Published September 17, 2021 | Version v1
Publication Open

Wound Chronicity, Impaired Immunity and Infection in Diabetic Patients

Description

BACKGROUND Diabetic foot ulcers are a common diabetic complication leading to alarming figures of amputation, disability, and early mortality. The diabetic glucooxidative environment impairs the healing response, promoting the onset of a 'wound chronicity phenotype'. In 50% of ulcers, these non-healing wounds act as an open door for developing infections, a process facilitated by diabetic patients' dysimmunity. Infection can elicit biofilm formation that worsens wound prognosis. How this microorganism community is able to take advantage of underlying diabetic conditions and thrive both within the wound and the diabetic host is an expanding research field. OBJECTIVES 1) Offer an overview of the major cellular and molecular derangements of the diabetic healing process versus physiological cascades in a non-diabetic host. 2) Describe the main immunopathological aspects of diabetics' immune response and explore how these contribute to wound infection susceptibility. 3) Conceptualize infection and biofilim in diabetic foot ulcers and analyze their dynamic interactions with wound bed cells and matrices, and their systemic effects at the organism level. 4) Offer an integrative conceptual framework of wound–dysimmunity–infection–organism damage. EVIDENCE AQUISITION We retrieved 683 articles indexed in Medline/PubMed, SciELO, Bioline International and Google Scholar. 280 articles were selected for discussion under four major subheadings: 1) normal healing processes, 2) impaired healing processes in the diabetic population, 3) diabetic dysimmunity and 4) diabetic foot infection and its interaction with the host. DEVELOPMENT The diabetic healing response is heterogeneous, torpid and asynchronous, leading to wound chronicity. The accumulation of senescent cells and a protracted inflammatory profile with a pro-catabolic balance hinder the proliferative response and delay re-epithelialization. Diabetes reduces the immune system's abilities to orchestrate an appropriate antimicrobial response and offers ideal conditions for microbiota establishment and biofilm formation. Biofilm–microbial entrenchment hinders antimicrobial therapy effectiveness, amplifies the host's pre-existing immunodepression, arrests the wound's proliferative phase, increases localized catabolism, prolongs pathogenic inflammation and perpetuates wound chronicity. In such circumstances the infected wound may act as a proinflammatory and pro-oxidant organ superimposed onto the host, which eventually intensifies peripheral insulin resistance and disrupts homeostasis. CONCLUSIONS The number of lower-limb amputations remains high worldwide despite continued research efforts on diabetic foot ulcers. Identifying and manipulating the molecular drivers underlying diabetic wound healing failure, and dysimmunity-driven susceptibility to infection will offer more effective therapeutic tools for the diabetic population. KEYWORDS Diabetic foot, amputation, infections, biofilms, microbiota

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

خلفية تعد قرحة القدم السكرية من المضاعفات الشائعة لمرض السكري مما يؤدي إلى أرقام مقلقة من البتر والإعاقة والوفيات المبكرة. تؤدي بيئة الجلوكوكوز المؤكسدة لمرضى السكري إلى إضعاف استجابة الشفاء، مما يعزز ظهور "النمط الظاهري لمزمنة الجرح". في 50 ٪ من القرحة، تعمل هذه الجروح غير الملتئمة كباب مفتوح للإصابة بالعدوى، وهي عملية يسهلها خلل المناعة لدى مرضى السكري. يمكن أن تؤدي العدوى إلى تكوين الأغشية الحيوية التي تزيد من سوء تشخيص الجرح. كيف يمكن لمجتمع الكائنات الحية الدقيقة هذا الاستفادة من حالات السكري الكامنة والازدهار داخل الجرح ومضيف السكري هو مجال بحثي موسع. الأهداف 1) تقديم لمحة عامة عن الاضطرابات الخلوية والجزيئية الرئيسية لعملية شفاء مرضى السكري مقابل السلاسل الفسيولوجية في مضيف غير مصاب بالسكري. 2) وصف الجوانب المناعية الرئيسية للاستجابة المناعية لمرضى السكري واستكشاف كيف تساهم في حساسية عدوى الجروح. 3) تصور العدوى والبيوفيليم في قرحة القدم السكرية وتحليل تفاعلاتها الديناميكية مع خلايا ومصفوفات سرير الجرح، وتأثيراتها الجهازية على مستوى الكائن الحي. 4) تقديم إطار مفاهيمي متكامل لتلف الجرح- المناعة- العدوى- الكائن الحي. الحصول على الأدلة لقد استرجعنا 683 مقالة مفهرسة في Medline/PubMed و SciELO و Bioline International و Google Scholar. تم اختيار 280 مقالة للمناقشة تحت أربعة عناوين فرعية رئيسية: 1) عمليات الشفاء الطبيعية، 2) ضعف عمليات الشفاء لدى مرضى السكري، 3) خلل المناعة السكري و 4) عدوى القدم السكري وتفاعلها مع المضيف. التطور استجابة شفاء مرض السكري غير متجانسة وخاملة وغير متزامنة، مما يؤدي إلى مزمنة الجروح. يعيق تراكم الخلايا الهرمة والشكل الالتهابي المطول مع توازن تقويضي الاستجابة التكاثرية ويؤخر إعادة الظهارة. يقلل مرض السكري من قدرات الجهاز المناعي على تنسيق استجابة مناسبة لمضادات الميكروبات ويوفر ظروفًا مثالية لإنشاء الكائنات الحية الدقيقة وتشكيل الأغشية الحيوية. يعيق ترسيخ الميكروبات الحيوية فعالية العلاج المضاد للميكروبات، ويضخم الاكتئاب المناعي الموجود مسبقًا لدى المضيف، ويوقف المرحلة التكاثرية للجرح، ويزيد من الهدم الموضعي، ويطيل الالتهاب الممرض ويديم مزمنة الجرح. في مثل هذه الظروف، قد يعمل الجرح المصاب كعضو مضاد للالتهابات ومؤيد للأكسدة متراكب على المضيف، مما يؤدي في النهاية إلى تكثيف مقاومة الأنسولين المحيطي ويعطل التوازن. الاستنتاجات لا يزال عدد عمليات بتر الأطراف السفلية مرتفعًا في جميع أنحاء العالم على الرغم من الجهود البحثية المستمرة بشأن قرحة القدم السكرية. إن تحديد ومعالجة المحركات الجزيئية الكامنة وراء فشل التئام الجروح السكري، والقابلية للعدوى التي يحركها خلل المناعة، سيوفر أدوات علاجية أكثر فعالية لمرضى السكري. الكلمات المفتاحية القدم السكرية، البتر، الالتهابات، الأغشية الحيوية، الميكروبات

Translated Description (French)

CONTEXTE Les ulcères du pied diabétique sont une complication diabétique courante entraînant des chiffres alarmants d'amputation, d'invalidité et de mortalité précoce. L'environnement glucooxydant diabétique altère la réponse cicatrisante, favorisant l'apparition d'un « phénotype de chronicité de la plaie ». Dans 50 % des ulcères, ces plaies non cicatrisantes agissent comme une porte ouverte au développement d'infections, un processus facilité par la dysimmunité des patients diabétiques. L'infection peut provoquer la formation d'un biofilm qui aggrave le pronostic de la plaie. La façon dont cette communauté de micro-organismes est capable de tirer parti des conditions diabétiques sous-jacentes et de prospérer à la fois au sein de la plaie et de l'hôte diabétique est un domaine de recherche en expansion. OBJECTIFS 1) Offrir un aperçu des principaux dérangements cellulaires et moléculaires du processus de guérison du diabète par rapport aux cascades physiologiques chez un hôte non diabétique. 2) Décrire les principaux aspects immunopathologiques de la réponse immunitaire des diabétiques et explorer comment ceux-ci contribuent à la sensibilité aux infections des plaies. 3) Conceptualiser l'infection et la biofilimisation dans les ulcères du pied diabétique et analyser leurs interactions dynamiques avec les cellules et les matrices du lit de la plaie, ainsi que leurs effets systémiques au niveau de l'organisme. 4) Offrir un cadre conceptuel intégratif des lésions des plaies, des physiomunités, des infections et des organismes. ACQUISITION DE PREUVES Nous avons récupéré 683 articles indexés dans Medline/PubMed, SciELO, Bioline International et Google Scholar. 280 articles ont été sélectionnés pour discussion sous quatre sous-titres principaux : 1) processus de guérison normaux, 2) processus de guérison altérés dans la population diabétique, 3) dysimmunité diabétique et 4) infection du pied diabétique et son interaction avec l'hôte. DÉVELOPPEMENT La réponse cicatrisante diabétique est hétérogène, torpide et asynchrone, entraînant une chronicité de la plaie. L'accumulation de cellules sénescentes et un profil inflammatoire prolongé avec un équilibre pro-catabolique entravent la réponse proliférative et retardent la ré-épithélialisation. Le diabète réduit la capacité du système immunitaire à orchestrer une réponse antimicrobienne appropriée et offre des conditions idéales pour l'établissement du microbiote et la formation de biofilm. L'enracinement biofilm-microbien nuit à l'efficacité du traitement antimicrobien, amplifie l'immunodépression préexistante de l'hôte, arrête la phase proliférative de la plaie, augmente le catabolisme localisé, prolonge l'inflammation pathogène et perpétue la chronicité de la plaie. Dans de telles circonstances, la plaie infectée peut agir comme un organe pro-inflammatoire et pro-oxydant superposé à l'hôte, ce qui finit par intensifier la résistance périphérique à l'insuline et perturber l'homéostasie. CONCLUSIONS Le nombre d'amputations des membres inférieurs reste élevé dans le monde malgré les efforts de recherche continus sur les ulcères du pied diabétique. L'identification et la manipulation des facteurs moléculaires à l'origine de l'échec de la cicatrisation des plaies diabétiques et de la sensibilité à l'infection liée à la dysimmunité offriront des outils thérapeutiques plus efficaces pour la population diabétique. MOTS CLÉS Pied diabétique, amputation, infections, biofilms, microbiote

Translated Description (Spanish)

ANTECEDENTES Las úlceras del pie diabético son una complicación diabética común que conduce a cifras alarmantes de amputación, discapacidad y mortalidad temprana. El entorno glucooxidativo diabético perjudica la respuesta de curación, promoviendo la aparición de un "fenotipo de cronicidad de la herida". En el 50% de las úlceras, estas heridas no cicatrizantes actúan como una puerta abierta para el desarrollo de infecciones, un proceso facilitado por la disinmunidad de los pacientes diabéticos. La infección puede provocar la formación de biopelículas que empeoran el pronóstico de la herida. La forma en que esta comunidad de microorganismos puede aprovechar las condiciones diabéticas subyacentes y prosperar tanto dentro de la herida como dentro del huésped diabético es un campo de investigación en expansión. OBJETIVOS 1) Ofrecer una visión general de los principales trastornos celulares y moleculares del proceso de curación de la diabetes frente a las cascadas fisiológicas en un huésped no diabético. 2) Describir los principales aspectos inmunopatológicos de la respuesta inmune de los diabéticos y explorar cómo estos contribuyen a la susceptibilidad a la infección de la herida. 3) Conceptualizar la infección y el biofilm en las úlceras del pie diabético y analizar sus interacciones dinámicas con las células y matrices del lecho de la herida, y sus efectos sistémicos a nivel del organismo. 4) Ofrecer un marco conceptual integrador de herida-disinmunidad-infección-daño al organismo. Recuperamos 683 artículos indexados en Medline/PubMed, SciELO, Bioline International y Google Scholar. Se seleccionaron 280 artículos para su discusión en cuatro subtítulos principales: 1) procesos de curación normales, 2) procesos de curación deteriorados en la población diabética, 3) disinmunidad diabética y 4) infección del pie diabético y su interacción con el huésped. DESARROLLO La respuesta de curación diabética es heterogénea, tórpida y asíncrona, lo que lleva a la cronicidad de la herida. La acumulación de células senescentes y un perfil inflamatorio prolongado con un equilibrio procatabólico dificultan la respuesta proliferativa y retrasan la reepitelización. La diabetes reduce la capacidad del sistema inmunitario para orquestar una respuesta antimicrobiana adecuada y ofrece condiciones ideales para el establecimiento de la microbiota y la formación de biopelículas. El atrincheramiento microbiano de la biopelícula dificulta la efectividad de la terapia antimicrobiana, amplifica la inmunodepresión preexistente del huésped, detiene la fase proliferativa de la herida, aumenta el catabolismo localizado, prolonga la inflamación patógena y perpetúa la cronicidad de la herida. En tales circunstancias, la herida infectada puede actuar como un órgano proinflamatorio y prooxidante superpuesto al huésped, lo que eventualmente intensifica la resistencia periférica a la insulina e interrumpe la homeostasis. CONCLUSIONES El número de amputaciones de miembros inferiores sigue siendo alto en todo el mundo a pesar de los continuos esfuerzos de investigación sobre las úlceras del pie diabético. Identificar y manipular los impulsores moleculares que subyacen al fracaso de la cicatrización de heridas diabéticas y la susceptibilidad a la infección impulsada por la desinmunidad ofrecerá herramientas terapéuticas más efectivas para la población diabética. PALABRAS CLAVE Pie diabético, amputación, infecciones, biofilms, microbiota

Files

MR2022-Vol24-N1-234-8.pdf.pdf

Files (226 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:5360980bad11bf9723da89687501effc
226 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الإصابة المزمنة وضعف المناعة والعدوى لدى مرضى السكري
Translated title (French)
Chronicité des plaies, immunité affaiblie et infection chez les patients diabétiques
Translated title (Spanish)
Cronicidad de la herida, inmunidad deteriorada e infección en pacientes diabéticos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3199084605
DOI
10.37757/mr2021.v23.n3.8

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Cuba

References

  • https://openalex.org/W139988424
  • https://openalex.org/W1417735314
  • https://openalex.org/W1427933298
  • https://openalex.org/W1497725591
  • https://openalex.org/W1499792579
  • https://openalex.org/W1503856869
  • https://openalex.org/W1507217056
  • https://openalex.org/W1530485832
  • https://openalex.org/W1531763753
  • https://openalex.org/W1536052747
  • https://openalex.org/W1546203859
  • https://openalex.org/W1557906063
  • https://openalex.org/W1562575195
  • https://openalex.org/W1598162169
  • https://openalex.org/W1608675508
  • https://openalex.org/W1677500572
  • https://openalex.org/W1758270444
  • https://openalex.org/W1797422316
  • https://openalex.org/W1841279730
  • https://openalex.org/W1871654840
  • https://openalex.org/W1880543667
  • https://openalex.org/W1905788381
  • https://openalex.org/W1913879859
  • https://openalex.org/W1948514307
  • https://openalex.org/W1949832432
  • https://openalex.org/W1964141998
  • https://openalex.org/W1967162280
  • https://openalex.org/W1967440568
  • https://openalex.org/W1967503115
  • https://openalex.org/W1969657176
  • https://openalex.org/W1970845955
  • https://openalex.org/W1974256482
  • https://openalex.org/W1974348329
  • https://openalex.org/W1975489435
  • https://openalex.org/W1976333492
  • https://openalex.org/W1979281993
  • https://openalex.org/W1980733995
  • https://openalex.org/W1981716096
  • https://openalex.org/W1982525844
  • https://openalex.org/W1986346567
  • https://openalex.org/W1987246200
  • https://openalex.org/W1987415392
  • https://openalex.org/W1990503315
  • https://openalex.org/W1991340116
  • https://openalex.org/W1991974656
  • https://openalex.org/W1992714402
  • https://openalex.org/W1993131507
  • https://openalex.org/W1996254542
  • https://openalex.org/W1997567920
  • https://openalex.org/W1998402406
  • https://openalex.org/W2000696525
  • https://openalex.org/W2003346248
  • https://openalex.org/W2006679659
  • https://openalex.org/W2014250987
  • https://openalex.org/W2015987956
  • https://openalex.org/W2017946623
  • https://openalex.org/W2019760855
  • https://openalex.org/W2024020026
  • https://openalex.org/W2025047599
  • https://openalex.org/W2027627028
  • https://openalex.org/W2028478271
  • https://openalex.org/W2032073277
  • https://openalex.org/W2034933400
  • https://openalex.org/W2042782502
  • https://openalex.org/W2047769291
  • https://openalex.org/W2050163941
  • https://openalex.org/W2054724923
  • https://openalex.org/W2054941164
  • https://openalex.org/W2056914993
  • https://openalex.org/W2057811513
  • https://openalex.org/W2058365382
  • https://openalex.org/W2064783636
  • https://openalex.org/W2064935865
  • https://openalex.org/W2065666736
  • https://openalex.org/W2068461877
  • https://openalex.org/W2070995184
  • https://openalex.org/W2072245377
  • https://openalex.org/W2073155902
  • https://openalex.org/W2073922963
  • https://openalex.org/W2074076323
  • https://openalex.org/W2076125247
  • https://openalex.org/W2078958131
  • https://openalex.org/W2084025044
  • https://openalex.org/W2090871734
  • https://openalex.org/W2091651320
  • https://openalex.org/W2095839155
  • https://openalex.org/W2097763382
  • https://openalex.org/W2098865966
  • https://openalex.org/W2099743114
  • https://openalex.org/W2101307155
  • https://openalex.org/W2103239091
  • https://openalex.org/W2104934425
  • https://openalex.org/W2107657054
  • https://openalex.org/W2116262659
  • https://openalex.org/W2120293565
  • https://openalex.org/W2120472250
  • https://openalex.org/W2123946565
  • https://openalex.org/W2131727615
  • https://openalex.org/W2131975542
  • https://openalex.org/W2134592730
  • https://openalex.org/W2136329664
  • https://openalex.org/W2137215017
  • https://openalex.org/W2137720146
  • https://openalex.org/W2139043493
  • https://openalex.org/W2140247836
  • https://openalex.org/W2141436568
  • https://openalex.org/W2144623505
  • https://openalex.org/W2145402561
  • https://openalex.org/W2145824881
  • https://openalex.org/W2147796799
  • https://openalex.org/W2149411404
  • https://openalex.org/W2150367899
  • https://openalex.org/W2153249592
  • https://openalex.org/W2153946565
  • https://openalex.org/W2154227648
  • https://openalex.org/W2156805584
  • https://openalex.org/W2159442019
  • https://openalex.org/W2163609079
  • https://openalex.org/W2166212677
  • https://openalex.org/W2167307872
  • https://openalex.org/W2169657429
  • https://openalex.org/W2174818133
  • https://openalex.org/W2181940656
  • https://openalex.org/W2186876543
  • https://openalex.org/W2216044891
  • https://openalex.org/W2217465335
  • https://openalex.org/W2254774777
  • https://openalex.org/W2279086277
  • https://openalex.org/W2285654014
  • https://openalex.org/W2292409636
  • https://openalex.org/W2293576268
  • https://openalex.org/W2333363848
  • https://openalex.org/W2342205525
  • https://openalex.org/W2352648916
  • https://openalex.org/W2402202411
  • https://openalex.org/W2406717838
  • https://openalex.org/W2411826498
  • https://openalex.org/W2414034907
  • https://openalex.org/W2415987974
  • https://openalex.org/W2479398291
  • https://openalex.org/W2509658654
  • https://openalex.org/W2516952220
  • https://openalex.org/W2558605920
  • https://openalex.org/W2566399670
  • https://openalex.org/W2571043486
  • https://openalex.org/W2571056315
  • https://openalex.org/W2581527741
  • https://openalex.org/W2584330241
  • https://openalex.org/W2601727933
  • https://openalex.org/W2605553730
  • https://openalex.org/W2605684169
  • https://openalex.org/W2611236744
  • https://openalex.org/W2613691862
  • https://openalex.org/W2626354203
  • https://openalex.org/W2653564859
  • https://openalex.org/W2729854624
  • https://openalex.org/W2748227714
  • https://openalex.org/W2749302149
  • https://openalex.org/W2749354327
  • https://openalex.org/W2750428733
  • https://openalex.org/W2766689815
  • https://openalex.org/W2767492653
  • https://openalex.org/W2783096768
  • https://openalex.org/W2792815658
  • https://openalex.org/W2796097550
  • https://openalex.org/W2799932713
  • https://openalex.org/W2805498616
  • https://openalex.org/W2805582059
  • https://openalex.org/W2860073001
  • https://openalex.org/W2870101479
  • https://openalex.org/W2883151650
  • https://openalex.org/W2883200098
  • https://openalex.org/W2886832884
  • https://openalex.org/W2890939260
  • https://openalex.org/W2891984240
  • https://openalex.org/W2897364906
  • https://openalex.org/W2900764114
  • https://openalex.org/W2902744606
  • https://openalex.org/W2911167430
  • https://openalex.org/W2912976368
  • https://openalex.org/W2915171406
  • https://openalex.org/W2917695603
  • https://openalex.org/W2918911736
  • https://openalex.org/W2919601333
  • https://openalex.org/W2928756728
  • https://openalex.org/W2930890851
  • https://openalex.org/W2943315159
  • https://openalex.org/W2944544314
  • https://openalex.org/W2947124803
  • https://openalex.org/W2948646805
  • https://openalex.org/W2948674699
  • https://openalex.org/W2979395232
  • https://openalex.org/W2982433977
  • https://openalex.org/W2986582977
  • https://openalex.org/W2989907532
  • https://openalex.org/W2993404270
  • https://openalex.org/W2994505709
  • https://openalex.org/W2995691142
  • https://openalex.org/W2997829654
  • https://openalex.org/W3000721138
  • https://openalex.org/W3002256510
  • https://openalex.org/W3004140701
  • https://openalex.org/W3008863371
  • https://openalex.org/W3008964128
  • https://openalex.org/W3011086182
  • https://openalex.org/W3013389260
  • https://openalex.org/W3035261844
  • https://openalex.org/W3040883447
  • https://openalex.org/W3049303809
  • https://openalex.org/W3084357628
  • https://openalex.org/W3086808603
  • https://openalex.org/W3093212252
  • https://openalex.org/W3095669978
  • https://openalex.org/W3096957389
  • https://openalex.org/W3119012938
  • https://openalex.org/W3121188643
  • https://openalex.org/W3123383993
  • https://openalex.org/W3126606833
  • https://openalex.org/W3126655217
  • https://openalex.org/W3144294971
  • https://openalex.org/W93111349