Кръвни съсиреци спират масивно кървене за 5 секунди

Изследователи от Университета "Макгил", Канада, разработват метод за създаване на кръвни съсиреци, които не само успяват да спрат тежки кръвоизливи, но и да помогнат за по-ефективното заздравяване на тъканите. Постигат го чрез техниката „click clotting”, която свързва повърхностните протеини на червените кръвни клетки посредством химическа реакция, в резултат на което се получава биосъвместим съсирек.

Съсиреците, които спират тежки кръвоизливи

Основната функция на тромбоцитите е да спират кървенето и да да образуват кръвни съсиреци при нараняване. Проблемът е, че тези кръвни съсиреци се образуват бавно и са слаби, което води до риск от кръвоизлив, застрашаващ живота.

„Естествените кръвни съсиреци се образуват бавно и са механично крехки, а това ограничава способността им да спират тежко кървене и може да компрометира заздравяването“, обяснява старшият автор на проучването проф. Джин Ю Ли от Изследователската катедра по възстановяване и регенерация на тъканите.

При технологията, която изследователите създават сега, те използват еритроцитите (червените кръвни телца). Причината е, че те са по-гъвкави, циркулират по-дълго в кръвта и проникват по-добре в увредените тъкани.

Задачата на изследователите е да свържат еритроцитите един с друг. За целта те прилагат метода „click clotting”. Става дума за бързи химични реакции, които имат предимството, че не увреждат клетките. Процесът включва прикрепването на специални молекули към еритроцитите, които при контакт с полимерни вериги се свързват веднага. Резултатът е създаването за секунди на еластичен и плътен материал, който прилича на гел.

Биосъвместимият съсирек, който се получава е 13 пъти по-устойчив и четири пъти по-прилепващ от естествените кръвни тромби.

„Нашата работа показа, че когато са проектирани по подходящ начин червените кръвни клетки могат да играят централна структурна роля като позволят проектирането на по-здрави и по-функционални биоматериали“, казва проф. Ли.

Изследователите поясняват, че по-старите опити за свързване на червените кръвни клетки са неуспешни, вероятно защото се използва хитозан (аминополизахарид, получен от черупките на ракообразни). Получават се крехки тробми, разкъсани клетки и съсирване, което е непоследователно.

При „click clotting” структурата на съсирека бива укрепена основно чрез много бърза и биобезопасна химическа реакция, която свързва протеините на повърхността на червените кръвни телца като образува твърд гел само за пет секунди. Този метод на пречи на нормалната кръвна химия и действа успоредно с естествения процес на съсирване. Така изкуственият клетъчен гел се добавя към кръвта, където се вгражда в собствения фибринов съсирек на тялото.

Технологияга позволява съсиреците да бъдат автоложни (когато се използва собствената кръв на пациента) или алогенни (когато бива използвана кръв от подходящ донор).

Съсиреците от собствената кръв могат да бъдат приготвени за 20 минути, а тези от кръвта на донор още по-бързо – 10 минути. „Това прави подхода изключително добър и подходящ, когато се налага спешна помощ и лечение на рани в ситуации по спешност“, коментира проф. Ли.

Резултатите

Резултатите се потвърждават чрез тестове върху гризачи и in vitro. Това, което екипът наблюдава при тестовете с мишки с увреден черен дроб е ефективно заздравяване и регенерация. Създадените тромби спират кървенето много по-бързо, освен това ефективността им надвишава няколко пъти тази на клинично използвания продукт, който е хирургично лепило на базата на желатин.

„Получените инженерни кръвни съсиреци се образуват в рамките на секунди и показват 13 пъти по-голяма устойчивост и четирикратно подобрение на адхезията в сравнение с естествените съсиреци. Експерименти и моделиране идентифицират разкъсването на механично интегрираните клетки като ключов механизъм за укрепване“, пишат авторите в статия с резултатите, озаглавена „Създаване на здравни кръвни съсиреци за бърза хемостаза и подобрена регенерация“, публикувана в списанието Nature. Авторите допълват, че безопасността и ефикасността на автоложните и алогенните инженерни кръвни съсиреци са валидирани.

Изследователите вярват, че разработката им може да мотивира разработването на още материали за контрол на кървенето, лечение на рани и възстановяване на тъкани.

Преди да започне клиничното приложение на новата разработка са нужни още няколко допълнителни проучвания.

„Важното е, че създадените от нас кръвни съсиреци имат силен потенциал за широко клинично приложение и могат да подобрят значително резултатите в множество медицински ситуации“, заключава още старшият изследовател проф. Ли.

В научната разработка се включват още и изследователи от университетите в Британска Колумбия, Колорадо и Торонто както от Медицинския колеж на Уинсконсин.