Medicii de pe ambulanțe, care sunt nevoiți de multe ori să trateze pacienți cu răni grave care sângerează puternic, nu pot face prea multe pentru a le salva viața, deoarece au nevoie de o perfuzie de sânge care conține trombocite.
Trombocitele sunt una din cele trei tipuri de celule sanguine - alături de eritrocite (celulele roșii) și leucocite (celulele albe) – și au rol esențial în procesul complex de hemostază, participând la formarea cheagului de sânge (tromb) și la oprirea sângerării.
Cele din sângele uman pot fi păstrate doar 5 zile
Spre deosebire de sângele integral, care poate fi păstrat timp de până la o lună la frigider, trombocitele au nevoie de un tip diferit de atenție din partea medicilor, mult mai provocator. Practic, acestea necesită agitare constantă pentru a le împiedica să se coaguleze și trebuie păstrate la temperatura camerei pentru a-și menține funcția de coagulare. Însă riscul crescut de contaminare bacteriană la temperatura camerei înseamnă că au o durată de depozitare cu mult mai scurtă.
„Trombocitele durează doar aproximativ cinci zile”, explică Ashley Brown, profesor asociat în programul de inginerie biomedicală de la Universitatea de Stat din Carolina de Nord și Universitatea din Carolina de Nord din Chapel Hill: „Acest lucru le face una dintre cele mai slabe – dar și cele mai critice – verigi din lanț atunci când te uiți la produsele din sânge pe care trebuie să le accesăm rapid”.
O altă problemă este legată de cantitățile foarte mici de trombocite disponibile, deoarece sunt recoltate de la donatori umani, sunt greu de transportat și pot prezenta riscuri de contaminare.
Pentru a depăși aceste obstacole, Brown și echipa ei au creat trombocitele sintetice, care au o durată lungă de conservare, pot fi depozitate într-o varietate de condiții și nu prezintă riscuri de contaminare, după cum s-a constatat la modelele animale pe care au fost testate până acum.
Acestea sunt fabricate din nanoparticule de hidrogel, care imită dimensiunea, forma și proprietățile mecanice ale trombocitelor umane. Potrivit specialiștilor, își pot schimba forma, la fel ca cele naturale, și sunt modificate pentru a include fragmente de anticorpi care se leagă de fibrina produsă în răni, facilitând astfel coagularea rapidă direct la locul leziunii.
„Am proiectat trombocitele într-un mod care le face mai moi”, a spus Brown, care a comparat aceste particule cu niște jeleuri microscopice: „A fost foarte important pentru noi să imităm caracteristicile trombocitelor naturale”.
Nu formează cheaguri de sânge în alte locuri din organism
Oamenii de știință sunt uimiți de capacitatea acestor particule de a se concentra asupra locului leziunii după injectarea lor intravenoasă, în timp ce alte metode de tratare a hemoragiei interne pot prezenta riscul formării cheagurilor în afara leziunii respective, ceea ce ar putea duce la accident vascular cerebral, atac de cord sau embolie pulmonară.
Mai mult, autorii cercetării au descoperit că, după oprirea sângerărilor, trombocitele sintetice ajută ulterior și în procesul de vindecare a rănilor. „Aceasta a fost o descoperire cu adevărat interesantă și o surpriză totală când am descoperit-o pentru prima dată”, a spus Brown, explicând că, dacă o persoană sângerează excesiv, organismul nu este capabil să producă suficientă fibrină. Dar când trombocitele artificiale sunt introduse în circulația sanguină, ele pot accelera formarea fibrinei.
Un alt avantaj al acestor particule este că dimensiunile lor extrem de reduse le permite să treacă prin pori și pot fi excretate prin rinichi. „În mod normal, s-ar acumula în ficat, ceea ce ar putea avea efecte dăunătoare”, a spus Brown, potrivit mesdicalxpress.com
„Ar putea fi cel mai bun lucru de la pâinea feliată”
Trombocitele sintetice au fost testate, până acum, pe mai multe tipuri de animale, iar rezultatele au fost pozitive. La șoarecii cu leziuni hepatice, trombocitele sintetice au mers direct la locul leziunii și au avut cele mai scăzute niveluri de pierderi de sânge în comparație cu șoarecii cărora li s-au administrat trombocite normale sau o soluție salină de control. La șapte zile după rănire, șoarecii cărora li s-au administrat trombocite sintetice au avut, de asemenea, cele mai mici răni, un semn de vindecare îmbunătățită. Testându-le pe șobolani cu leziuni ale vaselor de sânge, cercetătorii au găsit rezultate la fel de promițătoare.
Potrivit oamenilor de știință, porcii sunt standardul de aur în testele pe animale, pentru capacitatea lor de a oferi o perspectivă mai bună asupra modului în care trombocitele sintetice ar putea funcționa la om.
Astfel, când au fost administrate imediat după o leziune hepatică la porci, trombocitele sintetice au călătorit la locul leziunii și au redus pierderea de sânge. De asemenea, nu au provocat reacții alergice sau reacții ale sistemului imunitar măsurabile și au început să fie excretate prin rinichi în doar două ore după injectare.
„Credem că trombocitele sintetice ar putea fi cel mai bun lucru de la pâinea feliată, dar acest lucru nu a fost încă determinat prin teste suplimentare”, a spus Brown.
Testarea pe oameni va arăta, însă, dacă aceste particule sanguine artificiale sunt sigure și eficiente pentru a putea fi produse în masă, iar cercetătorii americani se așteaptă ca aceste studii să înceapă în aproximativ doi ani. „Atât de mulți oameni mor din cauza rănilor hemoragice”, a spus Brown, care speră că trombocitele artificiale își vor găsi în curând drumul către servicii medicale de urgență, trusele medicale militare și spitale”.
În prezent, testele arată că acestea pot fi depozitate sub formă de pulbere liofilizată, care ar putea fi utilă în ambulanțe sau situații similare de traume, cum ar fi pe câmpul de luptă, sau chiar pentru utilizarea în spital.