ao longo da história, o corpo humano tem sido objeto de escrutínio ilimitado e maravilha. Numerosos intrigados sobre a função de todos esses órgãos e fluidos encontrados no interior. Isso incluiu o objetivo do sangue, que se viu alternadamente desconsiderado como sendo apenas para ‘esfriar o corpo’, a ser responsável por regular os humores do corpo, levando à prática de sangrentos e outros remédios questionáveis. Como a ciência médica progrediu, no entanto, preocupamos uma perspectiva bastante diferente.
Simplificando, nosso sistema circulatório e o sangue dentro dela, é o que nos permite grandes organismos multi-celled existirem. Ele carrega oxigênio e nutrientes para as células, permitindo a remoção de resíduos, bem como um caminho fácil para as células que compõem nosso sistema imunológico. Nosso sangue e os tecidos envolvidos com isso são importantes para uma existência saudável. Isso é algo que fica dolorosamente claro quando falamos sobre lesões e cirurgias que envolvem perda de sangue severa.
Embora a prática de transfusões de sangue do sangue doado tenha feito uma diferença notável aqui, nem sempre é fácil manter cada tipo de sangue abastecido, especialmente não em hospitais remotos, em uma ambulância, ou no meio de uma zona de guerra. Aqui o uso de sangue sintético – totalmente livre de requisitos de armazenamento complicados e a necessidade de equilibrar os tipos sanguíneos – poderia ser revolucionário e salvar inúmeras vidas, incluindo aqueles cuja religião proíbe a transfusão do sangue humano.
Embora um monte de progresso tenha sido feito neste campo, com um número limitado de produtos úteis, é, no entanto, provando ser um desafio para atingir um substituto que marca todas as caixas necessárias para torná-lo genérico e seguro.
Não apenas qualquer fluido
Roy privado W. Humphrey de Toledo, Ohio está sendo dado plasma de sangue depois que ele foi ferido por estilhaços na Sicília em 9 de agosto de 1943. (Fonte: Nara)
Embora existam relatos dos incas que praticam transfusões de sangue entre os seres humanos até o século XVI, não foi até que William Harvey (1578 – 1657) descreva o sistema circulatório humano e as propriedades do sangue no século XVII que as visões modernas desse aspecto da fisiologia humana começou a tomar forma. Isso veio ao lado de experimentos de transfusão de sangue principalmente entre os animais.
Em 1665, o médico Richard foi menor realizado uma transfusão de sangue bruto entre dois cães, com aparentemente nenhum efeito mal em qualquer animal após o referido procedimento. Ao redor desta transfusões de sangue de um animal em um humano (xenotransfusão) também foi tentada, com numerosos sujeitos humanos que não sobrevivem ao procedimento, presumivelmente devido à rejeição do corpo desse sangue estranho.
Questões semelhantes, como com o xenotransfusion, surgindo com transfusões de sangue entre os humanos: enquanto em alguns casos funcionaria, outras vezes o sujeito de recepção sofreria efeitos negativos e alguns morreriam como resultado. Isso levou a transfusões de sangue com uma má credibilidade no século XIX. Não foi até 1901, quando Karl Landsteiner descobriu os três grupos sanguíneos humanos (A, B, O) que uma explicação para esses resultados ficou claro.
Quando tipos de sangue incompatíveis são misturados, pode-se observar claramente como os glóbulos vermelhos se juntariam. Foi nesse ponto fácil pensar no que aconteceria dentro do corpo humano se essa reação ocorresse durante uma transfusão de sangue. Essa visão levou ao primeiro de numerosas revoluções que tornariam transfusões de sangue tão seguras e comuns quanto hoje.
Copiando de um mestre
A aparente complicação com a tentativa de replicar a funcionalidade do sangue humano é que estamos tentando recriar algo que se desenvolveu em milhões de anos, dentro de um sistema maior (o corpo) que depende de seus numerosos aspectos para funcionar apenas para a direita. Mesmo que não seja destinado a ser no corpo por mais tempo do que o necessário até que os níveis sanguíneos naturais se recuperem, não pode ser permitido causar muito mais mal do que impede.
Em humanos, o sangue é responsável por ~ 7% do peso corporal total. Sua densidade é de cerca de 1060 kg / m3, que é muito próxima do 1000 kg / m3 de água. Um ser humano adulto tem em média cerca de 4,5 l de sangue, que consiste em ~ 45% de glóbulos vermelhos, plasma de ~ 54,3%, e aproximadamente 0,7% dos glóbulos brancos. Tipicamente falando, cada um deles formam os três principais grupos de função de sangue.
Os glóbulos vermelhos incluem hemoglobina, que ligam oxigio, as glóbulos brancos (juntamente com os anticorpos) formam uma parte importante do sistema imunológico, e o plasma inclui os nutrientes, eletrólitos e elementos de coagulação do sangue que sustentam as células e permitem a reparação de lesões através de coagulação. A partir disso, podemos deduzir o que é necessário em um substituto de sangue: crucialmente a funcionalidade dos glóbulos vermelhos, juntamente com um fluido transportador semelhante ao plasma (que é ~ 95% de água).
Enquanto este último é relativamente simples na forma de serviços cristalinos (por exemplo, solução salina), a complexidade vem comituting a funcionalidade das células vermelhas do sangue. aqui dois métodos têm visto grande investigação e (limitado) a utilização: perfluorocarbon- e veículos do oxigénio baseados em hemoglobina (HBOC PFBOC e, respectivamente).
Encadernação Oxygen, Vagamente
Estrutura de hemoglobina humana. α e subunidades p estão em vermelho e azul, respectivamente, e os grupos heme contendo ferro em verde. (Crédito: Richard Wheeler)
Caso uma transportadora de oxigênio com as qualidades de glóbulos vermelhos tornam-se complicadas é que estas moléculas devem não apenas se ligam ao oxigênio, mas eles devem também facilmente torná-lo disponível para os tecidos do corpo. Um pensamento aparente aqui seria hemoglobina sintetizar e usar isso diretamente. O problema é que a hemoglobina, por si só tem uma afinidade muito elevada de oxigênio, tem uma meia-vida curta no sangue, e podem danificar os rins. Em uma célula de sangue vermelho (RBC), hemoglobina torna-se apenas 33% da massa da célula, com a massa restante actua para estabilizar a hemoglobina.
Por esta razão, um HBOC usando hemoglobina simples seria inútil, pois não iria oferecer oxigênio suficiente para os tecidos. Para resolver este problema, a hemoglobina tem de ser estabilizada de uma maneira que ainda permite a ligação ao oxigénio, enquanto não inibir a distribuição para os tecidos. Um número de companhias têm realizado esforços para trazer tais HBOCs no mercado, com HemAssist (por Baxter Healthcare), Hemolink (Hemosol, Inc.) e Hemopure (Biopure Corp) e outros ou não durante os ensaios, ou pouco depois de entrar vendas comerciais .
Problemas comuns observadas incluem a vasoconstrição, presumivelmente devido à ligação a óxido nítrico da hemoglobina. muitos destes HBOCs foram alvo uso em animais não-humanos, onde a mortalidade reforçada levaram a estes produtos não passando testes médicos, ou de ser retirado do mercado em poucos anos.
Em contraste, existe uma PFBOC aprovado pela FDA: Fluosol-DA, com, por exemplo Sutherland et al. (1984), de relatórios sobre a sua eficácia com os gatos, e Ohyanagi et al. (1984) sobre a eficácia de Fluosol-DA 20% infusão com pacientes Veja de Jeová. Como em leads religião o último do grupo los de recusar transfusões de sangue e similares, isso pode ser problemático com os cuidados médicos.
Mesmo assim, a complexidade do Fluosol – clientes deve respirar uma atmosfera de oxigênio puro para ‘carga’ as moléculas PFBOC com oxigênio suficiente – e seu armazenamento complicado (congelamento) e lidar com as exigências levaram a produção cessar em 1994.
Não Bled para fora ainda
Apesar dos inúmeros contratempos ao longo dos anos no sentido de obter um substituto do sangue sólida no mercado, a necessidade de tal serviço um é demasiado imensa para a pesquisa de cessar. Isso nos leva a desenvolvimentos atuais, com os EUA ser militar um dos compradores interessados para estes substitutos do sangue. Não apenas para veículos de oxigénio, mas também para as plaquetas sintéticas (por coagulação) e secou-se no plasma.
Os principais pontos de venda aqui são uma vida de prateleira reforçada, a remoção de correspondência complicado de tipos sanguíneos, diminuindo a possibilidade de reações alérgicas, e assim por diante. Embora tenhamos percorrido um longo caminho desde os primeiros dias de transfusões de sangue, que ainda dependem de doações de sangue, e o sistema que processa este sangue. Embora seja um sistema que salva inúmeras vidas todos os anos, ele vem com os inconvenientes de uma logística complexa, prazo de validade curto, e a possibilidade de sangue contaminado.
sangue sintético tem a vantagem aqui que pode ser produzido em qualquer quantidade desejada e sob condições estritamente controladas. Uma vantagem adicional de, por exemplo PFBOCs é que eles possuem moléculas muito menores do que os glóbulos vermelhos, o que lhes permite ignorar até mesmo bloqueios e constrições nas artérias. Isto iria permitir a oxigenação dos tecidos que de outro modo iria acabam por ser oxigénio privados e matriz, o que pode evitar a necrose, amputação, e outros problemas de lesão traumática.
Sci-Fi até que é isso Reality
Embora o otimismo do final do século 20 sobre substitutos do sangue parece ter acalmado depois tão numerosos retrocessos nas últimas décadas, há um monte de coisas que nós aprendemos sobre não apenas o que não funciona, mas também o que faz. Nós também ganhou um monte de informações essenciais sobre aspectos da fisiologia humana, que servem para aumentar a nossa compreensão do sistema cardiovascular.
A poucas centenas de anos atrás, as pessoas pensavam que o sangue de ovelhas ou mesmo vinho tinto ou urina faria bons substitutos para o sangue humano. Hoje entendemos numerosos das complexidades da determinação do tipo de sangue, pode processar o sangue doado para utilizar apenas a hemácias, plasma ou plaquetas, para tratar uma série de condições médicas, e assim por diante. Com substitutos do sangue ter sido diminuiu para principalmente uma questão de engenharia médica, as chances são de que possamos ver o progresso aqui em pouco tempo.