(Phys.org) —Contener el flujo libre de sangre de una lesión sigue siendo un santo grial de la medicina clínica. El control del flujo sanguíneo es una preocupación primordial y la primera línea de defensa para los pacientes y el personal médico en muchas situaciones. desde una lesión traumática hasta una enfermedad y una cirugía. Si el control no se establece dentro de los primeros minutos de una hemorragia, más tratamiento y curación son imposibles.

En UC Santa Barbara, Investigadores del Departamento de Ingeniería Química y del Centro de Bioingeniería (CBE) han recurrido a los propios mecanismos del cuerpo humano en busca de inspiración para lidiar con el necesario y complicado proceso de coagulación. Al crear nanopartículas que imitan la forma, flexibilidad y biología de la superficie de las propias plaquetas del cuerpo, pueden acelerar los procesos de curación natural al tiempo que abren la puerta a terapias y tratamientos que pueden personalizarse según las necesidades específicas del paciente.

"Este es un hito importante en el desarrollo de plaquetas sintéticas, así como en la administración de fármacos dirigida, "dijo Samir Mitragotri, Director de CBE, que se especializa en tecnologías de terapia dirigida. Los resultados de los hallazgos de los investigadores aparecen en la edición actual de la revista. ACS Nano .

El proceso de coagulación es familiar para cualquiera que haya sufrido incluso las lesiones más leves, como un raspado o un corte de papel. La sangre se precipita al sitio de la herida, y en cuestión de minutos el flujo se detiene cuando se forma un tapón en el sitio. El tejido debajo y alrededor del tapón trabaja para volver a unirse y, finalmente, el tapón desaparece.

Pero lo que no vemos es la cascada de coagulación, la serie de señales y otros factores que promueven la coagulación de la sangre y permiten la transición entre un fluido que fluye libremente en el sitio y una sustancia viscosa que aporta factores curativos a la lesión. La coagulación es en realidad una coreografía de varias sustancias, entre los más importantes se encuentran las plaquetas, el componente sanguíneo que se acumula en el sitio de la herida para formar el tapón inicial.

"Mientras estas plaquetas fluyen en nuestra sangre, son relativamente inertes, "dijo el investigador estudiante de posgrado Aaron Anselmo, autor principal del artículo. Tan pronto como ocurra una lesión, sin embargo, las plaquetas, debido a la física de su forma y su respuesta a los estímulos químicos, moverse desde el flujo principal al lado de la pared de los vasos sanguíneos y congregarse, vinculantes al sitio de la lesión y entre sí. Mientras lo hacen, las plaquetas liberan sustancias químicas que "llaman" a otras plaquetas al sitio, eventualmente tapando la herida.

Pero, ¿qué sucede cuando la lesión es demasiado grave? o el paciente está tomando medicación anticoagulante, o tiene alguna otra alteración en su capacidad para formar un coágulo, incluso por una lesión leve o leve?

Ahí es donde entran en juego las nanopartículas similares a plaquetas (PLN). Estas pequeñas, Las partículas en forma de plaquetas que se comportan como sus homólogos humanos se pueden agregar al flujo sanguíneo para suministrar o aumentar el propio suministro natural de plaquetas del paciente. detener el flujo de sangre e iniciar el proceso de curación, al tiempo que permite que los médicos y otros cuidadores comiencen o continúen con el tratamiento necesario. Las situaciones de emergencia se pueden controlar más rápido, las lesiones pueden sanar más rápidamente y los pacientes pueden recuperarse con menos complicaciones.

"De hecho, pudimos reducir el tiempo de sangrado en un 65 por ciento en comparación con ningún tratamiento, "dijo Anselmo.

Según Mitragotri, la clave está en la imitación de los PLN de lo real. Al imitar la forma y la flexibilidad de las plaquetas naturales, Los PLN también pueden fluir al lugar de la lesión y congregarse allí. Con superficies funcionalizadas con los mismos motivos bioquímicos que se encuentran en sus contrapartes humanas, estos PLN también pueden convocar a otras plaquetas al sitio y unirse a ellas, aumentando las posibilidades de formar ese tapón esencial. Además, y muy importante, estas plaquetas están diseñadas para disolverse en la sangre después de que se agote su utilidad. Esto minimiza las complicaciones que pueden surgir de los procedimientos hemostáticos de emergencia.

"Lo que pasa con los agentes hemostáticos es que hay que intervenir en la medida adecuada, "dijo Mitragotri." Si haces demasiado, causas problemas. Si haces muy poco usted causa problemas ".

Estas plaquetas sintéticas también permitieron a los investigadores mejorar la naturaleza. Según las investigaciones de Anselmo, para las mismas propiedades de superficie y forma, Las partículas a nanoescala pueden funcionar incluso mejor que las plaquetas de tamaño micrométrico. Adicionalmente, esta tecnología permite la personalización de las partículas con otras sustancias terapéuticas:medicamentos, terapias y demás, que puedan necesitar los pacientes con afecciones específicas.

"Esta tecnología podría abordar una gran cantidad de desafíos clínicos, "dijo el Dr. Scott Hammond, director de los Laboratorios de Investigación en Medicina Traslacional de UCSB. "Uno de los mayores desafíos de la medicina clínica en este momento, que también cuesta mucho dinero, es que vivimos más tiempo y es más probable que las personas terminen tomando anticoagulantes. Cuando un paciente anciano se presenta en una clínica, es un gran desafío porque no tienes idea de cuál es su historia y es posible que necesites una intervención ".

Con PLN optimizables, los médicos podrían lograr un equilibrio más fino entre la terapia anticoagulante y la cicatrización de heridas en pacientes mayores, mediante el uso de nanopartículas que pueden apuntar donde se forman los coágulos sin desencadenar hemorragias no deseadas. En otras aplicaciones, Los patógenos transmitidos por la sangre y otros agentes infecciosos podrían minimizarse con nanopartículas portadoras de antibióticos. Se podrían fabricar partículas para cumplir con ciertos requisitos para viajar a ciertas partes del cuerpo:a través de la barrera hematoencefálica, por ejemplo, para mejores diagnósticos y terapias verdaderamente dirigidas.

Adicionalmente, según los investigadores, estas plaquetas sintéticas cuestan relativamente menos, y tienen una vida útil más larga que las plaquetas humanas, un beneficio en tiempos de emergencia o desastre generalizados, cuando la necesidad de estos componentes sanguíneos es máxima y la capacidad de almacenarlos en el lugar es esencial.