Microburbujas inyectadas ofrecen una forma segura de administrar oxígeno de emergencia

Durante años, los investigadores y los médicos han buscado una forma eficaz de administrar oxígeno rápidamente a los pacientes en situaciones donde los métodos tradicionales de oxigenación son inadecuados o difíciles, en particular durante un paro cardíaco o respiratorio. En algunos casos, la hipoxemia grave causada por una obstrucción de las vías respiratorias o una enfermedad pulmonar hace que las técnicas convencionales para aumentar los niveles de oxígeno, como la inserción de un tubo de respiración, sean ineficaces. Esto puede llevar a un paro cardíaco, que a su vez puede provocar graves daños en los órganos. Los estudios han demostrado que los niveles bajos de oxígeno desencadenan hasta el 40 % de los paros cardíacos intrahospitalarios. Ahora, tras 15 años de investigación, se ha logrado desarrollar con éxito un método seguro y eficaz de administración de oxígeno mediante oxígeno inyectable transportado al torrente sanguíneo a través de microburbujas de gas de rápida disolución.

Aunque pueda parecer contradictorio que una pequeña inyección de oxígeno pueda marcar la diferencia en un sistema que circula alrededor de 200 mililitros de oxígeno por minuto en adultos, los investigadores del Boston Children's Hospital (Boston, MA, EUA) han creído durante mucho tiempo que si el oxígeno se administrara a través de un gas inyectable en el momento y el lugar adecuados, podría tener un efecto significativo. Solo necesitaban tiempo para demostrar su hipótesis.

Inicialmente, el equipo experimentó con microburbujas recubiertas de lípidos, pero estas burbujas tendían a agruparse en el torrente sanguíneo, lo que suponía un grave riesgo de embolia letal, a menos que se inyectaran a un ritmo altamente controlado. Este fallo les llevó a darse cuenta de que las burbujas debían diseñarse para evitar tal coalescencia. Un segundo intento involucró micropartículas poliméricas de núcleo hueco, pero estas no lograron entregar una cantidad significativa de oxígeno a la circulación. Luego, los investigadores volvieron a la mesa de dibujo para un tercer intento.

Su último diseño incorpora los mejores elementos de enfoques anteriores. El nuevo transportador de oxígeno es una microburbuja diseñada con una cáscara polimérica sólida que, al ser activada por el pH de la sangre, se disuelve en pequeñas moléculas solubles que luego pueden ser excretadas por el cuerpo de manera segura. Esta estructura garantiza que el fármaco permanezca estable durante el almacenamiento y pueda inyectarse en situaciones críticas como un paro cardíaco.

En pruebas preclínicas, estas microburbujas especialmente diseñadas, sensibles al pH, entregaron las cantidades necesarias de oxígeno y mejoraron significativamente las tasas de supervivencia al prevenir daños catastróficos en los órganos. Su investigación es la primera en demostrar que un gas transportador de oxígeno puede administrarse de manera segura y rápida en grandes dosis a los animales. La clave de su éxito es garantizar que la microburbuja se disuelva rápidamente para evitar la obstrucción del flujo sanguíneo. Este avance abre la puerta a futuros ensayos clínicos y el equipo está entusiasmado con el impacto potencial de su innovación.

“Esto abre la puerta a la posibilidad de crear una forma controlada y predecible de proporcionar el oxígeno necesario durante la hipoxemia, el paro cardíaco y otros estados de shock”, afirmó el cardiólogo del Boston Children's, John Kheir, MD. “Es emocionante. No se trata solo de una posible solución para este problema médico. Es una plataforma tecnológica. Hay muchos otros gases que podemos administrar y muchas otras situaciones médicas adecuadas para una cantidad específica de gas. Las posibilidades de lo que podemos hacer con un fármaco como este son numerosas”.

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Hospital de Niños de Boston