Da Bi Se Zaštitio Od Sepse, Stvorena [umjetna Slezina]

2023 Autor: Abraham Higgins | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-05-30 05:00

Da bi se zaštitio od sepse, stvorena [umjetna slezina]

Stručnjaci za bioinžinjering sa Sveučilišta Harvard razvili su takozvanu "umjetnu slezenu" - visokotehnološki ekstrakorporalni uređaj dizajniran za brzo i učinkovito pročišćavanje krvi od svih patogenih mikroorganizama i sprečavanje razvoja sepse. Opis uređaja objavljen je 14. rujna u časopisu Nature Medicine.

Magnetske nano-kuglice vežu se na bakterije Escherichia coli. Ilustracija autora /

Sepsa (koja se ponekad naziva i trovanje krvlju) je potencijalno životno opasno stanje uzrokovano prekomjernim imunološkim odgovorom na infektivno sredstvo, što rezultira sustavnim upalnim odgovorom, disfunkcijom više organa, septičkim šokom i smrću. U pravilu, budući da je potrebno predugo da se identificira specifični patogen koji je izazvao septičku reakciju, antibiotici širokog spektra koriste se kao metoda terapije, koja smanjuje učinkovitost liječenja i dovodi do razvoja otpornosti na antibiotike u bakterijama.

U potrazi za rješenjem ovog problema, tim predvođen staničnim biologom i bioinžinjerom Donaldom Ingberom (Donald Ingber) uzeo je uzorak slezene - organa koji između ostalog djeluje i kao filter koji čisti krv od raznih stranih uzročnika. Njihov ekstrakorporalni uređaj koristi magnetske kuglice od nano veličine obložene modificiranom verzijom lektina koji veže manozu (MBL), proteina koji igra kritičnu ulogu u ljudskom imunološkom sustavu. MBL prepoznaje i veže molekule monosaharida mannose na površini više od 90 vrsta patogenih mikroorganizama (bakterija, virusa, gljivica) i njihovih metaboličkih produkata. Endotoksini koje ispuštaju u krv izazivaju prekomjerni imunološki odgovor što dovodi do septičkog šoka.

{# vrez.58644}

Analogno dijalizi, krv pacijenta ulazi u "umjetnu slezenu" - uređaj ne veći od palube karata, gdje prolazi kroz sloj magnetskih perlica obloženih MBL-om koji "skupljaju" gotovo sve patogene i endotoksine koji su u njemu. Tada se uz pomoć magneta krv oslobađa iz kuglica i u već pročišćenom stanju vraća se u pacijentovo tijelo.

Ispitivanje uređaja na štakorima inficiranim bakterijama E. coli ili Staphylococcus aureus pokazalo je visoku učinkovitost - u roku od sat vremena "umjetna slezina" uklonila je više od 90 posto bakterija i njihovih otpadnih proizvoda iz krvi životinja. Pet sati nakon infekcije preživjelo je 89 posto štakora čija je krv filtrirana kroz uređaj, u usporedbi sa samo 14 posto onih koji su lišeni takve terapije. Istodobno, filtracija je omogućila smanjenje razine upalne reakcije u plućima i drugim organima, što je životinje štitilo od sepse.

Učinkovitost "umjetne slezene" testirana je i na ljudskoj krvi - kroz uređaj je "protjerano" oko pet litara, što je približna količina krvi koja cirkulira u tijelu odrasle osobe. Krv je bila kontaminirana mješavinom bakterija, gljivica i endotoksina i pumpala se kroz uređaj brzinom od oko litre na sat. U roku od pet sati "umjetna slezina" gotovo je u potpunosti očistila krv od patogena. Ova razina učinkovitosti uređaja, smatra Ingber, sasvim je dovoljna za kontrolu infekcije - što neće ukloniti "umjetnu slezinu", "dokrajčiti" antibiotike i sam imunološki sustav. Ingber je također napomenula da princip rada uređaja omogućuje njegovu uporabu u liječenju tako ozbiljnih virusnih bolesti kao što su, na primjer, HIV i groznica ebola.u kojem preživljavanje ovisi o kvalitativnom smanjenju razine virusnog opterećenja u krvi.

Ingberova grupa trenutno testira "umjetnu slezenu" na svinjama s mehanizmima sepse koji su slični onima kod ljudi. Stručnjaci očekuju da će klinička ispitivanja proizvoda započeti u naredne dvije godine.