आधुनिक वैद्यकशास्त्राच्या क्षेत्रात, प्रतिजैविके ही सर्वात महत्त्वपूर्ण प्रगतींपैकी एक ठरली आहेत, ज्यामुळे सूक्ष्मजीवांच्या संसर्गाचे प्रमाण आणि मृत्यूदर लक्षणीयरीत्या कमी झाला आहे. जिवाणू संसर्गाचे वैद्यकीय परिणाम बदलण्याच्या त्यांच्या क्षमतेमुळे असंख्य रुग्णांचे आयुर्मान वाढले आहे. शस्त्रक्रिया, इम्प्लांट बसवणे, अवयव प्रत्यारोपण आणि केमोथेरपी यांसारख्या गुंतागुंतीच्या वैद्यकीय प्रक्रियांमध्ये प्रतिजैविके अत्यंत महत्त्वाची आहेत. तथापि, प्रतिजैविक-प्रतिरोधक रोगजनकांचा उदय ही एक वाढती चिंता बनली आहे, ज्यामुळे कालांतराने या औषधांची परिणामकारकता कमी होत आहे. सूक्ष्मजीवांमध्ये उत्परिवर्तन (mutation) होत असल्यामुळे, प्रतिजैविकांच्या सर्व श्रेणींमध्ये प्रतिजैविक-प्रतिरोधकतेची उदाहरणे नोंदवली गेली आहेत. प्रतिजैविक औषधांमुळे निर्माण झालेल्या निवडक दबावामुळे (selection pressure) प्रतिरोधक जीवाणूंच्या प्रजातींमध्ये वाढ झाली आहे, ज्यामुळे जागतिक आरोग्यासमोर एक मोठे आव्हान उभे राहिले आहे.
प्रतिजैविक प्रतिकारशक्तीच्या गंभीर समस्येचा सामना करण्यासाठी, प्रतिजैविकांचा वापर कमी करण्याबरोबरच, प्रतिरोधी रोगजनकांचा प्रसार रोखणारी प्रभावी संसर्ग नियंत्रण धोरणे लागू करणे आवश्यक आहे. याव्यतिरिक्त, पर्यायी उपचार पद्धतींची नितांत गरज आहे. या संदर्भात हायपरबॅरिक ऑक्सिजन थेरपी (HBOT) एक आशादायक उपचार पद्धती म्हणून उदयास आली आहे, ज्यामध्ये ठराविक दाब पातळीवर ठराविक कालावधीसाठी १००% ऑक्सिजन श्वासावाटे आत घेतला जातो. संसर्गासाठी प्राथमिक किंवा पूरक उपचार म्हणून वापरली जाणारी HBOT, प्रतिजैविक-प्रतिरोधी रोगजनकांमुळे होणाऱ्या तीव्र संसर्गावर उपचार करण्यासाठी एक नवीन आशा देऊ शकते.
ही थेरपी दाह, कार्बन मोनॉक्साईड विषबाधा, जुनाट जखमा, इस्केमिक आजार आणि संसर्ग यांसारख्या विविध परिस्थितींसाठी प्राथमिक किंवा पर्यायी उपचार म्हणून वाढत्या प्रमाणात वापरली जात आहे. संसर्ग उपचारांमध्ये एचबीओटीचे नैदानिक उपयोग खूप महत्त्वाचे असून, ते रुग्णांना अमूल्य फायदे देतात.
संसर्गामध्ये हायपरबॅरिक ऑक्सिजन थेरपीचे क्लिनिकल उपयोग
सध्याचे पुरावे एचबीओटीच्या (HBOT) उपयोगाला ठामपणे समर्थन देतात, मग तो स्वतंत्र उपचार असो किंवा पूरक उपचार, ज्यामुळे संसर्ग झालेल्या रुग्णांना महत्त्वपूर्ण फायदे मिळतात. एचबीओटी दरम्यान, धमनीतील रक्ताचा ऑक्सिजन दाब २००० mmHg पर्यंत वाढू शकतो आणि त्यामुळे निर्माण होणारा उच्च ऑक्सिजन-ऊती दाब फरक ऊतींमधील ऑक्सिजनची पातळी ५०० mmHg पर्यंत वाढवू शकतो. असे परिणाम इस्केमिक (रक्तपुरवठा कमी झालेल्या) वातावरणात दिसून येणाऱ्या दाहक प्रतिक्रिया आणि सूक्ष्म रक्ताभिसरणातील व्यत्यय बरे करण्यास, तसेच कंपार्टमेंट सिंड्रोमचे व्यवस्थापन करण्यास विशेषतः उपयुक्त ठरतात.
एचबीओटी (HBOT) रोगप्रतिकार प्रणालीवर अवलंबून असलेल्या स्थितींवर देखील परिणाम करू शकते. संशोधनातून असे दिसून आले आहे की, एचबीओटी (HBOT) ऑटोइम्यून सिंड्रोम आणि अँटीजेन-प्रेरित रोगप्रतिकार प्रतिसाद दाबून टाकू शकते, ज्यामुळे रोगप्रतिकार प्रतिसाद नियंत्रित करताना लिम्फोसाइट्स आणि ल्युकोसाइट्सचे अभिसरण कमी करून ग्राफ्ट टॉलरन्स (graft tolerance) टिकवून ठेवण्यास मदत होते. याव्यतिरिक्त, एचबीओटी (HBOT)बरे होण्यास मदत करतेजुनाट त्वचेच्या जखमांमध्ये अँजिओजेनेसिसला (रक्तवाहिन्यांच्या निर्मितीला) चालना देऊन, जी जलद बरे होण्यासाठी एक महत्त्वपूर्ण प्रक्रिया आहे, ही थेरपी मदत करते. तसेच, ही थेरपी कोलेजन मॅट्रिक्सच्या निर्मितीस प्रोत्साहन देते, जो जखम भरून येण्याच्या प्रक्रियेतील एक आवश्यक टप्पा आहे.
काही विशिष्ट संसर्गांवर, विशेषतः खोलवरच्या आणि उपचार करण्यास कठीण असलेल्या संसर्गांवर, जसे की नेक्रोटायझिंग फॅसिटायटिस, ऑस्टियोमायलायटिस, क्रॉनिक सॉफ्ट टिश्यू इन्फेक्शन्स आणि इन्फेक्शियस एंडोकार्डायटिस, यांवर विशेष लक्ष देणे आवश्यक आहे. एचबीओटीच्या सर्वात सामान्य वैद्यकीय उपयोगांपैकी एक म्हणजे त्वचेच्या आणि मऊ उतींच्या संसर्गासाठी आणि ऑस्टियोमायलायटिससाठी, जे कमी ऑक्सिजन पातळीशी संबंधित असून अनेकदा ॲनारोबिक किंवा प्रतिरोधी जीवाणूंमुळे होतात.
१. मधुमेही पायांचे संक्रमण
मधुमेही पायमधुमेही रुग्णांमध्ये अल्सर ही एक सामान्य गुंतागुंत आहे, जी या लोकसंख्येपैकी २५% पर्यंत लोकांना प्रभावित करते. या अल्सरमध्ये वारंवार संसर्ग होतो (जे ४०% ते ८०% प्रकरणांमध्ये आढळते) आणि त्यामुळे रुग्णता व मृत्यूचे प्रमाण वाढते. डायबेटिक फूट इन्फेक्शन (DFIs) मध्ये सामान्यतः पॉलिमायक्रोबियल संसर्ग असतो, ज्यामध्ये विविध प्रकारचे ॲनारोबिक जिवाणूजन्य रोगकारक आढळतात. फायब्रोब्लास्टच्या कार्यातील दोष, कोलेजन निर्मितीतील समस्या, पेशीय रोगप्रतिकार यंत्रणा आणि फॅगोसाइटचे कार्य यांसारखे विविध घटक मधुमेही रुग्णांमध्ये जखम बरी होण्याच्या प्रक्रियेत अडथळा आणू शकतात. अनेक अभ्यासांमधून असे दिसून आले आहे की, त्वचेतील ऑक्सिजनचा अपुरा पुरवठा हा डायबेटिक फूट इन्फेक्शनशी संबंधित अवयवच्छेदासाठी एक मोठा धोकादायक घटक आहे.
डीएफआय उपचारासाठी सध्याच्या पर्यायांपैकी एक म्हणूनएचबीओटीमुळे मधुमेही पायाच्या अल्सरच्या बरे होण्याच्या दरात लक्षणीय वाढ होते, ज्यामुळे अवयवच्छेदन आणि गुंतागुंतीच्या शस्त्रक्रियांची गरज कमी होते, असे आढळून आले आहे. यामुळे फ्लॅप सर्जरी आणि स्किन ग्राफ्टिंग यांसारख्या अधिक संसाधने लागणाऱ्या प्रक्रियांची गरज तर कमी होतेच, शिवाय शस्त्रक्रियेच्या पर्यायांच्या तुलनेत याचा खर्चही कमी असतो आणि दुष्परिणामही कमीत कमी असतात. चेन आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांच्या एका अभ्यासात असे दिसून आले की, एचबीओटीच्या १० पेक्षा जास्त सत्रांमुळे मधुमेही रुग्णांच्या जखमा बऱ्या होण्याच्या दरात ७८.३% सुधारणा झाली.
२. नेक्रोटायझिंग सॉफ्ट टिश्यू इन्फेक्शन्स
नेक्रोटायझिंग सॉफ्ट टिश्यू इन्फेक्शन (NSTIs) हे बहुतेकदा पॉलिमायक्रोबियल (अनेक सूक्ष्मजीवांमुळे होणारे) असतात, जे सामान्यतः एरोबिक (हवेशीर) आणि ॲनाएरोबिक (हवेशिवाय) जिवाणूंच्या संयोगातून उद्भवतात आणि अनेकदा गॅस निर्मितीशी संबंधित असतात. NSTIs तुलनेने दुर्मिळ असले तरी, त्यांच्या जलद प्रसारामुळे त्यांचा मृत्यूदर जास्त असतो. अनुकूल परिणाम मिळवण्यासाठी वेळेवर आणि योग्य निदान व उपचार महत्त्वाचे आहेत, आणि NSTIs च्या व्यवस्थापनासाठी एक पूरक पद्धत म्हणून HBOT ची शिफारस करण्यात आली आहे. जरी संभाव्य नियंत्रित अभ्यासांच्या अभावामुळे NSTIs मध्ये HBOT च्या वापराबाबत मतभेद असले तरी,पुरावे असे सूचित करतात की याचा संबंध NSTI रुग्णांमध्ये जगण्याच्या सुधारित दरांशी आणि अवयव संरक्षणाशी असू शकतो.एका पूर्वलक्षी अभ्यासात असे दिसून आले की एचबीओटी (HBOT) घेतलेल्या एनएसटीआय (NSTI) रुग्णांमधील मृत्युदरात लक्षणीय घट झाली आहे.
१.३ शस्त्रक्रिया स्थळावरील संसर्ग
एसएसआयचे वर्गीकरण संसर्गाच्या शारीरिक स्थानानुसार केले जाऊ शकते आणि ते एरोबिक व ॲनाएरोबिक दोन्ही प्रकारच्या जीवाणूंसह विविध रोगजनकांमुळे उद्भवू शकतात. निर्जंतुकीकरण तंत्र, प्रतिबंधात्मक प्रतिजैविकांचा वापर आणि शस्त्रक्रिया पद्धतींमधील सुधारणा यांसारख्या संसर्ग नियंत्रण उपायांमध्ये प्रगती झाली असूनही, एसएसआय ही एक सतत उद्भवणारी गुंतागुंत आहे.
एका महत्त्वपूर्ण अभ्यासात न्यूरोमस्क्युलर स्कोलियोसिस शस्त्रक्रियेमध्ये खोलवर होणारे सर्जिकल साईट इन्फेक्शन (SSIs) रोखण्यासाठी एचबीओटीच्या (HBOT) परिणामकारकतेची तपासणी करण्यात आली आहे. शस्त्रक्रियेपूर्वीची एचबीओटी SSIs चा धोका लक्षणीयरीत्या कमी करू शकते आणि जखम भरण्यास मदत करते. ही नॉन-इन्व्हेसिव्ह थेरपी जखमेच्या ऊतींमध्ये ऑक्सिजनची पातळी वाढवणारे वातावरण तयार करते, जे रोगजनकांच्या ऑक्सिडेटिव्ह किलिंग क्रियेशी संबंधित आहे. याव्यतिरिक्त, ही थेरपी रक्तातील आणि ऑक्सिजनच्या कमी झालेल्या पातळीवरही उपाय करते, जी SSIs च्या विकासास कारणीभूत ठरते. इतर संसर्ग नियंत्रण उपायांव्यतिरिक्त, एचबीओटीची शिफारस विशेषतः कोलोरेक्टल प्रक्रियांसारख्या स्वच्छ-दूषित शस्त्रक्रियांसाठी केली गेली आहे.
१.४ बर्न्स
भाजणे ही एक प्रकारची इजा आहे जी तीव्र उष्णता, विद्युत प्रवाह, रसायने किंवा किरणोत्सर्गामुळे होते आणि त्यामुळे आजारपण व मृत्यूचे प्रमाण जास्त असू शकते. एचबीओटी (HBOT) ही उपचारपद्धती खराब झालेल्या उतींमधील ऑक्सिजनची पातळी वाढवून भाजलेल्या जखमांवर उपचार करण्यासाठी फायदेशीर ठरते. प्राण्यांवरील आणि मानवी अभ्यासांमधून या संदर्भात संमिश्र निष्कर्ष समोर आले आहेत.भाजलेल्या जखमांवर उपचार करण्यासाठी एचबीओटीची परिणामकारकता१२५ भाजलेल्या रुग्णांवर केलेल्या एका अभ्यासात असे दिसून आले की, एचबीओटीचा मृत्यूदरावर किंवा केलेल्या शस्त्रक्रियांच्या संख्येवर कोणताही लक्षणीय परिणाम झाला नाही, परंतु त्यामुळे बरे होण्याचा सरासरी कालावधी कमी झाला (४३.८ दिवसांच्या तुलनेत १९.७ दिवस). भाजलेल्या जखमांच्या सर्वसमावेशक व्यवस्थापनामध्ये एचबीओटीचा समावेश केल्यास भाजलेल्या रुग्णांमधील सेप्सिसवर प्रभावीपणे नियंत्रण मिळवता येते, ज्यामुळे बरे होण्याचा कालावधी कमी होतो आणि द्रवपदार्थांची गरज कमी होते. तथापि, मोठ्या प्रमाणात भाजलेल्या जखमांच्या व्यवस्थापनामध्ये एचबीओटीची भूमिका निश्चित करण्यासाठी अधिक व्यापक भविष्यलक्षी संशोधनाची आवश्यकता आहे.
१.५ ऑस्टियोमायलायटिस
ऑस्टियोमायलायटिस हा हाडांचा किंवा अस्थिमज्जेचा संसर्ग आहे, जो बहुतेकदा जिवाणूजन्य रोगजनकांमुळे होतो. हाडांना होणारा रक्तपुरवठा तुलनेने कमी असल्यामुळे आणि अस्थिमज्जेमध्ये प्रतिजैविकांचा प्रवेश मर्यादित असल्यामुळे, ऑस्टियोमायलायटिसवर उपचार करणे आव्हानात्मक असू शकते. दीर्घकालीन ऑस्टियोमायलायटिसमध्ये रोगजनकांचा सतत प्रादुर्भाव, सौम्य दाह आणि मृत अस्थी ऊतींची निर्मिती ही वैशिष्ट्ये आढळतात. दुर्दम्य ऑस्टियोमायलायटिस म्हणजे हाडांचे असे दीर्घकालीन संसर्ग, जे योग्य उपचार करूनही चालू राहतात किंवा पुन्हा उद्भवतात.
एचबीओटीमुळे (HBOT) संसर्ग झालेल्या हाडांच्या ऊतींमधील ऑक्सिजनची पातळी लक्षणीयरीत्या सुधारते, असे दिसून आले आहे. असंख्य केस सिरीज आणि कोहोर्ट अभ्यासांनुसार, एचबीओटीमुळे ऑस्टियोमायलायटिसच्या रुग्णांचे उपचार परिणाम सुधारतात. हे चयापचय क्रिया वाढवणे, जिवाणूजन्य रोगजनकांना दाबून टाकणे, प्रतिजैविकांचा प्रभाव वाढवणे, दाह कमी करणे आणि जखम भरण्यास प्रोत्साहन देणे यांसारख्या विविध यंत्रणांद्वारे कार्य करते असे दिसते.प्रक्रिया. एचबीओटीनंतर, जुनाट, उपचारांना प्रतिसाद न देणाऱ्या ऑस्टियोमायलायटिसच्या ६०% ते ८५% रुग्णांमध्ये संसर्ग नियंत्रणाची चिन्हे दिसतात.
१.६ बुरशीजन्य संसर्ग
जागतिक स्तरावर, तीस लाखांहून अधिक व्यक्ती दीर्घकालीन किंवा गंभीर बुरशीजन्य संसर्गाने ग्रस्त आहेत, ज्यामुळे दरवर्षी सहा लाखांहून अधिक मृत्यू होतात. बदललेली रोगप्रतिकारशक्ती, अंतर्निहित आजार आणि रोगजनकांची विषारी वैशिष्ट्ये यांसारख्या घटकांमुळे बुरशीजन्य संसर्गावरील उपचारांचे परिणाम अनेकदा असमाधानकारक ठरतात. एचबीओटी (HBOT) ही तिच्या सुरक्षिततेमुळे आणि बिन-आक्रमक स्वरूपामुळे गंभीर बुरशीजन्य संसर्गामध्ये एक आकर्षक उपचार पर्याय म्हणून उदयास येत आहे. अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की एचबीओटी (HBOT) ही ॲस्परजिलस (Aspergillus) आणि मायकोबॅक्टेरियम ट्युबरक्युलोसिस (Mycobacterium tuberculosis) यांसारख्या बुरशीजन्य रोगजनकांविरुद्ध प्रभावी ठरू शकते.
एचबीओटी (HBOT) ॲस्परजिलसच्या बायोफिल्म निर्मितीला प्रतिबंध करून बुरशीविरोधी परिणाम साधते, आणि सुपरऑक्साइड डिसम्युटेस (SOD) जनुके नसलेल्या स्ट्रेन्समध्ये याची वाढीव कार्यक्षमता दिसून येते. बुरशीजन्य संसर्गादरम्यान निर्माण होणारी हायपॉक्सिक (ऑक्सिजनची कमतरता) परिस्थिती बुरशीविरोधी औषध वितरणात आव्हाने निर्माण करते, त्यामुळे एचबीओटीमुळे वाढलेली ऑक्सिजनची पातळी हा एक संभाव्य फायदेशीर उपाय ठरू शकतो, तथापि यासाठी अधिक संशोधनाची आवश्यकता आहे.
एचबीओटीचे सूक्ष्मजीवविरोधी गुणधर्म
एचबीओटीमुळे निर्माण होणारे हायपरॉक्सिक वातावरण शारीरिक आणि जैवरासायनिक बदलांना चालना देते, ज्यामुळे जिवाणूविरोधी गुणधर्म उत्तेजित होतात आणि संसर्गासाठी ही एक प्रभावी पूरक उपचारपद्धती ठरते. एचबीओटी थेट जिवाणूनाशक क्रिया, रोगप्रतिकारशक्ती वाढवणे आणि विशिष्ट प्रतिजैविक घटकांसोबत सहक्रियात्मक परिणाम यांसारख्या यंत्रणांद्वारे एरोबिक जिवाणू आणि प्रामुख्याने ॲनाएरोबिक जिवाणूंविरुद्ध उल्लेखनीय परिणाम दर्शवते.
२.१ एचबीओटीचे थेट जीवाणूनाशक परिणाम
एचबीओटीचा थेट जीवाणूविरोधी प्रभाव हा मोठ्या प्रमाणावर प्रतिक्रियाशील ऑक्सिजन प्रजाती (ROS) च्या निर्मितीमुळे होतो, ज्यामध्ये सुपरऑक्साइड ॲनायन, हायड्रोजन पेरॉक्साइड, हायड्रॉक्सिल रॅडिकल्स आणि हायड्रॉक्सिल आयन यांचा समावेश होतो—हे सर्व पेशीय चयापचय दरम्यान निर्माण होतात.
पेशींमध्ये ROS कसे तयार होते हे समजून घेण्यासाठी O₂ आणि पेशीय घटकांमधील आंतरक्रिया आवश्यक आहे. ऑक्सिडेटिव्ह स्ट्रेस म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या विशिष्ट परिस्थितीत, ROS निर्मिती आणि त्याचे विघटन यांमधील संतुलन बिघडते, ज्यामुळे पेशींमध्ये ROS ची पातळी वाढते. सुपरऑक्साइड (O₂⁻) चे उत्पादन सुपरऑक्साइड डिसम्युटेसद्वारे उत्प्रेरित केले जाते, जे नंतर O₂⁻ चे हायड्रोजन पेरॉक्साइडमध्ये (H₂O₂) रूपांतर करते. हे रूपांतरण फेंटन अभिक्रियेद्वारे आणखी तीव्र होते, जी Fe²⁺ चे ऑक्सिडीकरण करून हायड्रॉक्सिल रॅडिकल्स (·OH) आणि Fe³⁺ तयार करते, ज्यामुळे ROS निर्मिती आणि पेशीय नुकसानीची एक हानिकारक रेडॉक्स प्रक्रिया सुरू होते.
आरओएसचे (ROS) विषारी परिणाम डीएनए, आरएनए, प्रथिने आणि लिपिड्स यांसारख्या महत्त्वाच्या पेशीय घटकांना लक्ष्य करतात. विशेषतः, डीएनए हे H₂O₂-प्रेरित पेशीविषारीतेचे (cytotoxicity) प्राथमिक लक्ष्य आहे, कारण ते डीऑक्सीरिबोज संरचना विस्कळीत करते आणि बेसच्या रचनेला नुकसान पोहोचवते. आरओएसमुळे होणारे भौतिक नुकसान डीएनएच्या हेलिक्स संरचनेपर्यंत पसरते, जे संभाव्यतः आरओएसमुळे सुरू झालेल्या लिपिड पेरोक्सिडेशनमुळे (lipid peroxidation) होते. हे जैविक प्रणालींमध्ये वाढलेल्या आरओएसच्या पातळीचे प्रतिकूल परिणाम अधोरेखित करते.
आरओएसची प्रतिजैविक क्रिया
एचबीओटी-प्रेरित आरओएस निर्मितीद्वारे दिसून आल्याप्रमाणे, आरओएस सूक्ष्मजीवांची वाढ रोखण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावतात. आरओएसचे विषारी परिणाम डीएनए, प्रथिने आणि लिपिड्स यांसारख्या पेशीय घटकांना थेट लक्ष्य करतात. सक्रिय ऑक्सिजन प्रजातींची उच्च सांद्रता थेट लिपिड्सचे नुकसान करू शकते, ज्यामुळे लिपिड पेरोक्सिडेशन होते. ही प्रक्रिया पेशीपटलांच्या अखंडतेशी तडजोड करते आणि परिणामी, पटलाशी संबंधित रिसेप्टर्स आणि प्रथिनांच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम करते.
शिवाय, प्रथिने, जी ROS ची महत्त्वाची आण्विक लक्ष्ये देखील आहेत, त्यांच्यामध्ये सिस्टीन, मेथिओनिन, टायरोसिन, फेनिलॅलानिन आणि ट्रिप्टोफॅन यांसारख्या विविध अमिनो आम्ल अवशेषांवर विशिष्ट ऑक्सिडेटिव्ह बदल होतात. उदाहरणार्थ, HBOT मुळे ई. कोलायमधील इलॉन्गेशन फॅक्टर G आणि DnaK सह अनेक प्रथिनांमध्ये ऑक्सिडेटिव्ह बदल घडून येतात, ज्यामुळे त्यांच्या पेशीय कार्यांवर परिणाम होतो, असे दिसून आले आहे.
एचबीओटीद्वारे रोगप्रतिकारशक्ती वाढवणे
एचबीओटीचे दाहशामक गुणधर्मऊतींचे नुकसान कमी करण्यासाठी आणि संसर्गाची वाढ रोखण्यासाठी हे महत्त्वपूर्ण असल्याचे नोंदवले गेले आहे. एचबीओटी (HBOT) सायटोकाइन्स आणि इतर दाह-नियंत्रकांच्या अभिव्यक्तीवर लक्षणीय परिणाम करते, ज्यामुळे रोगप्रतिकारक प्रतिसादावर प्रभाव पडतो. विविध प्रायोगिक प्रणालींमध्ये एचबीओटीनंतर जनुकीय अभिव्यक्ती आणि प्रथिने निर्मितीमध्ये भिन्न बदल दिसून आले, जे ग्रोथ फॅक्टर्स आणि सायटोकाइन्सना एकतर वाढवतात किंवा कमी करतात.
एचबीओटी प्रक्रियेदरम्यान, वाढलेली ऑक्सिजन पातळी विविध पेशीय प्रतिसादांना चालना देते, जसे की दाह-उत्तेजक घटकांचे उत्सर्जन रोखणे आणि लिम्फोसाइट व न्यूट्रोफिलच्या एपोप्टोसिसला (पेशींच्या नियोजित मृत्यूला) प्रोत्साहन देणे. एकत्रितपणे, या क्रिया रोगप्रतिकार प्रणालीच्या सूक्ष्मजीवविरोधी यंत्रणांना बळकट करतात, ज्यामुळे संसर्ग बरे होण्यास मदत होते.
शिवाय, अभ्यासातून असे दिसून येते की एचबीओटी (HBOT) दरम्यान वाढलेली ऑक्सिजनची (O₂) पातळी इंटरफेरॉन-गामा (IFN-γ), इंटरल्युकिन-1 (IL-1) आणि इंटरल्युकिन-6 (IL-6) यांसारख्या दाह-उत्तेजक सायटोकाइन्सची अभिव्यक्ती कमी करू शकते. या बदलांमध्ये CD4:CD8 टी पेशींचे प्रमाण कमी करणे आणि इतर विद्राव्य रिसेप्टर्सचे नियमन करणे यांचाही समावेश होतो, ज्यामुळे अखेरीस इंटरल्युकिन-10 (IL-10) ची पातळी वाढते, जे दाह कमी करण्यासाठी आणि बरे होण्याच्या प्रक्रियेला चालना देण्यासाठी महत्त्वपूर्ण आहे.
एचबीओटीची (HBOT) सूक्ष्मजीवविरोधी कार्ये गुंतागुंतीच्या जैविक यंत्रणांशी निगडित आहेत. सुपरऑक्साइड आणि वाढलेला दाब हे दोन्ही एचबीओटी-प्रेरित जीवाणूविरोधी क्रिया आणि न्यूट्रोफिल एपोप्टोसिसला (पेशींच्या नियोजित मृत्यूला) विसंगतपणे चालना देतात, असे नोंदवले गेले आहे. एचबीओटीनंतर, ऑक्सिजनच्या पातळीत होणारी लक्षणीय वाढ न्यूट्रोफिल्सच्या जीवाणूनाशक क्षमता वाढवते, जे रोगप्रतिकारक प्रतिसादाचा एक आवश्यक घटक आहेत. याव्यतिरिक्त, एचबीओटी न्यूट्रोफिलचे आसंजन (adhesion) दाबून टाकते, जे न्यूट्रोफिल्सवरील β-इंटेग्रिन्स आणि एंडोथेलियल पेशींवरील इंटरसेल्युलर ॲडेशन मॉलिक्यूल्स (ICAM) यांच्यातील आंतरक्रियेद्वारे घडते. एचबीओटी नायट्रिक ऑक्साईड (NO)-मध्यस्थ प्रक्रियेद्वारे न्यूट्रोफिल β-2 इंटेग्रिनची (Mac-1, CD11b/CD18) क्रियाशीलता रोखते, ज्यामुळे न्यूट्रोफिल्सना संसर्गाच्या ठिकाणी स्थलांतरित होण्यास मदत होते.
रोगजनकांचे प्रभावीपणे भक्षण करण्यासाठी न्यूट्रोफिल्सना सायटोस्केलेटनची अचूक पुनर्रचना आवश्यक असते. ॲक्टिनचे एस-नायट्रोसिलेशन हे ॲक्टिन पॉलिमरायझेशनला उत्तेजित करते असे दिसून आले आहे, ज्यामुळे एचबीओटी पूर्व-उपचारानंतर न्यूट्रोफिल्सच्या भक्षण क्रियेला संभाव्यतः चालना मिळते. शिवाय, एचबीओटी मायटोकाँड्रियल मार्गांद्वारे मानवी टी-सेल लाइन्समध्ये एपोप्टोसिसला प्रोत्साहन देते, आणि एचबीओटीनंतर लिम्फोसाइट्सचा मृत्यू वेगाने झाल्याचे नोंदवले गेले आहे. कॅस्पेस-८ वर परिणाम न करता कॅस्पेस-९ ला अवरोधित केल्याने एचबीओटीचे इम्युनोमॉड्युलेटरी परिणाम दिसून आले आहेत.
एचबीओटी आणि प्रतिजैविक घटकांचे सहक्रियात्मक परिणाम
वैद्यकीय उपयोगांमध्ये, संसर्गाचा प्रभावीपणे सामना करण्यासाठी एचबीओटी (HBOT) चा वापर अनेकदा प्रतिजैविकांसोबत केला जातो. एचबीओटी दरम्यान प्राप्त होणारी हायपरॉक्सिक स्थिती काही विशिष्ट प्रतिजैविक औषधांच्या परिणामकारकतेवर प्रभाव टाकू शकते. संशोधनातून असे दिसून येते की, बीटा-लॅक्टॅम्स, फ्लोरोक्विनोलोन्स आणि अमिनोग्लायकोसाइड्स यांसारखी विशिष्ट जीवाणूनाशक औषधे केवळ त्यांच्या मूळ यंत्रणेद्वारेच कार्य करत नाहीत, तर ती अंशतः जीवाणूंच्या एरोबिक चयापचयावर देखील अवलंबून असतात. त्यामुळे, प्रतिजैविकांच्या उपचारात्मक परिणामांचे मूल्यांकन करताना ऑक्सिजनची उपस्थिती आणि रोगजनकांची चयापचय वैशिष्ट्ये अत्यंत महत्त्वाची ठरतात.
महत्त्वपूर्ण पुराव्यांवरून असे दिसून आले आहे की, ऑक्सिजनची कमी पातळी स्यूडोमोनास एरुजिनोसाची पायपेरासिलिन/टाझोबॅक्टम विरुद्धची प्रतिकारशक्ती वाढवू शकते आणि कमी ऑक्सिजनयुक्त वातावरणामुळे एंटेरोबॅक्टर क्लोआकेची अझिथ्रोमायसिन विरुद्धची प्रतिकारशक्ती देखील वाढते. याउलट, काही विशिष्ट हायपॉक्सिक परिस्थितींमुळे टेट्रासायक्लिन प्रतिजैविकांप्रति जिवाणूंची संवेदनशीलता वाढू शकते. एचबीओटी (HBOT) ही एक व्यवहार्य पूरक उपचार पद्धत म्हणून काम करते, जी एरोबिक चयापचय प्रेरित करते आणि हायपॉक्सिक संक्रमित ऊतींना पुन्हा ऑक्सिजन पुरवते, ज्यामुळे परिणामी रोगजनकांची प्रतिजैविकांप्रति संवेदनशीलता वाढते.
प्रीक्लिनिकल अभ्यासांमध्ये, स्टॅफिलोकोकस ऑरियस संसर्गजन्य एंडोकार्डायटिसमध्ये, HBOT (जे दिवसातून दोनदा 8 तासांसाठी 280 kPa दाबावर दिले जाते) आणि टोब्रामायसिन (20 mg/kg/day) यांच्या एकत्रित उपचाराने जिवाणूंचे प्रमाण लक्षणीयरीत्या कमी झाले. यावरून HBOT ची एक पूरक उपचार म्हणून असलेली क्षमता दिसून येते. पुढील तपासण्यांमधून असे दिसून आले आहे की, 37°C तापमानात आणि 3 ATA दाबाखाली 5 तासांसाठी, HBOT ने मॅक्रोफेज-संक्रमित स्यूडोमोनास एरुजिनोसाविरुद्ध इमिपेनेमचा प्रभाव लक्षणीयरीत्या वाढवला. याव्यतिरिक्त, प्राण्यांच्या मॉडेल्समध्ये, केवळ सेफाझोलिनच्या तुलनेत, HBOT आणि सेफाझोलिनची एकत्रित उपचार पद्धती स्टॅफिलोकोकस ऑरियस ऑस्टियोमायलायटिसच्या उपचारासाठी अधिक प्रभावी असल्याचे आढळले.
एचबीओटीमुळे स्यूडोमोनास एरुगिनोसा बायोफिल्म्सविरुद्ध सिप्रोफ्लॉक्सिनची जीवाणूनाशक क्रिया लक्षणीयरीत्या वाढते, विशेषतः ९० मिनिटांच्या संपर्कात आल्यानंतर. ही वाढ अंतर्जात प्रतिक्रियाशील ऑक्सिजन प्रजातींच्या (ROS) निर्मितीमुळे होते आणि पेरोक्सिडेस-दोषपूर्ण उत्परिवर्तींमध्ये वाढीव संवेदनशीलता दिसून येते.
मेथिसिलिन-प्रतिरोधक स्टॅफिलोकोकस ऑरियस (MRSA) मुळे होणाऱ्या फुफ्फुसावरणाच्या दाह (pleuritis) च्या मॉडेल्समध्ये, HBOT सोबत व्हँकोमायसिन, टेकोप्लॅनिन आणि लायनेझोलिड यांच्या एकत्रित परिणामाने MRSA विरुद्ध लक्षणीय वाढलेली परिणामकारकता दर्शविली. मेट्रोनिडाझोल, जे मधुमेही पायाचे संक्रमण (DFIs) आणि शस्त्रक्रिया स्थळाचे संक्रमण (SSIs) यांसारख्या गंभीर अवायुजीवी आणि बहुसूक्ष्मजीवी संसर्गांवर उपचार करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे एक प्रतिजैविक आहे, त्याने अवायुजीवी परिस्थितीत अधिक सूक्ष्मजीवविरोधी परिणामकारकता दर्शविली आहे. इन विवो आणि इन विट्रो या दोन्ही परिस्थितीत मेट्रोनिडाझोलसोबत एकत्रित HBOT च्या सहक्रियात्मक जीवाणूविरोधी परिणामांचा शोध घेण्यासाठी भविष्यात अधिक अभ्यासाची आवश्यकता आहे.
प्रतिरोधक जीवाणूंवर एचबीओटीची प्रतिजैविक परिणामकारकता
प्रतिरोधक जीवाणूंच्या उत्क्रांती आणि प्रसारामुळे, पारंपरिक प्रतिजैविके कालांतराने अनेकदा आपली परिणामकारकता गमावतात. शिवाय, जेव्हा प्रतिजैविक उपचार अयशस्वी होतात, तेव्हा बहु-औषध-प्रतिरोधक रोगजनकांमुळे होणाऱ्या संसर्गावर उपचार करण्यासाठी आणि तो टाळण्यासाठी एचबीओटी (HBOT) एक महत्त्वपूर्ण उपाय म्हणून आवश्यक ठरू शकते. अनेक अभ्यासांनी वैद्यकीयदृष्ट्या महत्त्वाच्या प्रतिरोधक जीवाणूंवर एचबीओटीच्या महत्त्वपूर्ण जीवाणूनाशक परिणामांची नोंद केली आहे. उदाहरणार्थ, २ एटीएम (ATM) दाबावर ९० मिनिटांच्या एचबीओटी सत्राने एमआरएसए (MRSA) ची वाढ लक्षणीयरीत्या कमी केली. याव्यतिरिक्त, गुणोत्तर मॉडेल्समध्ये, एचबीओटीने एमआरएसए संसर्गाविरुद्ध विविध प्रतिजैविकांचे जीवाणूनाशक परिणाम वाढवले आहेत. अहवालांनी पुष्टी केली आहे की, कोणत्याही पूरक प्रतिजैविकांची गरज न भासता, ओएक्सए-४८ (OXA-48) तयार करणाऱ्या क्लेबसिएला न्यूमोनियामुळे (Klebsiella pneumoniae) होणाऱ्या अस्थिमज्जादाहावर (osteomyelitis) उपचार करण्यासाठी एचबीओटी प्रभावी आहे.
थोडक्यात सांगायचे झाल्यास, हायपरबॅरिक ऑक्सिजन थेरपी हा संसर्ग नियंत्रणासाठी एक बहुआयामी दृष्टिकोन आहे, जो रोगप्रतिकारशक्ती वाढवतो आणि त्याचबरोबर सध्याच्या प्रतिजैविक औषधांची परिणामकारकताही वाढवतो. सखोल संशोधन आणि विकासासह, यामध्ये प्रतिजैविक प्रतिकारशक्तीचे परिणाम कमी करण्याची क्षमता आहे, ज्यामुळे जिवाणू संसर्गाविरुद्धच्या चालू लढ्यात आशेचा किरण निर्माण होतो.
पोस्ट करण्याची वेळ: २८ फेब्रुवारी २०२५