Любое нарушение целостности сосудов могло бы привести к тяжелой потерям крови, если бы не запускались механизмы свертывания крови. Это сложный каскад реакций с участием тромбоцитов и белка фибрина ведет к образованию тромба, который укупоривает повреждения и запускает процессы заживления.
Также на тему Генетик из Гарварда рассказал об упражнении, которое продолжает жизнь
Однако при тяжелых травмах, особенно внутренних, естественная реакция не успевает справиться со своей задачей. Глобальная смертность от потери крови достигает более 2,5 миллионов человек в год.
Новое вещество для остановки кровотечения
Помочь в таких экстренных ситуациях может новая двухкомпонентная система, разработанная учеными Массачусетского технологического института. Она включает полимеризуемый материал и наночастицы, сочетание которых позволяет имитировать обычный процесс образования тромба. Инъекция в рану приводит к быстрому и надежному закрытию повреждения.
Паоло Хэммонд и коллеги отметили, что при сильной кровопотере и больших ранах в организме остается недостаточно тромбоцитов и фибрина, чтобы блокировать все повреждения. Это привело ученых к мысли о создании искусственных заменителей, способных выполнять функции этих клеток и белков.
Роль тромбоцитов в их системе играют наночастицы – сферы диаметром 140-220 нанометров, изготовленные из PEG-PLGA – сополимера на основе полиэтиленгликоля. При этом на их поверхности закреплены функциональные группы – короткие цепочки GRGDS. Благодаря им наночастицы способны взаимодействовать с тромбоцитами, которые накапливаются и активируются в месте повреждения сосудов.
Ученые дополнили их другой функциональной группой, позволяющей взаимодействовать со вторым компонентом системы. Этот компонент – укороченные цепочки того же полиэтиленгликоля. Встречаясь с такой молекулой, наночастицы связывают их, в результате образуя густую сеть, напоминающую сеть природного фибрина, стабилизированного тромбоцитами. Что важно, полиэтиленгликоль полностью биосовместим и не вызывает заметной реакции со стороны иммунной системы.
Как действует новое вещество
Чтобы испытать такой коктейль, Хэммонд и его соавторы провели эксперименты на мышах с внутренними кровотечениями. В кровеносную систему животным вводили оба компонента и показали, что они действительно накапливаются в месте повреждения и эффективно блокируют его. При этом ученые заметили еще одно важное преимущество таких искусственных тромбов.
Дело в том, что при опасных травмах и сильной кровопотере медики часто вносят в организм большие количества физраствора или других жидкостей, помогающих поддержать давление. Эти жидкости могут растворять только что образовавшиеся тромбы и сводить на нет всю работу организма по срочному заживлению раны. А вот искусственные тромбы, сложенные из полиэтиленгликоля, к такому действию нечувствительны. Это даст врачам больше времени, чтобы безопасно транспортировать пострадавшего в клинику и начать полноценное лечение.