Material de bioingeniería detiene rápidamente sangrado durante cirugía en pacientes que toman anticoagulantes

Los medicamentos anticoagulantes y antiplaquetarios como la heparina o la aspirina, que millones de personas toman habitualmente en todo el mundo para tratar ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares, también elevan el riesgo de hemorragias potencialmente mortales durante lesiones o cirugías. A nivel mundial, más de cinco millones de personas mueren anualmente a causa de traumatismos, y más de un tercio de estas muertes se deben a hemorragias incontroladas. Ahora, los investigadores han creado un material poroso que absorbe significativamente la sangre e inicia eficazmente la coagulación, incluso en pacientes que toman estos medicamentos. Sorprendentemente, este nuevo hemostato logró detener el sangrado en un promedio de unos cinco minutos en pacientes con cateterismo cardíaco que tomaban anticoagulantes, lo que marca una mejora sustancial con respecto a los largos métodos de compresión tradicionales que pueden tardar más de dos horas.

El equipo de investigación, dirigido por investigadores del Hospital Brigham y de Mujeres (Boston, MA, EUA), desarrolló un hemostato más eficaz empleando un enfoque de “ingeniería racional”. Simularon el flujo sanguíneo a través de varias estructuras de poros, inspirándose en los alvéolos pulmonares, sacos de aire esféricos con una gran superficie y una estructura porosa compleja que permiten una interacción sanguínea eficiente. Esto los guió a diseñar su material con una estructura microporosa esférica intrincada similar, optimizando la absorción de sangre y la acumulación de componentes vitales de la coagulación como las plaquetas.

El quitosano, una sustancia extraída de los mariscos, forma la base de esta estructura similar a los alvéolos. La carga positiva del quitosano, que ya se utiliza en algunos hemostáticos, atrae eficazmente las plaquetas y el fibrinógeno con carga negativa, componentes clave del coágulo sanguíneo. Los investigadores descubrieron un beneficio adicional: el quitosano activa la vía de coagulación TLR-2, estimulando directamente la coagulación incluso en pacientes que toman anticoagulantes. Cuando se probó en 70 pacientes sometidos a cateterismo cardiovascular y con heparina, el material redujo el sangrado a un tiempo de parada promedio de aproximadamente cinco minutos para pacientes con dosis bajas de heparina, y menos de nueve minutos para aquellos con dosis de hasta 12.500 UI de heparina.

La almohadilla de quitosano simplifica la aplicación y extracción en comparación con la gasa tradicional, que a menudo requiere una compresión fuerte y prolongada y puede ser dolorosa y arriesgada de retirar. El hemostato de quitosano al ser más absorbente se puede retirar de forma más limpia y cómoda de las heridas. El equipo de investigación ahora está explorando nuevos avances, incluido el estudio del proceso de curación de heridas después de la aplicación del hemostático de quitosano y el desarrollo de apósitos para heridas de próxima generación capaces de administrar fármacos o mejorar la limpieza de las heridas, lo que podría reducir la frecuencia de los cambios de apósito.

"Este es un hemostato de próxima generación que detiene eficazmente el sangrado, incluso en pacientes que toman medicamentos anticoagulantes o antiplaquetarios", dijo la autora correspondiente Hae Lin Jang, Ph.D., del Centro de Terapéutica de Ingeniería. "Utilizamos un enfoque interdisciplinario apasionante que combina principios de ingeniería, ciencia de materiales y conocimientos de biología molecular para superar las limitaciones de las terapias existentes y abordar una necesidad clínica real".

"Este hemostato puede ahorrar un tiempo valioso en situaciones de emergencia", añadió la primera autora Vivian K. Lee, PhD, del Centro de Terapéutica de Ingeniería. “En emergencias, puede resultar extremadamente difícil examinar la información de prescripción de un paciente para proporcionar una terapia de reversión de la anticoagulación adecuada a los pacientes que toman anticoagulantes. Si un hemostato puede evitar los mecanismos anticoagulantes de un medicamento, se puede utilizar en una amplia gama de pacientes, ahorrando tiempo y potencialmente salvando vidas”.

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Hospital Brigham y de Mujeres