Više od 11 miliona ljudi u Sjedinjenim Državama uzima lekove protiv zgrušavanja krvi ili antiagregacije, kao što su heparin ili aspirin, za lečenje ozbiljnih stanja kao što su srčani udar i moždani udar. Međutim, ovi lekovi takođe dovode pacijente u rizik od krvarenja opasnog po život u slučaju povrede ili tokom operacije.
Da bi poboljšao strategije za smanjenje gubitka krvi, tim predvođen istraživačima iz Brigam i ženske bolnice je razvio porozni materijal koji maksimizira apsorpciju krvi i efikasno aktivira mehanizme zgrušavanja, čak i kod pacijenata na antikoagulantnim ili antitrombocitnim lekovima.
Nalazi, objavljeni u PNAS-u, pokazuju da je materijal za zaustavljanje krvarenja, ili „hemostat“, zaustavio krvarenje u proseku od oko pet minuta kod pacijenata na antikoagulansima koji su bili podvrgnuti kateterizaciji srca, što je dramatično smanjenje u odnosu na tradicionalne metode kompresije koje mogu da preuzmu dva sati.
„Ovo je hemostat sledeće generacije koji efikasno zaustavlja krvarenje, čak i kod pacijenata koji uzimaju antikoagulantne ili antiagregacione lekove“, rekao je odgovarajući autor dr Hae Lin Jang iz Centra za inženjersku terapiju. „Koristili smo uzbudljiv, interdisciplinarni pristup koji kombinuje inženjerske principe, nauku o materijalima i razumevanje molekularne biologije da bismo prevazišli ograničenja postojećih terapija i odgovorili na stvarnu kliničku potrebu.
Preko 5 miliona ljudi širom sveta umre svake godine od traume, a više od trećine ovih smrti pripisuje se nekontrolisanom krvarenju. Istraživači su koristili ono što je poznato kao pristup „racionalnog inženjeringa“ da bi razvili efikasniji hemostat. Počeli su simulacijom protoka krvi kroz pore da bi se utvrdilo koji mikroskopski dizajn bi optimizovao apsorpciju. Inspiraciju su crpili iz arhitekture ljudskih pluća, koja sadrže sferične „vazdušne vreće“ zvane alveole koje omogućavaju visoku stopu interakcije sa krvlju u kratkom vremenu.
Alveole imaju veliku površinu zasnovanu na njihovoj vijugavoj poroznoj strukturi, što je navelo istraživače da konstruišu visoko međusobno povezanu, sferičnu mikroporoznu strukturu u svom materijalu da brzo apsorbuju krv i akumuliraju komponente za zgrušavanje poput trombocita na visoko koncentrisan način, što olakšava zgrušavanje krvi.
Istraživači su razvili strukturu sličnu alveolama koristeći hitozan, koji se može ekstrahovati iz školjki. Hitozan se već koristi u nekim hemostatima; poznato je da njegova pozitivno naelektrisana površina snažno privlači negativno naelektrisane trombocite i fibrinogen, dve glavne komponente krvnog ugruška. Međutim, suprotno prethodnim pretpostavkama, istraživači su otkrili da hitozan takođe direktno stimuliše zgrušavanje krvi tako što aktivira TLR-2 put zgrušavanja, što ga čini održivim mehanizmom za povećanje zgrušavanja krvi čak i kod pacijenata na antikoagulansima.
Istraživači su pokazali efikasnost materijala kod 70 pacijenata koji su bili podvrgnuti procedurama kardiovaskularne kateterizacije dok su bili na antikoagulansnom heparinu, pri čemu je uočeno da se krvarenje zaustavlja nakon prosečnog vremena od oko pet minuta za pacijente na niskim dozama heparina i za manje od devet minuta kod pacijenata. na dozama heparina do 12.500 IU.
Ostale prednosti hemostatskog materijala uključuju njegovu laku primenu i uklanjanje. Jastučić hitozana je eliminisao potrebu za snažnom i produženom kompresijom, koja može da potraje nekoliko sati i zahteva intenzivno dojenje. Štaviše, uklanjanje gaze može izazvati jak bol kod pacijenata i često je povezano sa ponovnim pojavom krvarenja; nasuprot tome, hemostat sa hitozanom sa većom apsorpcijom uklonjen je relativno čisto iz rana i dobio je visoke ocene udobnosti pacijenata.
Istraživači nastavljaju da proučavaju proces zarastanja rana nakon primene hemostata hitozana. Štaviše, oni istražuju druge zavoje za rane sledeće generacije, koji bi mogli da daju lekove ili poboljšaju čistoću okruženja rane, smanjujući tako potrebu za čestim promenama.
„Ovaj hemostat može uštedeti dragoceno vreme u hitnim situacijama“, rekla je prva autorka Vivian K. Lee, dr., iz Centra za inženjersku terapiju. „U hitnim slučajevima, može biti izuzetno izazovno pregledati informacije o receptu pacijenta kako bi se pacijentima na antikoagulansima pružila odgovarajuća antikoagulantna terapija. Ako hemostat može zaobići antikoagulantne mehanizme leka, može se koristiti kod širokog spektra pacijenata, štedeći vreme i potencijalno spasavanje života.“
