"Praegu ei ole väga häid ravimvorme, mille abil antibiootikume otse haavale manustada," ütleb Tartu Ülikooli farmaatsia instituudi nooremlektor ja doktorant Liis Preem. "On küll kreemid ja salvid, aga neist pole raviaine vabanemine kuigi kontrollitud. Seetõttu on raske saavutada haavas püsivalt sobivaid antibiootikumide kontsentratsioone, mis on vajalikud nii tõhusaks ja ohutuks raviks kui ka ravimresistentsuse tekke vältimiseks."

Kreemide ja salvide probleem on tema sõnul seegi, et nende haavale kandmiseks peab haavalt plaastrit mitu korda päevas eemaldama. See võib olla patsiendi jaoks valus ja ebamugav, mistõttu ei pruugi patsiendid seda kuigi varmalt teha. Ühtlasi võib selle käigus kannatada saada paranev haav. "Seepärast antibiootikumide manustamist otse haavale praeguste ravimvormidega ka eriti ei soosita," tõdeb ta.

Kuna raskesti paranevad haavad on vananeva rahvastikuga riikides Preemi sõnul suur probleem ja antibiootikumiresistentsuse valguses tuleks raviaineid kasutada võimalikult asjakohaselt, otsitakse maailmas uusi ravivõimalusi, sealhulgas ka ravimvorme. Sestap valmistas ta oma peagi kaitstavas doktoritöös elektroketruse meetodil valiku erinevaid antibiootikume sisaldavaid haavaplaastreid, kust raviaine vabanemine oleks kontrollitud.

Valmista, katseta, puhasta

"Töötasin välja mõned konkreetsed haavaplaastrid ja proovisin esiteks saada selgust, millised tegurid mõjutavad neist raviaine vabanemist," kirjeldab Liis Preem oma töö käiku. Kuna elektrokedratud haavakatted on veel suhteliselt uus valdkond, huvitasid Preemi nii nende disaini jaoks olulised parameetrid, tõhususe kontrollimise viisid kui ka see, mis juhtub plaastritega steriliseerimise käigus.

Elektrokedratud antibakteriaalse haavaplaastri juures on nooremlektori sõnul kõige olulisem, et see vabastaks raviainet piisavas hulgas pikema aja jooksul. Selle saavutamiseks soovitab ta plaastrite loojatel järgida kindlaid näitajaid.

"Esmane on materjalide valik: näiteks kui vetthülgav on plaastri valmistamiseks kasutatav polümeer või kuidas raviaine ja polümeer omavahel sobivad. See mõjutab haavaplaastri käitumist kokkupuutel vedelikega, mis omakorda on seotud raviaine vabanemisega," toob ta välja. Näiteks näitas ta oma töös ühe uuritud raviainega, et selle vabanemine sõltus vedeliku plaastrisse tungimise kiirusest. Kuna paksemasse plaastrisse tungis vedelik aeglasemalt, oli plaastri paksust muutes võimalik kontrollida raviaine vabanemist.

Teiseks otsis Preem võimalusi oma väljatöötatud haavakatete tõhususe ja kvaliteedi kontrollimiseks. Mingil määral saab tema sõnul eeskuju võtta teiste ravimvormide puhul kasutatavatest meetoditest.

Näiteks on seni haavaplaastritest raviaine vabanemise uurimiseks kasutatud sarnast meetodit, mida kasutatakse ka tablettide ja kapslite korral, ning kus vabanemiskeskkonnaks on puhverlahus ehk suur hulk vedelikku, mida pidevalt segatakse. "Kui aga mõtleme selle peale, milline on haavakeskkond, siis need tingimused on hoopis teistsugused. Näiteks ei ole haavas nii palju vaba vedelikku," võrdleb ta. Oma töös üritas ta leida meetodeid, mis lubaks raviaine vabanemist uurida haavakeskkonnale sarnasemas mudelis.

Kolmandaks oli Preemi sõnul oluline leida sobivad meetodid plaastrite steriliseerimiseks ning selgitada välja, kuidas erinevad töötlused plaastrite omadusi mõjutavad. "Näiteks ühe steriliseerimismeetodi ehk plasmatöötluse puhul nägime, et kui meil enne oli raviaine vabanemine aeglane, siis pärast töötlust vabanes see praktiliselt kohemaid," kirjeldab ta. Lisaks võis raviaine steriliseerimise käigus olulisel määral laguneda ning muutuda võisid ka näiteks plaastrite mehaanilised omadused.

"Sellega tuleb osata arvestada," järeldab Preem. "Mitte nii, et teed midagi toimivat valmis, aga pärast steriliseerimist näed, et plaastri omadused on tundmatuseni muutunud."

Nagu oma nahk

Liis Preemi sõnul uuritakse ja arendatakse taolisi haavakatteid paljudes maailma uurimisrühmades ja ülikoolides. "Samas suurt hüpet farmaatsiatööstusesse, mis tagaks, et sellised uudsed haavakatted tõesti patsiendini jõuaksid, pole olnud," möönab ta. Turult leiab küll juba üksikud elektrokedratud tooted, kuid reeglina teistsuguste, väga spetsiifiliste näidustuste korral kasutamiseks või ei sisalda need haavaplaastrid raviainet.

"Raviainesisalduse kõrval teeb sedalaadi plaastrid atraktiivseks ka nende kiuline struktuur, mis juba ise ilma igasuguse raviaineta on haavale väga hea," seletab Preem. "See meenutab meie enda nahka, mis on kõige parem materjal haava katma." Kiulisest ja suure poorsusega plaastrist pääseb hapnik tema sõnul hästi läbi, samas kaitseb see haava väliskeskkonna mikroobide eest. Lisaks võimaldab see imada hästi haavavedelikku, säilitades haavas sobiva niiskustasakaalu, ja soodustab inimese rakkude liikumist haava põhja, et haav saaks paraneda.

Halvasti paranevad haavad on nooremlektori sõnul palju suurem mure, kui inimesed sageli hoomavad. "Selle kohta öeldakse ka varjatud epideemia, sest see ei hakka silma, aga tegelikult neid inimesi on meeletult palju. Kuna ühiskond vananeb, siis tõenäoliselt probleem ainult süveneb" ütleb ta. Kroonilisi haavu võibki rohkem esineda muuhulgas vanematel, ülekaalulistel ja suhkruhaigetel inimestel. Sageli tekivad haavad just jalgadele ja varvastele, kus verevarustus on kehv.

"Üks suur põhjus, miks kroonilised haavad ei parane, on bakterite elutegevus ja biokile esinemine haavas," osutab Preem. Kuigi palja silmaga ei pruugi infektsiooni näha, võib tasakaal organismi enda ja mikroobide vahel olla juba häiritud, mistõttu on uued antibakteriaalsed ravimeetodid väga teretulnud. "Sealjuures on oluline, et antibakteriaalne ravi oleks kvaliteetne, et mitte süvendada maailmas üha suuremat antibiootikumiresistentsuse probleemi," lisab nooremlektor.

Elektroketrus või elektrospinnimine kui meetod on Preemi sõnul juba vana, jäädes eelmise sajandi esimesse poolde, kuid nüüd on see taasavastatud ja leidnud viimastel kümnenditel palju uusi kasutusvaldkondi. "Seda kasutatakse näiteks filtrite valmistamiseks, kuna kiuline ja poorne materjal sobib selleks hästi," toob ta näite. Veel kasutatakse elektroketrust näiteks elektroonikas, energiasalvestite valmistamisel, tekstiilitööstuses ja biomeditsiinis haavakatete, implantaatide ja ravimkandursüsteemide valmistamisel. "Need kiud on tõesti imepeenikesed ja jäävad nano- või mikroskaalasse ehk nende läbimõõt on alla mikromeetri või siis mõne mikromeetri juures," kirjeldab Preem.

Ehkki meditsiinis kasutatakse elektroketrust esialgu veel mõne muu valdkonnaga võrreldes vähem, näeb nooremlektor, et murrang on lähedal. "Ma olen täiesti veendunud, et ühel hetkel mitte ülemäära kauges tulevikus on sellised plaastrid apteegis saadaval," sõnab ta.

Liis Preem kaitseb farmaatsia erialal doktoritööd "Design and characterization of antibacterial electrospun drug delivery systems for wound infections" ("Infitseerunud haavadel kasutatavate antibakteriaalsete elektrospinnitud ravimkandursüsteemide disain ja omaduste analüüs") 18. veebruaril Tartu Ülikoolis.