Mikrosfærer kunne redde patienter, hvis lunger er holdt op med at arbejde

Forskere har udviklet en måde at levere ilt til kroppens organer sikkert - via gasfyldte mikropartikler - selv når patientens lunger er holdt op med at fungere. Læger kunne en dag bruge metoden til hurtigt at vende iltmangel hos patienter med akut tab af lungefunktion, mens langsigtede løsninger såsom hjerte-lunge-bypass-støtte er på plads.

Luftboble: En intravenøs infusion af iltfyldte mikropartikler (den gule kugle på dette sammensatte billede) kunne transportere den livsopretholdende gas til røde blodlegemer hos patienter med pludseligt tab af lungefunktion.

Selv korte perioder med iltmangel sætter kroppens vitale organer i fare. Typisk giver læger iltfattige patienter gassen gennem ventilatorer såsom slanger i munden eller næsen, men behandlingen afhænger af fungerende lunger. I situationer, hvor luftvejen er blokeret eller lungerne ikke fungerer, er der få muligheder.

I sådanne tilfælde er det ikke en mulighed at indsprøjte ren ilt i kroppen, fordi det kan danne bobler i blodkar og blokere blodgennemstrømningen. Nogle hospitaler har maskiner, der kan ilte en patients blod uden for kroppen, men den kirurgiske procedure for at tilslutte en sådan bypass-maskine er kompliceret og kan tage for lang tid i en nødsituation, siger undersøgelsesforfatter John Kheir .

Som førsteårsstuderende på Boston Children's Hospital for nogle år siden behandlede Kheir en ni måneder gammel pige, hvis lunger var blevet beskadiget af lungebetændelse og var fyldt med blod. I løbet af de cirka 20 minutter, det tog for Kheir og hans kolleger at sætte hende på hjerte-lunge-bypass-maskinen, fik hun en alvorlig hjerneskade på grund af lave iltniveauer og døde. Erfaringen fik Kheir til at arbejde hen imod at udvikle en hurtigtvirkende, intravenøs behandling, der kunne hjælpe patienter som hende med akut, alvorlig lungeskade. Den eneste måde at redde sådan nogen ville være at sprøjte ilt direkte ind i venen, siger han.

Bloderstatninger, der bærer ilt, er tilgængelige til transfusion, men er kendt for at forårsage farlige bivirkninger og er desuden typisk afhængig af fungerende lunger. Der er virkelig brug for noget, man kan trække ned fra hylden og give til folk for at trække dem igennem disse kritiske perioder, siger Ann Weinacker, en lunge- og akutlæge på Stanford Chest Clinic.

Kheirs iltfyldte mikrosfærer, rapporteret i dag i Videnskab translationel medicin, er omkring tre mikrometer i diameter og fortyndes i en opløsning, der almindeligvis anvendes til transfusioner, så partiklerne kan strømme gennem selv små kapillærer i kroppen. I reagensglas fandt forskerne ilten, der blev overført fra mikrosfærerne til hæmoglobin, proteinet i røde blodlegemer, der transporterer ilt, inden for fire sekunder. De testede derefter mikrosfærerne i bedøvede kaniner med blokerede luftrør. Selvom kaninerne blev kvalt, var deres kroppe iltet og viste ikke tegn på større organskade.

Mere forskning er nødvendig for at bestemme, hvor længe behandlingen kan virke, og for hvor mange patienter den kan være nyttig. Situationer, hvor du har et kortvarigt behov [for ilt], og alt andet virker, er ikke så almindelige, siger Gail Weinmann, ekspert i lungesygdomme. National Heart Lung and Blood Institute . Men når de situationer opstår, kan en hurtig infusion af ilt være livreddende, siger hun. Som en bro kan selv 15 minutter gøre en forskel i nogle situationer.

Kheir siger, at den intravenøse ilttilførsel kan hjælpe ikke kun i de kritiske øjeblikke, hvor hjerte-lunge-bypass-maskiner er ved at blive sat op, men også når patienter lægges på intensiv behandling på ventilatorer. Ustabile patienter med lav lungefunktion risikerer også at få alvorligt lave iltniveauer, siger han. [Målet] er ikke at gøre ventilatorer forældede, men at gøre patienterne sundere, siger Kheir.

Kheir siger, at der er behov for mere forsøgsdyrsarbejde for at udforske den kliniske nytte af mikrosfæreteknologien, som han og nogle af undersøgelsens medforfattere patenterer. Vi tester disse partiklers evne til at levere ilt under andre kliniske omstændigheder, såsom hjertestop og alvorlige blødninger, siger han.

Holdet arbejder også på at gøre mikrosfærerne mere stabile med det ultimative mål at skabe en hyldeløsning, der kunne være klar til hurtig brug i nødsituationer.

skjule