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Las microesferas podrían salvar a los pacientes cuyos pulmones han dejado de funcionar
Los investigadores han desarrollado una forma de administrar oxígeno a los órganos del cuerpo de manera segura, a través de micropartículas llenas de gas, incluso cuando los pulmones del paciente han dejado de funcionar. Los médicos algún día podrían usar el método para revertir rápidamente la privación de oxígeno en pacientes con pérdida aguda de la función pulmonar mientras se implementan soluciones a más largo plazo, como el apoyo de derivación corazón-pulmón.
Burbuja de aire: Una infusión intravenosa de micropartículas llenas de oxígeno (la esfera amarilla en esta imagen compuesta) podría llevar el gas que sustenta la vida a los glóbulos rojos en pacientes con pérdida repentina de la función pulmonar.
Incluso períodos cortos de privación de oxígeno ponen en riesgo los órganos vitales del cuerpo. Por lo general, los médicos alimentan a los pacientes privados de oxígeno con el gas a través de ventiladores, como tubos en la boca o la nariz, pero el tratamiento depende del funcionamiento de los pulmones. En situaciones en las que las vías respiratorias están bloqueadas o los pulmones no funcionan, existen pocas opciones.
En tales casos, inyectar oxígeno puro en el cuerpo no es una opción porque puede formar burbujas en los vasos sanguíneos y bloquear el flujo sanguíneo. Algunos hospitales tienen máquinas que pueden oxigenar la sangre de un paciente fuera del cuerpo, pero el procedimiento quirúrgico para conectar una máquina de derivación de este tipo es complicado y puede llevar demasiado tiempo en una emergencia, dice el autor del estudio. John Kheir .
Como becario de primer año en el Boston Children's Hospital hace unos años, Kheir trató a una niña de nueve meses cuyos pulmones habían sido dañados por una neumonía y estaban llenos de sangre. En los aproximadamente 20 minutos que tardaron Kheir y sus colegas en ponerla en la máquina de bypass corazón-pulmón, sufrió una lesión cerebral grave por niveles bajos de oxígeno y murió. La experiencia llevó a Kheir a trabajar para desarrollar un tratamiento intravenoso de acción rápida que pudiera ayudar a pacientes como ella con una lesión pulmonar aguda y grave. La única forma de salvar a alguien así sería inyectar oxígeno directamente en la vena, dice.
Los sustitutos de la sangre que transportan oxígeno están disponibles para transfusión, pero se sabe que causan efectos secundarios peligrosos y además suelen depender del funcionamiento de los pulmones. Realmente existe la necesidad de algo que puedas sacar del estante y dárselo a las personas para que superen estos períodos críticos, dice Ann Weinacker, un médico de pulmones y cuidados intensivos en la Clínica de tórax de Stanford.
Las microesferas llenas de oxígeno de Kheir, informadas hoy en Medicina traslacional de la ciencia, miden alrededor de tres micrómetros de diámetro y se diluyen en una solución comúnmente utilizada en transfusiones para que las partículas puedan fluir incluso a través de pequeños capilares en el cuerpo. En tubos de ensayo, los investigadores encontraron el oxígeno transferido de las microesferas a la hemoglobina, la proteína de los glóbulos rojos que transporta el oxígeno, en cuatro segundos. Luego probaron las microesferas en conejos anestesiados con tráqueas bloqueadas. Aunque los conejos estaban asfixiados, sus cuerpos estaban oxigenados y no mostraban signos de lesiones importantes en los órganos.
Se necesita más investigación para determinar cuánto tiempo puede funcionar la terapia y para cuántos pacientes podría ser útil. Las situaciones en las que tienes una necesidad a corto plazo [de oxígeno] y todo lo demás está funcionando no son tan comunes, dice Gail Weinmann, experta en enfermedades pulmonares con el Instituto Nacional del Corazón, Pulmón y Sangre . Pero cuando surgen esas situaciones, una infusión rápida de oxígeno podría salvar la vida, dice ella. Como puente, incluso 15 minutos podrían marcar la diferencia en algunas situaciones.
Kheir dice que el suministro de oxígeno por vía intravenosa podría ayudar no solo en los momentos críticos cuando se están instalando las máquinas de derivación corazón-pulmón, sino también cuando los pacientes están siendo ingresados en cuidados intensivos con ventiladores. Los pacientes inestables con función pulmonar baja también corren el riesgo de tener niveles de oxígeno muy bajos, dice. [El objetivo] no es hacer que los ventiladores sean obsoletos, sino hacer que los pacientes estén más sanos, dice Kheir.
Kheir dice que se necesita más trabajo con animales de laboratorio para explorar la utilidad clínica de la tecnología de microesferas, que él y algunos de los coautores del estudio están patentando. Estamos probando la capacidad de estas partículas para suministrar oxígeno en otras circunstancias clínicas, como un paro cardíaco y una hemorragia grave, dice.
El equipo también está trabajando para hacer que las microesferas sean más estables, con el objetivo final de crear una solución lista para usar que pueda estar lista para su uso rápido en situaciones de emergencia.