Universidad Chapman
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Partículas ultrablandas parecidas a plaquetas detienen el sangrado en modelos de traumatismo en roedores y porcinos Resumen general: Con frecuencia se requieren transfusiones de plaquetas para controlar la hemorragia en pacientes con traumatismo agudo; sin embargo, los requisitos de almacenamiento limitan su uso en el ámbito prehospitalario. Las partículas sintéticas similares a plaquetas (PLP) pueden ser una alternativa para el tratamiento inmediato del sangrado incontrolado. Aquí, Nellenbach y sus colegas construyeron y optimizaron PLP sintéticos utilizando nanogeles ultrasuaves y altamente deformables acoplados a fragmentos de anticuerpos específicos de fibrina. En modelos de laceración hepática en roedores, estos PLP redujeron la pérdida de sangre sin formación de coágulos fuera del objetivo, incluso en el contexto de coagulopatía dilucional, lo que condujo a una mejor curación 1 semana después de la lesión. Estos hallazgos se confirmaron en cerdos con laceración hepática, donde las PLP se eliminaron por vía renal, a pesar de su tamaño. Estos hallazgos respaldan el estudio adicional de PLP sintéticos para el tratamiento del sangrado incontrolado en traumatismos. —Melissa L. Norton Resumen de la investigación El sangrado incontrolado después de un traumatismo representa un problema clínico importante. El estándar actual de atención para tratar el sangrado después de un traumatismo es la transfusión de productos sanguíneos, incluidas las plaquetas; sin embargo, las plaquetas donadas tienen una vida útil corta, su suministro es limitado y conllevan riesgos de inmunogenicidad y contaminación. En consecuencia, existe una necesidad crítica de desarrollar alternativas plaquetarias hemostáticas. Con este fin, desarrollamos partículas sintéticas similares a plaquetas (PLP), formuladas funcionalizando partículas de microgel altamente deformables compuestas de poli (N -isopropilacrilamida) de reticulación ultrabaja con ligandos de unión a fibrina. El ligando de unión a fibrina se diseñó para apuntar a los sitios de las heridas, y el entrecruzamiento de los polímeros de fibrina se diseñó para mejorar la formación de coágulos. La reticulación ultrabaja de los microgeles permite que las partículas experimenten grandes cambios de forma que imitan el cambio de forma de las plaquetas después de la activación; cuando se acopla a ligandos de unión a fibrina, este cambio de forma facilita la retracción del coágulo, lo que a su vez puede mejorar la estabilidad del coágulo y contribuir a la curación. Dadas estas características, planteamos la hipótesis de que las partículas sintéticas similares a plaquetas (PLP) sintéticas podrían mejorar la coagulación en modelos de trauma y promover la curación después de la coagulación. Primero evaluamos la actividad de PLP in vitro y descubrimos que las PLP se unían selectivamente a la fibrina y mejoraban la formación de coágulos. En modelos murinos y porcinos de lesión traumática, las PLP redujeron el sangrado y facilitaron la curación del tejido lesionado tanto en entornos de tratamiento profiláctico como inmediato. Determinamos mediante experimentos de biodistribución que las PLP se eliminaban por vía renal, posiblemente gracias a las propiedades de las partículas ultrablandas. El desempeño de los PLP sintéticos en los estudios preclínicos que se muestran aquí respalda la investigación traslacional futura de estas terapias hemostáticas en un entorno de trauma. |
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Un estudio presenta una innovación en ingeniería biomédica con el potencial de transformar la atención traumatológica y las prácticas quirúrgicas. Un equipo de investigación científica ha desarrollado partículas similares a plaquetas que se integran en las vías de coagulación del cuerpo para detener las hemorragias.
Un estudio innovador, publicado en Science Translational Medicine, presenta una innovación de ingeniería biomédica con el potencial de transformar la atención traumatológica y las prácticas quirúrgicas. El decano fundador y profesor de la Escuela de Ingeniería Fowler de la Universidad Chapman, Andrew Lyon, es miembro de este equipo de investigación científica multidisciplinario y multiuniversitario que desarrolla partículas similares a plaquetas que se integran en las vías de coagulación del cuerpo para detener la hemorragia. Sanika Pandit, alumna de la Universidad Chapman, también se encuentra entre los 15 autores de esta investigación.
Este avance, que aborda una brecha de larga data en la atención quirúrgica y traumatológica, tiene potencial para su implementación por parte de los pacientes. Los pacientes que sufren un traumatismo agudo a menudo requieren transfusiones de plaquetas para controlar la hemorragia; las limitaciones de almacenamiento restringen su utilidad en escenarios prehospitalarios. Las partículas sintéticas similares a las plaquetas (PLP) ofrecen una alternativa potencial para abordar rápidamente las hemorragias incontroladas.
El equipo ha diseñado partículas similares a plaquetas capaces de viajar a través del torrente sanguíneo y luego dirigirse al sitio del daño tisular, donde aumentan el proceso de coagulación y luego apoyan la posterior curación de la herida. El enfoque aborda una necesidad clínica insatisfecha en la atención traumatológica y la práctica quirúrgica.
"Este trabajo representa un momento crucial en la ingeniería biomédica y muestra el potencial traslacional tangible de las partículas similares a plaquetas", comentó Lyon. "Este notable esfuerzo de colaboración ha dado lugar a una solución que no sólo aborda necesidades clínicas críticas sino que también sugiere un cambio de paradigma en las modalidades de tratamiento".
El enfoque integral del estudio implicó pruebas rigurosas en modelos animales más grandes de lesión traumática e ilustró que la intervención es extremadamente bien tolerada en una variedad de modelos.
Ashley Brown, autora correspondiente del estudio y profesora asociada en el programa conjunto de ingeniería biomédica de la Universidad Estatal de Carolina del Norte y la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, dijo: "En los modelos de ratón y cerdo, las tasas de curación fueron comparables en animales que recibieron transfusiones de plaquetas y transfusiones de plaquetas sintéticas y a ambos grupos les fue mejor que a los animales que no recibieron ninguna de las transfusiones".
Uno de los hallazgos más significativos del estudio es que estas partículas pueden excretarse por vía renal, lo que representa un gran avance en las vías de eliminación asociadas con los biomateriales sintéticos inyectables. El notable perfil de seguridad demostrado en el estudio lo hace seguro y eficaz en intervenciones quirúrgicas y traumatológicas. Este avance podría conducir potencialmente a mejores tratamientos médicos y resultados para los pacientes sometidos a dichos procedimientos.
Lyon señaló: "Dado el éxito de nuestra investigación y la efectividad de las plaquetas sintéticas, el equipo está avanzando en un camino destinado a ver eventualmente la implementación clínica de esta tecnología".