Dispositivo de limpieza combate la sepsis

Un dispositivo terapéutico tipo diálisis, inspirado en el bazo humano que filtra bacterias, hongos y toxinas, podría transformar radicalmente la forma en que los médicos tratan la sepsis.

El dispositivo biospleen, desarrollado por investigadores de la Universidad de Harvard (Boston, MA, EUA), es un filtro de microfluidos que consta de dos canales huecos adyacentes conectados entre sí por una serie de ranuras: un canal contiene la sangre que fluye y el otro contiene una solución salina. Las claves para el dispositivo son perlas magnéticas de tamaño nanométrico, diminutas, recubiertas con una versión híbrida de ingeniería genética de una proteína natural del sistema inmunitario, llamada lectina de unión opsonina-mannosa (MBL).

Los investigadores unieron las proteínas híbridas a perlas magnéticas (128 nanómetros de diámetro) que podrían ser añadidas a la sangre de un paciente infectado para unirse a los agentes patógenos y toxinas, sin tener que identificar primero el tipo de agente infeccioso. A continuación, un imán, tira de las perlas magnéticas recubiertas de patógenos a través de los canales para limpiar la sangre que está fluyendo a través del dispositivo, la cual se devuelve al paciente. Los investigadores decidieron probar primero el sistema in vitro, usando sangre humana enriquecida con agentes patógenos.

Ellos encontraron que el dispositivo eliminó de manera eficiente múltiples bacterias Gram-negativas, bacterias Gram-positivas, hongos y endotoxinas de la sangre humana total que fluía a través de una sola unidad biospleen a velocidades de hasta 1,25 litros/hora; en principio, se podrían unir entre sí muchos dispositivos para limpiar la sangre humana a tasas similares a las de la diálisis. También probaron el dispositivo utilizando ratas infectadas con E. coli, S. aureus y toxinas. Similar a las pruebas en sangre humana, y después de sólo cinco horas de filtrado, aproximadamente el 90% de las bacterias y de las toxinas fueron retiradas de la circulación sanguínea de las ratas. El estudio que describe el dispositivo biospleen fue publicado el 14 de septiembre 2104, en la revista Nature Medicine.

“La sepsis es una amenaza médica importante, que va en aumento debido a la resistencia a los antibióticos. Estamos emocionados por el biospleen porque potencialmente proporciona una manera de tratar a los pacientes de forma rápida y sin tener que esperar días para identificar el origen de la infección, y funciona igual de bien con organismos resistentes a los antibióticos”, dijo el autor principal, el profesor Donald Ingber, MD, PhD, director fundador del Instituto Wyss de Ingeniería Inspirada Biológicamente de Harvard. “Esperamos poder pasar a las pruebas en humanos para avanzar a los estudios en animales grandes tan pronto como sea posible”.

La sepsis, que causa millones de muertes en el mundo cada año, se caracteriza por un estado inflamatorio que resulta de la respuesta del sistema inmune a una infección grave provocada por bacterias, hongos, virus y parásitos en la sangre, el tracto urinario, los pulmones, la piel, u otro tejidos. Los síntomas comunes de la septicemia incluyen los relacionados con una infección específica, pero por lo general se acompañan de fiebre alta, piel enrojecida, caliente, tasa cardiaca elevada, hiperventilación, alteración del estado mental, hinchazón y presión arterial baja.

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Harvard University

Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering