Científicos de la Universidad ITMO han encontrado una manera de detener eficazmente el sangrado interno mediante nanopartículas impulsadas magnéticamente que contienen trombina. Un fármaco basado en estas nanopartículas puede inyectarse por vía intravenosa y administrarse directamente al sitio de una lesión vascular. Puede acelerar la formación de coágulos locales y reducir la pérdida total de sangre en 15 veces. Las nanopartículas no son tóxicas para los humanos y potencialmente pueden usarse para un tratamiento seguro. Los resultados fueron publicados en Informes científicos .

El sangrado interno es una emergencia médica grave. Puede ser causado por numerosas afecciones médicas, como traumas o enfermedades crónicas, y ocurre en varias partes del cuerpo, incluido el cerebro o el estómago. Sin embargo, el pronóstico para la mayoría de los casos es bastante pesimista, ya que la hemorragia interna suele causar hematomas, disfunción orgánica y pérdida masiva de sangre. Por ejemplo, Recientemente se estimó que la hemorragia gastrointestinal representa hasta 20, 000 muertes solo en los Estados Unidos.

La única forma posible de evitar estos peligros es proporcionar un tratamiento médico adecuado y rápido. Aunque existen varios medicamentos que pueden detener la hemorragia grave, ninguno de ellos puede ayudar por completo sin una intervención quirúrgica. En un intento por detener el sangrado de manera más efectiva, Los científicos están desarrollando medicamentos que se pueden aplicar mediante una simple inyección. El problema principal con estos medicamentos es que el remedio tiene que iniciar la formación de coágulos solo en el sitio del daño de los vasos en lugar de afectar a todo el sistema vascular.

En un nuevo estudio, Los científicos de la Universidad ITMO sugirieron el uso de nanopartículas impulsadas por imanes para resolver este problema. Las partículas constan de dos componentes clave. La primera es la trombina, una enzima responsable de la coagulación de la sangre. Interactúa con la proteína llamada fibrinógeno y desencadena la formación de coágulos para bloquear el vaso dañado. La trombina se envuelve en una matriz porosa especial hecha de magnetita. Este mineral es el segundo ingrediente principal y permite un control preciso del movimiento de partículas dentro del cuerpo mediante un campo magnético externo.

Las nanopartículas magnéticas con trombina tienen baja actividad y no causan coagulación sanguínea si se distribuyen uniformemente en los vasos sanguíneos. Por lo tanto, es posible inyectar una solución de partículas por vía intravenosa y localizarlas donde sea necesario utilizando un imán. Cuando el paciente recibe una porción extra de fibrinógeno, las partículas de trombina alrededor del sitio de la lesión interactúan con él y el sangrado se detiene más rápido.

"Probamos la eficiencia de las nanopartículas en muestras de plasma sanguíneo humano y un modelo de recipiente especial, "dice Andrey Drozdov, miembro del Laboratorio SCAMT de la Universidad ITMO. "Después de los primeros experimentos con plasma, Descubrimos que la trombina en nuestras nanopartículas es menos activa en comparación con su variante libre. Sin embargo, continuamos con las pruebas y realizamos experimentos adicionales en un modelo del torrente sanguíneo. Pudimos observar cómo se comportan las nanopartículas cuando se daña el vaso. Resultó que la localización magnética compensa la menor actividad. Las nanopartículas reducen el tiempo de coagulación en 6,5 veces y pueden reducir la pérdida total de sangre en 15 veces ".

"Sintetizar estas nanopartículas no es fácil, ", dice el jefe del laboratorio Vladimir Vinogradov." Es importante mantener su tamaño en 200 nanómetros; de lo contrario, no serán adecuados para inyección. Además, Se requieren condiciones de síntesis suaves para que la molécula de trombina no se descomponga y pierda su actividad por completo. Finalmente, solo podríamos utilizar componentes biocompatibles. Verificamos la toxicidad de nuestras partículas con células humanas y nos aseguramos de que sean completamente seguras incluso durante una exposición prolongada ".

Este trabajo es parte de un proyecto más amplio que tiene como objetivo crear fármacos hemostáticos híbridos basados ​​en nanomateriales. Actualmente, los científicos planean probar el fármaco basándose en el material obtenido en modelos animales y, en caso de éxito, realizar ensayos clínicos. Los investigadores esperan crear un sistema de hemostasia basado en nanopartículas que pueda detener rápida y eficientemente el sangrado interno.