva ocular. En el oído medio, puede provocar sordera debido a su ototoxicidad conocida. Se debe evitar el contacto con las meninges y permitir que se seque antes de realizar una punción raquídea o espinal para prevenir la entrada de la solución, lo que aumentaría el riesgo de aracnoiditis. En pacientes con perforación del tímpano, no se recomienda su uso local debido al riesgo de sordera al instilarla en el oído medio.8
  • Triclosán: ampliamente utilizado en productos de cuidado personal y limpieza, es un contaminante ecológico. Sus concentraciones en los sedimentos aumentan en áreas urbanizadas, y se ha detectado en el 75% de las muestras de orina en la población estadounidense. Existe preocupación por sus efectos endocrinos en especies acuáticas y la exposición al triclosán podría estar relacionada con alteraciones en los niveles de hormonas tiroideas en humanos.8

El control indirecto de la inflamación en el lecho de la herida a través de la reducción en el exceso de producción de oxígeno reactivo también puede contribuir a la reducción del tejido cicatricial, ya que la inflamación excesiva en el sitio de la herida se ha reportado como uno de los principales factores en la formación de cicatrices.9

Es fundamental contar con un agente antibacteriano tópico que pueda reducir la carga bacteriana en la herida sin interferir en su proceso de curación. La cicatrización de heridas abarca varias etapas, desde la hemostasia hasta la remodelación de tejidos, y es crucial para promover una cicatrización adecuada y prevenir la formación excesiva de cicatrices. Los tratamientos actuales se centran en la eliminación de infecciones, la protección mecánica y el apoyo nutricional para optimizar la curación.3,10

Se ha utilizado la solución electrolizada de superoxidación de pH neutro con propiedades antimicrobianas como parte de terapias para promover la proliferación celular y combatir infecciones y biofilms en la cicatrización de heridas. Estudios han demostrado mejoras significativas en el lecho de la herida con el uso de agua electrolizada en combinación con apósitos de espuma y terapia de presión negativa. Otros estudios también han observado reducciones en el recuento de bacterias, como Staphylococcus aureus, sin efectos adversos al utilizar agua electrolizada en pacientes con dermatitis atópica. El agua electrolizada ha demostrado tener un efecto positivo en la cicatrización de heridas, mejorando las lesiones en una proporción significativa de pacientes (fig. 4). Además, el compuesto activo en el agua electrolizada, el ácido hipocloroso (HOCl), puede aumentar la oxigenación en las heridas y romper los biofilms, lo que lo diferencia de otros productos utilizados en el tratamiento de heridas.3

Conclusión

En conjunto, estos estudios y revisiones demuestran el potencial de las nuevas terapias y tecnologías antimicrobianas para abordar desafíos significativos en la medicina moderna. Se requiere una mayor investigación y desarrollo en esta área para optimizar el tratamiento de enfermedades infecciosas y promover la salud pública en todo el mundo.

En este contexto, las soluciones electrolizadas con pH neutro destacan como una herramienta integral y versátil en el manejo de consultorios médicos. Su capacidad para desinfectar superficies, instrumentos médicos y mucosas, junto con su efectividad como antiséptico en la piel y las heridas, ofrece una solución completa para la prevención y control de infecciones en entornos clínicos. Además, su perfil de seguridad, al no causar daño citotóxico y mantener la estabilidad durante periodos prolongados, las convierte en una opción atractiva para la práctica médica.

La incorporación de soluciones electrolizadas con pH neutro en el arsenal terapéutico de los consultorios médicos no solo puede mejorar la eficacia de los protocolos de desinfección, sino que también puede contribuir a la reducción de la resistencia antimicrobiana y al bienestar general de los pacientes. Su aplicación en la desinfección de manos, piel y mucosas, combinada con su capacidad para neutralizar el pH y mejorar la tolerabilidad cutánea, promueve un ambiente clínico seguro y saludable en la práctica médica veterinaria.

En resumen, las soluciones electrolizadas con pH neutro representan una innovación prometedora en el campo de la desinfección y el control de infecciones en entornos médicos. Su uso integral como desinfectante y antiséptico en el manejo de consultorios médicos ofrece beneficios significativos para la práctica clínica y la salud pública en general. Sin embargo, es importante seguir investigando y desarrollando estas tecnologías para maximizar su potencial y garantizar su eficacia en diversas aplicaciones médicas veterinarias.

Referencias

  1. Aras A, Karaman E, Yılmaz Z et al. Intraperitoneal Infusion of Neutral-pH Superoxidized Solution in Rats: Evaluation of Toxicity and Complications on Peritoneal Surface and Liver. Medical Science Monitor. 2017;23:960–965. https://doi.org/10.12659/msm.899453
  2. Torres-Capetillo E, Carrillo-Fuentevilla R, De la Garza-Ramos MA et al. Antimicrobial efficacy of neutral super-oxidized electrolyzed gel versus chlorhexidine digluconate 0.12% in biofilm formation on orthodontic mini-implants: An in vitro study. Journal of Pharmacognosy and Phytotherapy. 2013;5(4):64-71. doi 10.5897/JPP12.063
  3. Yan P, Banan-Mwine Daliri E, Oh DH. New Clinical Applications of Electrolyzed Water: A Review. Microorganisms. 2021;9(136), 1-19. https://doi.org/10.3390/ microorganisms9010136
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  5. Evangelista SS, Guimaraes NR, Garcia NB et al. Effectiveness of manual versus automated cleaning on Staphylococcus epidermidis biofilm removal from the surface of surgical instruments. American Journal of Infection Control. 2020;48(3):267–274. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2019.08.024
  6. Chen L, Tang ZY, Ma ZB et al. Biofilm Production Ability, Virulence and Antimicrobial Resistance Genes in Staphylococcus aureus from Various Veterinary Hospitals. Pathogens. 2020;9(4):1-17. https://doi.org/10.3390/pathogens9040264
  7. Tenzin S, Ogunniyi AD, Khazandi M et al. Decontamination of aerosolised bacteria from a pig farm environment using a pH neutral electrochemically activated solution (Ecas4 anolyte). PLOS ONE. 2019;14(9), 1-15. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0222765
  8. Diomedi A, Chacón E, Delpiano L et al. Antisépticos y desinfectantes: apuntando al uso racional. Recomendaciones del Comité Consultivo de Infecciones Asociadas a la Atención de Salud, Sociedad Chilena de Infectología. Rev Chilena Infectol. 2017;34(2):156-174.
  9. Balasch J, Ramió-Lluch L, Puigdemont A et al. Case Report on the Treatment of Surgically Debrided Deep Wounds with A New Antioxidant Wound Dressing in Two Dogs. Advances in Animal and Veterinary Sciences. 2016;4(7):389–393. https://doi.org/10.14737/journal.aavs/2016/4.7.389.393
  10. González-Cantú CC, Torres-Muñoz N, Urrutia-Baca VH. Antibacterial efficacy of a pH-neutral electrolyzed super-oxidized solution for nonsurgical periodontal treatment. Heliyon. 2022;8(12). https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e12291
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