La microfluídica se muestra prometedora como una opción de tratamiento más segura y sencilla para la ictericia neonatal grave
Crédito: CC0 Public Domain
La investigación realizada por la Facultad de Ingeniería de la Universidad Estatal de Oregón ha llevado a una terapia potencial prometedora para la ictericia neonatal que es más segura, sencilla y conveniente que las transfusiones de sangre que se dan actualmente a los bebés que padecen las formas más peligrosas de la afección.
El estudio dirigido por Adam Higgins, profesor asociado de bioingeniería, sugiere que los microfluidos y la luz de alta intensidad pueden corregir una peligrosa acumulación de bilirrubina en el torrente sanguíneo. La bilirrubina es el pigmento responsable del color amarillo de la piel asociado con la ictericia y, en niveles lo suficientemente altos, pone al bebé afectado en riesgo de daño neurológico a veces irreversible o incluso de muerte.
Los hallazgos se publicaron en Biomicrofluidics.
La ictericia neonatal es una afección común entre los recién nacidos, cuyos cuerpos están ocupados descomponiendo los glóbulos rojos que se usan en el útero y produciendo otros nuevos a medida que el bebé pasa a respirar aire ambiental una vez fuera del útero.
El color rojo de la sangre proviene de una proteína llamada hemoglobina que transporta oxígeno y, a medida que esos glóbulos rojos se descomponen, el hígado modifica la hemoglobina en bilirrubina. Cuando el hígado inmaduro de un bebé no puede seguir el ritmo de toda la bilirrubina que produce, el pigmento se filtra al torrente sanguíneo antes de asentarse en la piel, lo que provoca una apariencia amarillenta.
Alrededor de dos tercios de todos los recién nacidos experimentan algún nivel de ictericia, típicamente un caso leve. La mayor parte del tiempo desaparece por sí solo o con un tratamiento mínimo, como introducir más agua en el cuerpo del bebé.
Otros casos, con niveles más altos de bilirrubina en la sangre, pueden requerir fototerapia de cuerpo entero con luz para desencadenar reacciones químicas que dan como resultado compuestos que se excretan más fácilmente que la bilirrubina. Y en los casos más graves, raros en los Estados Unidos pero que ocurren en uno de cada 100 nacimientos en gran parte del mundo, los bebés necesitan que toda su sangre sea reemplazada por sangre de un donante, dos veces, en lo que se conoce como una transfusión de intercambio doble, una complicada, procedimiento laborioso y relativamente arriesgado.
La investigación del estado de Oregón tiene como objetivo proporcionar una alternativa más simple y segura: tratar la sangre del paciente haciéndola circular a través de un dispositivo externo conocido como fotorreactor de microfluidos.
La microfluídica es el estudio de cómo se comportan los fluidos cuando viajan o están confinados en dispositivos microminiaturizados equipados con canales y cámaras. Las fuerzas superficiales en oposición a las fuerzas volumétricas dominan los fluidos en la microescala, lo que significa que los fluidos actúan de manera muy diferente a lo que se observa en la vida cotidiana.
Usando sangre humana en un laboratorio y también usando un modelo de rata, Higgins y colaboradores de la Facultad de Ingeniería, la Universidad de Salud y Ciencias de Oregón y la Universidad de Washington estudiaron el efecto de la luz LED en sangre extremadamente rica en bilirrubina bombeada a través de fotorreactores de microfluidos. La reacción catalizada por la luz que observaron es la misma que permite la fototerapia de cuerpo entero, pero la bilirrubina en la sangre se dirige directamente, lo que hace que sea más eficiente.
«Los hallazgos demuestran que los niveles altos de la luz de alta intensidad a una longitud de onda de 470 nanómetros se puede usar para reducir rápidamente los niveles de bilirrubina sin causar ningún daño apreciable al ADN de las células sanguíneas», dijo Higgins. «Nuestro trabajo con ratas Gunn mostró que el tratamiento con fotorreactor durante cuatro horas redujo significativamente los niveles de bilirrubina de forma similar al tipo de reducción de bilirrubina observada en la exanguinotransfusión y en una escala de tiempo similar. El modelo matemático que desarrollamos sugiere este nuevo enfoque de tratamiento que probamos en el laboratorio La escala funcionará mejor que la exanguinotransfusión a escala clínica y no requiere sangre de un donante». , que son aproximadamente 10 veces más grandes, y miden el daño del ADN sanguíneo en un modelo animal preclínico, como el mono rhesus, que puede replicar más fielmente la ictericia neonatal humana.
«Pero, en general, parece que un mayor desarrollo de la tecnología del fotorreactor puede traer potencialmente un nuevo enfoque prometedor para el tratamiento de niveles extremadamente altos de bilirrubina en la sangre de los recién nacidos», dijo.
Trabajando con Higgins estaban John Lahmann, Ryan Faase, Hsuan Yu Leu, Kate Schilke y Joe Baio de la Facultad de Ingeniería, Steve Jacques de la Universidad de Washington y Brian Scottoline de la Universidad de Ciencias y Salud de Oregón.
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Diagnóstico de ictericia en un abrir y cerrar de ojos con una cámara digital Más información: John M. Lahmann et al, Fotorreactor microfluídico para tratar la ictericia neonatal, Biomicrofluidics (2021). DOI: 10.1063/5.0066073 Información de la revista: Biomicrofluidics
Proporcionado por Oregon State University Cita: Los microfluidos son prometedores como una opción de tratamiento más segura y sencilla para la ictericia neonatal grave (2021, 6 de diciembre) consultado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-microfluidics-safer-simpler-treatment-option.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.