La pérdida de sangre es una de las principales causas de muerte, desde las bombas al borde de la carretera hasta los choques en las autopistas. Las lesiones traumáticas, la principal causa de muerte entre las personas de 4 a 44 años, a menudo superan el proceso natural de coagulación de la sangre del cuerpo.
En un esfuerzo por mejorar el proceso natural, un equipo dirigido por Erin Lavik, una nueva profesora de ingeniería biomédica de la Universidad Case Western Reserve, y su antiguo estudiante de doctorado, James P. Bertram, construyeron plaquetas sintéticas que son prometedoras para detener sangrado interno y externo.
Su trabajo se publica en Science Translational Medicine.
Los investigadores se inspiraron en estudios que muestran que hay pocas opciones para tratar a los soldados que sufren lesiones internas en Afganistán e Irak. Querían desarrollar un tratamiento que los médicos pudieran tener en sus paquetes de campo.
"El ejército ha sido fenomenal en el desarrollo de tecnología para detener el sangrado, pero la tecnología ha sido efectiva solo en lesiones externas o comprimibles", dijo Lavik. "Esto podría ser un complemento a las terapias actuales".
Las plaquetas de la sangre son la base estructural y química de la coagulación de la sangre, una compleja cascada de eventos que funciona bien con cortes y raspaduras normales, pero que puede verse superada por lesiones graves.
Usar las plaquetas de otros puede mejorar la coagulación, pero conlleva el riesgo de varias complicaciones. Y estas plaquetas deben refrigerarse y tener una vida útil corta.
Bertram y Lavik desarrollaron plaquetas hechas de polímeros biodegradables. Las plaquetas sintéticas están diseñadas para alojarse y unirse a las plaquetas naturales en el lugar de la lesión.
En esencia, agregar plaquetas artificiales al sitio de una lesión traumática es similar a agregar sacos de arena a un dique a lo largo de un río que se desborda.
Las plaquetas naturales, activadas por una lesión, emiten sustancias químicas que unen las plaquetas naturales y las sintéticas adicionales en un coágulo más grande que detiene rápidamente el sangrado.
En las pruebas, los modelos de rata inyectados con plaquetas sintéticas antes de la lesión dejaron de sangrar en la mitad del tiempo que los modelos no tratados. Modelos no tratados inyectados 20 segundos después de que la lesión dejó de sangrar en un 23 % menos de tiempo que los modelos que no recibieron tratamiento.
En otra comparación, las plaquetas artificiales resultaron en tiempos de coagulación aproximadamente un 25 por ciento más rápidos que las heridas tratadas con factor VIIa recombinante, que es el tratamiento de vanguardia actual para el sangrado incontrolado en salas de cirugía y emergencias. Si bien el factor recombinante se usa en varias lesiones, su costo puede ser de decenas de miles de dólares por tratamiento y no se usa en pacientes que sufren lesiones en la cabeza o la médula espinal, debido al riesgo de complicaciones.
Lavik dijo que su equipo fabricó plaquetas a partir de polímeros que ya se usaban en tratamientos aprobados por la Administración de Alimentos y Medicamentos con la esperanza de que el nuevo tratamiento pudiera aprobarse más rápido. También construyeron las partes de las plaquetas sintéticas que se unen a las plaquetas naturales a partir de piezas relativamente cortas de proteínas porque son más estables que las piezas más largas y más baratas.
Para evitar la formación de un coágulo artificial, cada plaqueta sintética se construye con un escudo de agua circundante. Los compuestos fluorescentes mostraron que las plaquetas sintéticas que no formaban coágulos se eliminaron del sistema del modelo de rata en un día. No se observaron efectos nocivos en la semana siguiente.
Las pruebas también mostraron que las plaquetas sintéticas siguen siendo viables después de permanecer en un estante durante al menos dos semanas.
Lavik está buscando subvenciones para seguir probando las plaquetas.
