1. ВСТУП
Вивчення лікувальної дії срібла почалося з другої половини XIX століття після відкриття у 70-х роках німецьким гінекологом Карлом Креде потужного антигонобленорейного ефекту 1% розчину азотнокислого срібла. Це відкриття дозволило ліквідувати у пологових будинках Німеччини гнійні гонорейні запалення очей у новонароджених. Фактично з цього моменту розпочалася нова епоха у навчанні про профілактику небезпечних бактеріальних інфекцій.
23 серпня 1897 р. німецький хірург Бенне Креде, продовживши дослідження свого батька, доповів на ХII Міжнародному з'їзді лікарів у Москві про широкі можливості застосування препаратів срібла в гнійній хірургії та про добрі результати лікування септичної інфекції внутрішньовенним введенням. Тоді ж Б. Креде разом із хіміками запропонував препарати, що містять срібло в неіонізованому стані: у вигляді колоїдних частинок металевого срібла (препарат колларгол) та золю окису срібла (препарат протаргол), модифікації яких прослужили в медицині понад сто років. На відміну від раніше використовуваних солей срібла вони не мали ефекту, що припікає [63].
У Росії її колоїдне срібло також отримало високу оцінку лікарів, що сприяло його активному використанню у військово-польовій хірургії на полях російсько-японської війни 1904 року.
Срібло у формі внутрішньовенного введення з успіхом застосовувалося при лікуванні септичних артритів, ревматизму, ревматичних ендокардитів [17,40], ревматоїдного артриту [26,36], бронхіальної астми [3,46], грипу, гострих респіраторних захворювань, бронній ,21,33,38], гнійних септичних захворювань [10,42,53], бруцельозу [1,52], внутрішньо – при лікуванні гастритів, анастомозитів [54] та гастродуоденальних виразок [18,32], зовнішньо – при лікуванні венеричних захворювань [23,74], гнійних ран [25] та опіків [41].
Широкий спектр протимікробної дії срібла, відсутність стійкості до нього у більшості патогенних мікроорганізмів, низька токсичність, відсутність у літературі даних про алергенні властивості срібла, а також хороша переносимість хворими сприяли підвищеному інтересу до срібла в багатьох країнах світу [47,51,68].
У 1910 р. фірма «Гейден», узагальнивши досвід практичного застосування срібла в медицині, видала анотаційний огляд, присвячений методиці лікування різних інфекційних захворювань: абсцесів, черевного тифу, зворотного тифу, запалення легень, придаткових пазух носа, середнього вуха, гінг , дифтерійної жаби, дизентерії, кератиту, коньюнктивіту, лепри, м'якого шанкра, маститу, менінгіту, епілепсії, піємії, бешихи, сибірки, сифілітичних виразок, спинної сухотки, гострого суглобового ревматизму, трахо ендометриту , хореї, епідидиміту, виразки рогової оболонки [64]
З відкриттям антибіотиків та сульфаніламідів інтерес до препаратів срібла дещо знизився. Але останнім часом протимікробні властивості срібла знову почали привертати себе увагу. Це пов'язано зі зростанням алергічних ускладнень антибактеріальної терапії, токсичною дією антибіотиків на внутрішні органи та пригніченням імунітету, виникненням грибкового ураження дихальних шляхів та дисбактеріозу після тривалої антибактеріальної терапії, а також появою штамів збудників, стійких до антибіотиків.
Підвищений інтерес до срібла виник знову у зв'язку з виявленою його дією в організмі як мікроелемента, необхідного для нормального функціонування органів і систем, що імунокорегують, а також потужними антибактеріальними та противірусними властивостями [7,12,35,43,44].
2. ДІЯ НА МІКРОБНУ КЛІТКУ
Основоположником наукового вивчення механізму дії срібла на мікробну клітину є швейцарський ботанік Карл Негелі, який у 80-ті роки ХІХ століття встановив, що взаємодія не самого металу, яке іонів з клітинами мікроорганізмів викликає їх загибель. Це явище він назвав олигодинамией (від грецьк. «олігос» – малий, слідовий, і «динамос» – дію, тобто дію слідів). Вчений довів, що срібло має олігодинамічну дію тільки в розчиненому (іонізованому) вигляді. Надалі його дані було підтверджено та іншими дослідниками [59,67].
Німецький вчений Вінцент, порівнюючи активність деяких металів, встановив, що найсильніша бактерицидна дія має срібло, менша – мідь і золото.
С.С. Боткін, та був А.П. Виноградов пояснили цей факт залежністю біологічних властивостей мікроелементів від місця, яке вони займали в Періодичній системі Д.І. Менделєєва [6,9].
Так, дифтерійна паличка гинула на срібній платівці через три дні, на мідній – через шість днів, на золотій – через вісім. Стафілокок гинув на сріблі через два дні, на міді за три, на золоті – через дев'ять днів. Тифозна паличка на сріблі та міді гинула через 18 год, а на золоті – через шість-сім днів [29].
Большой вклад в изучение антимикробных свойств серебряной воды, ее применения для обеззараживания питьевой воды и пищевых продуктов внесен академиком Л.А. Кульским. Его экспериментами, а позднее и работами других исследователей доказано, что именно ионы металлов и их диссоциированные соединения (вещества, способные в воде распадаться на ионы) вызывают гибель микроорганизмов. Во всех случаях бактерицидный эффект серебра тем больше, чем выше концентрация ионов серебра [29,58,80].
При сравнении противомикробных свойств ионизированного серебра и других препаратов обнаружено, что его бактерицидный эффект в 1750 раз сильнее карболовой кислоты и
в 3,5 раза сильнее сулемы и хлорной извести. Причем спектр противомикробного действия серебра значительно шире многих антибиотиков и сульфаниламидов. А бактерицидный эффект создается минимальными дозами препарата [29].
Так, В.С. Брызгунов с соавтором выявили, что серебро обладает более мощным антимикробным эффектом, чем пенициллин, биомицин и другие антибиотики, и оказывает губительное действие на антибиотикоустойчивые штаммы бактерий [7].
На золотистый стафилококк, вульгарный протей, синегнойную и кишечную палочки, представляющих особый интерес для клиницистов, ионы серебра оказывают различное противомикробное действие – от бактериостатического (способность препятствовать размножению микробов) до бактерицидного (способность убивать микробы). В отношении золотистого стафилококка и большинства кокков оно иногда значительно превосходит по своей выраженности действие антибиотиков [20,29,58].
Имеются данные, что чувствительность разных патогенных и непатогенных организмов к серебру неодинакова. Выявлено, что патогенная микрофлора более чувствительна к ионам серебра, чем непатогенная [65].
Основываясь на этом факте, Ю.П. Мироненко еще в 1971 году разработал способ лечения дисбактериоза различного происхождения ионным раствором серебра (концентрация 500 мкг/л) методом полостного электрофореза, достигая при этом стойкого терапевтического эффекта [39].
Рядом исследователей установлено, что ионы серебра обладают выраженной способностью инактивировать вирусы осповакцины [5], гриппа штаммов А-1, В, Митрс-штамма [61], некоторых энтеро- и аденовирусов [2], а также ингибировать вирус СПИДа [66] и оказывают хороший терапевтический эффект при лечении вирусного заболевания Марбург [16], вирусного энтерита и чумы у собак. При этом выявлено преимущество терапии коллоидным серебром по сравнению со стандартной терапией [45].
Однако в эксперименте Л.В. Григорьевой установлено, что для полной инактивации бактериофага кишечной палочки N163, вируса Коксаки серотипов А-5, А-7, А-14 необходима более высокая концентрация серебра (500-5000 мкг/л) нежели для эшерихий, сальмонелл, шигелл и других кишечных бактерий (100-200 мкг/л.) [19].
Среди многочисленных теорий, объясняющих механизм действия серебра на микроорганизмы, наиболее распространенной является адсорбционная теория, согласно которой клетка теряет жизнеспособность в результате взаимодействия электростатических сил, возникающих между клетками бактерий, имеющих отрицательный заряд, и положительно заряженными ионами серебра при адсорбции последних бактериальной клеткой [27,71,73,79].
Некоторые исследователи особое значение придают физико-химическим процессам. В частности, окислению протоплазмы бактерий и ее разрушению кислородом, растворенным в воде, причем серебро играет роль катализатора [29].
Вораз и Тоферн (1957) объясняли антимикробное олигодинамическое действие серебра выведением из строя ферментов, содержащих SH- и СООН- группы [22,60,76], а Тонли K.,
Вилсон H. – нарушением ее осмотического равновесия [77].
Имеются данные, свидетельствующие об образовании комплексов нуклеиновых кислот с тяжелыми металлами, вследствие чего нарушается стабильность ДНК и, соответственно, жизнеспособность бактерий [28].
Существует также мнение, что серебро не оказывает прямого воздействия на ДНК клеток, а действует косвенно, увеличивая количество внутриклеточных свободных радикалов, которые снижают концентрацию внутриклеточных активных соединений кислорода [78].
Также допускают, что одной из причин широкого противомикробного действия ионов серебра является ингибиция трансмембранного транспорта Nа+ и Cа++, вызываемая серебром [57].
Таким образом, механизм действия серебра на микробную клетку в свете современных данных заключается в том, что ионы серебра сорбируются клеточной оболочкой, которая выполняет защитную функцию. Клетка остается жизнеспособной, но при этом нарушаются некоторые ее функции, например деление (бактериостатический эффект). Как только на поверхности микробной клетки сорбируется серебро, оно проникает внутрь клетки и ингибирует ферменты дыхательной цепи, а также разобщает процессы окисления и окислительного фосфорилирования в микробных клетках, в результате чего клетка гибнет.
Особый интерес представляет действие ионов серебра на клетки макроорганизма. Обнаружено, что при инкубации костного мозга мышей и микроорганизмов в растворе, содержащем ионы серебра, морфология эритроцитов и лейкоцитов оставалась неизмененной, тогда как микроорганизмы полностью уничтожались. Мышиные клетки под воздействием ионов серебра округлялись, но не разрушались, причем их оболочки не претерпевали изменений [48]. В последующем эти клетки размножались, сохраняя нормальную клеточную структуру и способность к делению и размножению. Данные исследования свидетельствуют об отсутствии повреждающего действия ионного серебра для клеток макроорганизма, в отличие от микроорганизмов.
3. ВЛИЯНИЕ СЕРЕБРА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ
В настоящее время серебро рассматривается не просто как металл, способный убивать микробы, а как микроэлемент, являющийся необходимой и постоянной составной частью тканей любого животного и растительного организма.
Высокая биологическая активность микроэлементов-металлов в организме связана, прежде всего, с участием их в синтезе некоторых ферментов, витаминов и гормонов.
По данным А.И. Войнара, в суточном рационе человека в среднем должно содержаться около 90 мкг ионов серебра [12]. Установлено, что в организме животных и человека содержание серебра составляет 20 мкг на 100 г сухого вещества. Наиболее богаты серебром мозг, железы внутренней секреции, печень, почки и кости скелета [11,72].
Ионы серебра принимают участие в обменных процессах организма. В зависимости от концентрации его катионы могут как стимулировать, так и угнетать активность ряда ферментов. Под влиянием серебра в два раза усиливается интенсивность окислительного фосфорилирования в митохондриях головного мозга, а также увеличивается содержание нуклеиновых кислот, что улучшает функцию головного мозга [50,62].
При инкубации различных тканей в физиологическом растворе, содержащем 0,001 мкг катиона серебра, возрастает поглощение кислорода мозговой тканью на 24. Повышение концентрации ионов серебра до 0,01 мкг снижало степень поглощения кислорода клетками этих органов, что свидетельствует об участии катионов серебра в регуляции энергетического обмена [24].
В лаборатории вирусологии Киевского государственного университета проводились исследования по изучению физиологического действия серебра. Установлено, что концентрации ионов серебра 50; 200 и 1250 мкг/л оказывают благотворное влияние на экспериментальных животных. Крысы, которые пили воду, содержащую ионы серебра, прибавляли в весе и развивались быстрее, чем животные контрольной группы. С помощью спектрального анализа в печени экспериментальных животных было обнаружено 20 мкг серебра на 100 г сухой массы, что соответствовало нормальному содержанию серебра в печени крыс [29]. Данными исследованиями было доказано, что концентрации ионов серебра 50-1250 мкг/л являются физиологическими и не оказывают вредного воздействия на организм при длительном применении.
К такому же выводу пришли некоторые исследователи и при изучении влияния серебра, вводимого в дозах, значительно превышающих предельно допустимые, на органы и системы человека и животных. Так, патогистологические исследования подопытных животных, которые получали питьевую воду с концентрацией ионов серебра 20000-50000 мкг/л, показали, что при длительном введении в организм ионного серебра происходит накопление его в тканях организма. Однако отложение серебра в тканях не сопровождалось воспалительными и деструктивными изменениями внутренних органов [30,49].
Исследованиями А.А. Масленко показано, что длительное употребление человеком питьевой воды, содержащей 50 мкг/л серебра (уровень ПДК), не вызывает отклонений от нормы функции органов пищеварения. Не было обнаружено в сыворотке крови изменений активности ферментов, характеризующих функцию печени. Не выявлено также патологических сдвигов в состоянии других органов и систем человека и при употреблении в течение 15 суток воды, с концентрацией ионов серебра
100 мкг/л, то есть, в два раза превышающих допустимые [37].
Длительное применение больших доз серебра (в течение
7-8 лет) c лечебной целью, а также работа с соединениями серебра в производственных условиях могут привести к отложению серебра в коже и изменению окраски кожи – аргирии («цвет загара»), которая является следствием фотохимического восстановления ионов серебра. При обследовании ряда больных с аргирией не выявлено изменений в функциональном состоянии органов и систем, а также в биохимических процессах, происходящих в организме [4,31,49,70].
Большое влияние на развитие аргирии оказывают индивидуальная предрасположенность организма к серебру, качественные и количественные показатели иммунитета и другие факторы. Косвенным доказательством этого служит факт, что дозы, которые могут приводить к аргирии, различны. В литературе имеются указания на то, что у некоторых людей даже при приеме больших доз серебра аргирия не возникает [29].
По данным Вудворда Р.Л. и других исследователей,
суточные дозы серебра 50-200 мкг исключают возможность
аргирии [81].
При изучении действия препаратов серебра на организм человека отмечено его стимулирующее действие на кроветворные органы, проявляющееся в исчезновении молодых форм нейтрофилов, увеличении количества лимфоцитов и моноцитов, эритроцитов и гемоглобина, замедлении СОЭ [55].
В последние годы в литературе появились сведения о том, что серебро является мощным иммуномодулятором, сравнимым со стероидными гормонами. Установлено, что в зависимости от дозы, серебро может как стимулировать, так и подавлять фагоцитоз. Под влиянием серебра повышается количество иммуноглобулинов классов А, М, G, увеличивается процентное содержание абсолютного количества Т-лимфоцитов [3,14,45].
Таким образом, в свете современных представлений, серебро рассматривается как микроэлемент, необходимый для нормального функционирования внутренних органов и систем, а также как мощное средство, повышающее иммунитет и активно воздействующее на болезнетворные бактерии и вирусы.
4. СЕРЕБРО В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Серебряная вода нашла свое широкое применение и в народном хозяйстве. Получивший всеобщее признание метод обеззараживания воды электролитическим серебром впервые был разработан в России в 1930 г.. Спустя два года аналогичная методика была опубликована в Германии, а примерно через двенадцать лет – в Англии. Сейчас этот метод применяют в США, Франции, ФРГ и ряде других стран [29].
Встановлено, що срібло має цінну здатність консервувати воду на тривалий час, зберігаючи високі органолептичні та санітарно-гігієнічні властивості. До 1975 року іонаторами срібної води було оснащено близько 170 великих морських суховантажних суден Чорноморського та Балтійського пароплавства та Мурманського тралового флоту [13,56]. Високу оцінку воді, обробленої сріблом, дали наші космонавти [29].
Використання срібла в харчовій промисловості при консервуванні та дезінфекції фруктових та овочевих соків, молока та деяких інших продуктів харчування дозволило збільшити термін їх зберігання, при цьому зберегти їх високі органолептичні та санітарно-гігієнічні властивості [27,34].
Вченими помічено прискорене проростання та збільшення схожості насіння, поміщеного на якийсь час у воду з іонами срібла, а також поява імунітету у рослин, обприсканих срібною водою, до шкідливих мікроорганізмів. Зрізані квіти зберігаються довше [29].
Знайшла стійке визнання срібна вода та у побуті. Білизна, випрана в такій воді, перешкоджає розвитку гнійничкових та грибкових захворювань шкіри.