Τι είναι το αίμα;
Το αίμα είναι ένας πολύ εξειδικευμένος ιστός του κυκλοφορικού συστήματος, ο οποίος αποτελείται από πολλούς τύπους κυττάρων που αιωρούνται σε ένα υποκίτρινο υγρό, το πλάσμα. Το αίμα κυκλοφορεί μέσα στα αγγεία και φτάνει σε κάθε σημείο του οργανισμού με τη βοήθεια μιας ισχυρής αντλίας, της καρδιάς.
Η σύσταση του αίματος
Οι βασικότερες κατηγορίες κυττάρων που περιέχονται στο αίμα είναι:
- Τα ερυθρά αιμοσφαίρια, που μεταφέρουν οξυγόνο και απομακρύνουν διοξείδιο του άνθρακα από τους ιστούς. Δίνουν, επίσης, το χαρακτηριστικό κόκκινο χρώμα στο αίμα, εξαιτίας της παρουσίας αιμοσφαιρίνης, η οποία είναι το κύριο συστατικό τους, αφού μεταφέρει το οξυγόνο σε ολόκληρο το σώμα
- Τα λευκά αιμοσφαίρια, που χρησιμοποιούνται για την καταπολέμηση των λοιμώξεων
- Τα αιμοπετάλια, που βοηθούν στην πήξη του αίματος
Εκτός από τα κύτταρα αυτά, στο πλάσμα περιέχονται πρωτεΐνες, παράγοντες πήξης, ανοσοσφαιρίνες, ορμόνες, ηλεκτρολύτες και πολλές άλλες ουσίες.
Ο ρόλος του αίματος
Το αίμα διαδραματίζει στον οργανισμό πολλούς σημαντικούς ρόλους, όπως είναι:
- Η μεταφορά του οξυγόνου στους ιστούς
- Η απομάκρυνση άχρηστων ουσιών από τους ιστούς, όπως το διοξείδιο του άνθρακα, η ουρία και το γαλακτικό οξύ
- Η τροφοδοσία των ιστών με απαραίτητα συστατικά, όπως η γλυκόζη, τα λιπαρά οξέα και τα αμινοξέα (που αποτελούν τα δομικά συστατικά αντίστοιχα των σακχάρων, των λιπών και των πρωτεϊνών)
- Η λειτουργία της πήξης
- Οι ανοσολογικές λειτουργίες, για την αντιμετώπιση άγνωστων ή βλαπτικών ουσιών που εισέρχονται στον οργανισμό, η συμβολή στη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος, κ.ά.
Ο ζωτικότερος ρόλος: η μεταφορά του οξυγόνου
Η σημαντικότερη λειτουργία του αίματος είναι η μεταφορά του οξυγόνου στους ιστούς. Συγκεκριμένα, η αιμοσφαιρίνη ενώνεται με το οξυγόνο στους πνεύμονες και στη συνέχεια, με τη βοήθεια της καρδιάς, το μεταφέρει, μέσω των αρτηριών και των τριχοειδών αγγείων, σε κάθε σημείο του σώματος. Μετά την παράδοση του οξυγόνου στους ιστούς, το αίμα, μεταφέροντας άχρηστες ουσίες, επιστρέφει με τα φλεβίδια και τις φλέβες στην καρδιά, απ’ όπου στέλνεται και πάλι στους πνεύμονες, για να συνεχιστεί ο ατέρμονος κύκλος τόσο του κυκλοφορικού συστήματος, όσο και της ζωής.
Οι ανάγκες σε αίμα
Το αίμα είναι ένα αγαθό που ούτε πουλιέται, ούτε αγοράζεται. Οι μεταγγίσεις είναι αναντικατάστατος τρόπος αναπλήρωσης του αίματος σε περιπτώσεις όπως τα ατυχήματα, η αιμορροφιλία, η μεσογειακή αναιμία, η λευχαιμία, οι χειρουργικές επεμβάσεις και οι τραυματισμοί σε πολέμους. Οι ανάγκες σε αίμα είναι τεράστιες και στις περισσότερες χώρες του κόσμου η εθελοντική προσφορά δεν επαρκεί ώστε να καλυφθεί η αυξημένη ζήτηση. Στην Ελλάδα οι ετήσιες ανάγκες υπερβαίνουν τις 600.000 φιάλες που τελικά δεν συγκεντρώνονται και έτσι η χώρα μας εισάγει αίμα από τον Ελβετικό Ερυθρό Σταυρό για να καλύψει τις ανάγκες της. Αξίζει να σημειωθεί ότι περίπου 1 στους 5 σοβαρά τραυματίες από ατυχήματα, χάνει τη ζωή του από αιμορραγικό σοκ, ακόμη και μετά τη χορήγηση ορών από διασώστες.
Για τους λόγους αυτούς οι επιστήμονες, εδώ και πολλά χρόνια, προσπαθούν να δημιουργήσουν τεχνητό αίμα και να δώσουν λύση σε ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα των συστημάτων υγείας σε ολόκληρο τον κόσμο. Το ενδιαφέρον του εγχειρήματος αυτού είναι τόσο μεγάλο, ώστε μόνο στην Αμερική, με πληθυσμό 300.000.000 κατοίκους, εκτιμάται ότι οι πωλήσεις του τεχνητού αίματος, όταν κυκλοφορήσει επίσημα, θα υπερβαίνουν τα 8 δισεκατομμύρια δολάρια το χρόνο! Αν υπολογίσουμε ότι ο πληθυσμός ολόκληρου του πλανήτη σήμερα είναι 6,7 δισεκατομμύρια άνθρωποι, δεν είναι δύσκολο να αντιληφθούμε την έκταση τόσο της ανθρωπιστικής, όσο και της οικονομικής πλευράς του θέματος.
Τι είναι το τεχνητό αίμα;
Λέγοντας τεχνητό αίμα (ή αλλιώς υποκατάστατο αίματος) εννοούμε κάποια ουσία που παρασκευάζεται στο εργαστήριο και έχει τη δυνατότητα να εκτελέσει τις λειτουργίες του αίματος στον οργανισμό. Ο όρος, όμως αυτός είναι παραπλανητικός, αφού όλα τα σκευάσματα που έχουν δημιουργηθεί μέχρι σήμερα, επικεντρώνονται αποκλειστικά στο ρόλο των ερυθρών αιμοσφαιρίων και ειδικότερα της αιμοσφαιρίνης, που είναι η ανταλλαγή των αερίων (οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα) στους ιστούς.
Η ιστορία του τεχνητού αίματος
Μετά το 1616, όπου ο Χάρβεϊ περιέγραψε αναλυτικά την κυκλοφορία του αίματος στο σώμα, οι άνθρωποι άρχισαν να αναζητούν τρόπους αντικατάστασης του αίματος που χάνεται στις αιμορραγίες, με ουσίες όπως γάλα, κρασί, φυτικά εκχυλίσματα ή αίμα προβάτου. Τα πειράματα που συζητήθηκαν περισσότερο έλαβαν χώρα στην περίοδο του πολέμου του Βιετνάμ, στη δεκαετία του ’60, όπου οι Αμερικανοί επιχείρησαν, χωρίς επιτυχία, να παρασκευάσουν κάποιο υποκατάστατο που θα αντισταθμίζει τις μεγάλες απώλειες αίματος στα πεδία των μαχών. Σήμερα, οι κατευθύνσεις των ερευνητών εστιάζονται σε δύο τύπους υποκατάστατων αίματος: τα διαλύματα υπερφθοριούχου άνθρακα και την καθαρή αιμοσφαιρίνη.
Τα απαραίτητα χαρακτηριστικά
Για να μπορέσει να χρησιμοποιηθεί μια ουσία ως υποκατάστατο αίματος θα πρέπει να έχει τα παρακάτω χαρακτηριστικά: να είναι ασφαλής ώστε να μπορεί να εισαχθεί στην κυκλοφορία του αίματος χωρίς να δημιουργήσει προβλήματα, να μπορεί να μεταφέρει με επιτυχία οξυγόνο και να περιέχει σταθερές χημικές ενώσεις που δεν θα διασπούνται εύκολα από τον οργανισμό του λήπτη. Επιπλέον, ιδιαίτερα χρήσιμα στοιχεία θα μπορούσαν να είναι η δυνατότητα πολύμηνης αποθήκευσης, τη στιγμή που το φυσικό αίμα μπορεί να φυλαχτεί μόνο για λίγες εβδομάδες προτού μεταγγιστεί, η απουσία τοξικότητας, το μικρό κόστος, η αμεσότητα και η ευκολία χρήσης, η εύκολη αποστείρωση, αλλά και η γενική συμβατότητα με όλους τους ανθρώπους, ανεξάρτητα από ομάδες αίματος.
Η πρώτη συνθετική ουσία που ανακαλύφθηκε, από το 1966 κιόλας, ήταν ο υπερφθοριούχος άνθρακας, που έχει τη μοναδική ιδιότητα να διαλύει το οξυγόνο τουλάχιστον 50 φορές περισσότερο από το πλάσμα. Το υποκατάστατο αυτό δεν διαλύεται στο νερό, αλλά μόνο σε ειδικά γαλακτώματα, ενώ τα σωματίδιά του είναι περίπου 40 φορές μικρότερα από τα ερυθρά αιμοσφαίρια, με αποτέλεσμα να κυκλοφορούν με μεγάλη ευχέρεια μέσα στα αγγεία.
Η εξέλιξη των διαλυμάτων υπερφθοριούχου άνθρακα
Μετά από πολλά χρόνια ερευνών, τα συγκεκριμένα υποκατάστατα αίματος αρχίζουν να βελτιώνονται σημαντικά και να είναι αρκετά αποτελεσματικά και ασφαλή για τους ασθενείς. Στα διαλύματα υπερφθοριούχου άνθρακα προστέθηκαν παραπάνω από 80 διαφορετικές ουσίες, με αποτέλεσμα να βελτιωθούν σημαντικά οι κλινικές τους εφαρμογές, οι συνθήκες αποθήκευσης και οι ημερομηνίες λήξης τους. Το πρόβλημα είναι ότι τα διαλύματα αυτά, αν και αδρανή βιολογικά, είναι δυνατό να προκαλέσουν βλάβες στη δομή των ιστών, αύξηση του κινδύνου λοιμώξεων και προβλήματα πηκτικότητας του αίματος, ενώ παρουσιάζονται σημαντικές δυσκολίες στην εξουδετέρωση ορισμένων συστατικών τους από το ήπαρ.
Η δημιουργία συνθετικού διαλύματος καθαρής αιμοσφαιρίνης, παρουσίασε από την αρχή των πειραμάτων ένα σοβαρό πρόβλημα: μετά την παράδοση του οξυγόνου στους ιστούς, η αιμοσφαιρίνη διασπούνταν σε δύο κομμάτια, τα οποία μπορούσαν να προκαλέσουν από σοβαρές βλάβες στα τοιχώματα των αγγείων, μέχρι και νεφρική ανεπάρκεια. Το πρόβλημα αυτό, με το πέρασμα των χρόνων, ξεπεράστηκε με τη βοήθεια τόσο της χημείας, όσο και της γενετικής, αφού παρασκευάστηκαν παράγοντες που συνδέονται με την αιμοσφαιρίνη δημιουργώντας μεγαλύτερα μόρια, ενισχύοντας τη σταθερότητα του μορίου της.
Ο φαύλος κύκλος της αιμοσφαιρίνης
Η κατάσταση, όμως, φαίνεται ότι μπήκε σε ένα φαύλο κύκλο, αφού όσο μεγάλωνε το μόριο της αιμοσφαιρίνης, τόσο μεγάλωνε και η μεταφορική της ικανότητα, η δυσκολία της να κινηθεί μέσα στα αγγεία, αλλά και η ογκογόνος δράση της. Επιπλέον, ένα άλλο σημαντικό πρόβλημα που προέκυψε από τα συγκεκριμένα διαλύματα, είναι ότι η αιμοσφαιρίνη που βρίσκεται εκτός του φυσικού της περιβάλλοντος, στερείται χρήσιμα βιολογικά μόρια που περιέχονται στα ερυθροκύτταρα και τη βοηθούν να επιτελέσει το έργο της. Σε πολλά πειράματα, μάλιστα, χρησιμοποιήθηκε τροποποιημένη αιμοσφαιρίνη από ζώα, όπως το μοσχάρι, αλλά πολλοί επιστήμονες εξέφρασαν επιφυλάξεις για την πιθανότητα μετάδοσης σοβαρών ασθενειών, όπως είναι η νόσος των τρελών αγελάδων, ή εκδήλωσης σοβαρών αλλεργικών αντιδράσεων. Τα πλεονεκτήματα των καθαρών διαλυμάτων αιμοσφαιρίνης, είναι ότι για τις μεταγγίσεις δεν απαιτείται η διαδικασία της διασταύρωσης στο εργαστήριο, ότι εξαλείφεται ο κίνδυνος μετάδοσης μεταδοτικών νοσημάτων, αλλά και ότι δεν υπάρχει πιθανότητα ασυμβατότητας ομάδων αίματος, αφού οι ουσίες που προκαλούν αντιδράσεις στον οργανισμό του λήπτη βρίσκονται στην επιφάνεια των ερυθρών αιμοσφαιρίων, τα οποία απουσιάζουν εντελώς.
Οι αμφισβητούμενες πρακτικές
Τα περισσότερα διαλύματα καθαρής αιμοσφαιρίνης παρασκευάζονταν από ερυθρά αιμοσφαίρια που λαμβάνονταν από ληγμένες φιάλες αίματος, μετά από χημική αποστείρωση. Πολλοί, όμως, αμφισβητούν ότι αυτός ο τρόπος αποστείρωσης μπορεί να θανατώσει όλους τους παθογόνους μικροοργανισμούς, γι’ αυτό και η συγκεκριμένη τεχνική δέχτηκε έντονες επικρίσεις. Επιπροσθέτως, τα διαλύματα αιμοσφαιρίνης, όπως είναι φυσικό, δεν μπορούν σε καμία περίπτωση να αντικαταστήσουν το ολικό αίμα, αφού αδυνατούν να παίξουν οποιοδήποτε ρόλο τόσο στην καταπολέμηση των λοιμώξεων, όσο και στη διαδικασία της πήξης. Ένα άλλο σημείο που ανησυχεί τους ερευνητές είναι ότι η παρουσία μεγάλης ποσότητας αιμοσφαιρίνης, άρα και σιδήρου που είναι το βασικό της συστατικό, μπορεί να προκαλέσει σοβαρά προβλήματα στον οργανισμό, όπως η αιμοσιδήρωση. Πρέπει να τονιστεί, ακόμη, ότι τα υποκατάστατα αίματος αυτού του τύπου, έχουν αποδειχθεί αβλαβή μόνο όταν χορηγούνται σε μικρές ποσότητες σε ασθενείς.
Οι τελευταίες εξελίξεις στο θέμα των υποκαταστάτων αίματος, ανάλογα με τον τύπο τους, έχουν ως εξής:
Διαλύματα καθαρής αιμοσφαιρίνης
Η εταιρεία Baxter έχει παρασκευάσει ανασυνδυασμένη αιμοσφαιρίνη (Hemassist, με τη βοήθεια του γονιδίου της αιμοσφαιρίνης και όχι από ανθρώπινο ή ζωικό αίμα) και βρίσκεται στην πρώτη φάση των κλινικών μελετών [σημειώνεται ότι για να εγκριθεί κάποια φαρμακευτική ουσία απαιτούνται τρία μακροχρόνια στάδια κλινικών μελετών]. Η Biopure διαθέτει το διάλυμα Hemopure από αίμα βοδιού, το οποίο είναι το μόνο σκεύασμα που έχει εγκριθεί για χρήση σε επείγουσες χειρουργικές επεμβάσεις μόνο στην Νότια Αφρική, αλλά και το Oxyglobin που έχει εγκριθεί για κτηνιατρική χρήση. Η εταιρεία Hemosol που έχει παρασκευάσει αιμοσφαιρίνη από ανθρώπινο αίμα, βρίσκεται στην τρίτη φάση κλινικών μελετών. Η Northfield διαθέτει το σκεύασμα Polyheme, που αποτελείται από χημικά τροποποιημένη αιμοσφαιρίνη από ανθρώπινο αίμα και διανύει το τρίτο στάδιο των κλινικών μελετών. Η εταιρεία Sangart έχει το προϊόν Hemospan, το οποίο περιέχει ανθρώπινη αιμοσφαιρίνη, τροποποιημένη με την ουσία πολυαιθυλενογλυκόλη (PEG) και βρίσκεται στο δεύτερο στάδιο των κλινικών μελετών. Τέλος, η Synzyme έχει δημιουργήσει το Hemozyme, ένα συνθετικό σκεύασμα αιμοσφαιρίνης, που πρόκειται σύντομα να μπει στο πρώτο στάδιο των κλινικών μελετών.
Διαλύματα υπερφθοριούχου άνθρακα
Η εταιρεία Perftoran με το ομώνυμο σκεύασμα, έχει πάρει έγκριση για ιατρική χρήση στη Ρωσία από το 1997, αλλά δεν έτυχε ευρείας εφαρμογής, η Alliance έχει παρασκευάσει το σκεύασμα Oxygent που βρίσκεται στην τρίτη φάση των κλινικών μελετών, ενώ οι εταιρείες Sanguine με το σκεύασμα PHER-O2 και Synthetic Blood International με το Oxycyte, βρίσκονται στο στάδιο έγκρισης, ώστε να ξεκινήσουν τις κλινικές μελέτες.
Κάθε μία από τις παραπάνω ουσίες παρουσιάζει τα δικά της θετικά ή αρνητικά στοιχεία, ενώ οι φαρμακευτικές βιομηχανίες έχουν επιδοθεί σε ένα ιλλιγγιώδη αγώνα δρόμου, για την ταχύτερη έγκριση και επικράτηση του δικού τους σκευάσματος.
‘’Πλαστικό’’ αίμα ή πλαστικές ειδήσεις;
Μια άλλη σελίδα στο θέμα άνοιξε τον Μάιο του 2007, οπότε Βρετανοί χημικοί από το Πανεπιστήμιο του Σέφιλντ ανακοίνωσαν ότι έφτιαξαν τεχνητό αίμα από κάποια πλαστική ουσία και έφτασαν στο σημείο να εκθέτουν το δημιούργημά τους στο Μουσείο Επιστημών (Science Museum) του Λονδίνου. Στη συνέντευξη τύπου που έδωσαν για να παρουσιάσουν τη νέα ουσία, εξήγησαν ότι αποτελείται από πλαστικά μόρια που περιέχουν άτομα σιδήρου στον πυρήνα τους, όπως η αιμοσφαιρίνη. Υποστήριξαν, επίσης, ότι το αίμα που παρασκεύασαν είναι ελαφρύ, δεν χρειάζεται να μπει σε ψυγείο και έχει μεγάλη ημερομηνία λήξης. Στο τέλος της παρουσίασης, βέβαια, ειπώθηκε ότι η ουσία δεν είναι ακόμη έτοιμη, αλλά απαιτούνται μεγάλα ποσά για τη χρηματοδότησή της και αρκετός χρόνος μέχρι να τελειοποιηθεί. Οι συντάκτες ειδήσεων, όμως, στα μεγάλα ραδιοτηλεοπτικά μέσα έσπευσαν να παρουσιάσουν ως είδηση ότι το τεχνητό αίμα είναι γεγονός, χωρίς να υπολογίσουν το ψυχολογικό κόστος των ανθρώπων που η ζωή τους εξαρτάται από τη χορήγηση αίματος!
Ποια είναι τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα του τεχνητού αίματος;
Τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα των υποκαταστάτων αίματος, θεωρείται ότι είναι:
- Γενική συμβατότητα: μεταγγίζονται σε κάθε άτομο, ανεξάρτητα από ομάδα αίματος ή ρέζους, γεγονός τεράστιας σημασίας σε επείγοντα περιστατικά
- Καθαρότητα και μη τοξικότητα: παρασκευάζονται από απολύτως καθαρά συστατικά, που δεν περιέχουν παθογόνα μικρόβια ή αλλεργιογόνες ή τοξικές ουσίες
- Αποθήκευση: δεν αλλοιώνονται με την μακρά φύλαξη και δεν χρειάζονται ψυγείο, γι’ αυτό και είναι ιδεώδη σε περιπτώσεις μεγάλων καταστροφών ή ατυχημάτων σε μέρη απομακρυσμένα από νοσοκομεία
- Διαθεσιμότητα: παρασκευάζονται από υλικά που είναι διαθέσιμα άμεσα, σε μεγάλες ποσότητες και με σχετικά μικρό κόστος. Ειδικότερα, για τα διαλύματα αιμοσφαιρίνης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και αίμα ζώων, αντί του ανθρώπινου
- Προβλεψιμότητα: βασίζονται σε γνωστές και καλά μελετημένες ουσίες, των οποίων ο τρόπος δράσης έχει εξηγηθεί και κατανοηθεί απόλυτα
Τι γίνεται με τα μειονεκτήματα;
Μερικά από τα βασικότερα μειονεκτήματα του τεχνητού αίματος είναι:
- Ο ανθρώπινος οργανισμός καταστρέφει τα μόρια του τεχνητού αίματος γρηγορότερα, με αποτέλεσμα ο ασθενής να χρειάζεται πολύ συντομότερα νέα μετάγγιση
- Η χρήση του, προς το παρόν, περιορίζεται μόνο σε έκτακτες περιπτώσεις, όπως είναι οι μάχες στον πόλεμο και τα τροχαία ατυχήματα, όπου θα μπορεί να χορηγηθεί άμεσα μια ουσία που συντηρείται εκτός ψυγείου, ώστε να διατηρηθεί ο τραυματίας στη ζωή μέχρι να μεταφερθεί σε οργανωμένο νοσοκομείο.
- Δεν μπορεί, σε καμία περίπτωση, να υποκαταστήσει τους υπόλοιπους σημαντικούς ρόλους του αίματος, που είναι η καταπολέμηση των λοιμώξεων και η πήξη
Η φαντασία γίνεται πραγματικότητα
Συνοψίζοντας, μπορούμε να πούμε ότι σήμερα οι επιστήμονες και οι φαρμακευτικές βιομηχανίες που προσπαθούν να παρασκευάσουν τεχνητό αίμα, κινούνται σε ποικίλες κατευθύνσεις. Η ανάγνωση των πρόσφατων επιστημονικών δημοσιεύσεων πάνω στο συγκεκριμένο θέμα, μας οδηγεί στο συμπέρασμα ότι τα επόμενα χρόνια θα γίνει δυνατή η καθημερινή χρήση μιας ουσίας που θα μεταφέρει οξυγόνο στους ιστούς και μάλιστα αποτελεσματικότερα από την αιμοσφαιρίνη. Δεν πρέπει, όμως, να περιμένουμε ότι τα συγκεκριμένα σκευάσματα θα μπορέσουν να διαδραματίσουν και τους υπόλοιπους ρόλους του αίματος, όπως είναι η αντιμετώπιση των λοιμώξεων και η πήξη.
Έτσι, φαίνεται ότι δεν ανήκει πια στη σφαίρα της φαντασίας το γεγονός ότι στο μέλλον, για παράδειγμα, θα μπορούν τα ασθενοφόρα να διαθέτουν σκευάσματα σε σκόνη, τα οποία με την προσθήκη κατάλληλου υγρού θα μετατρέπονται σε αίμα και θα μεταγγίζονται στους τραυματίες ενός τροχαίου ατυχήματος. Το τεχνητό αίμα, τουλάχιστον όσον αφορά στην αντιμετώπιση επειγόντων περιστατικών και ακατάσχετων αιμορραγιών, είναι μπροστά μας και δεν θα αργήσει να αποτελέσει μέρος της καθημερινής ιατρικής πρακτικής, όπως είναι στις μέρες μας οι οροί ή τα αντιβιοτικά.
Πρέπει να γνωρίζουμε, όμως, ότι χρειάζεται περισσότερος χρόνος και επιπλέον έρευνες σε μεγαλύτερες ομάδες ασθενών, για να ελεγχθεί καλύτερα η ασφάλεια και η αποτελεσματικότητα των υποκατάστατων αίματος, ώστε να ανοίξουν νέοι, πιο ελπιδοφόροι, ορίζοντες στο θέμα των μεταγγίσεων αίματος, ένα θέμα που για πολλούς συμπολίτες μας αγγίζει και επηρεάζει την ίδια τους τη ύπαρξη.
santosight
Δεν υπάρχουν σχόλια :
Δημοσίευση σχολίου