Em 2006, John Kheir, do Departamento de Cardiologia do Hospital Infantil de Boston (EUA), cuidou de uma garotinha que sofreu lesão cerebral grave resultante de uma pneumonia grave. A pneumonia levou a sangramento em seus pulmões, diminuindo severamente seus níveis de oxigênio.
Apesar da garra da equipe, a menina faleceu antes que eles conseguissem colocá-la em uma máquina de coração-pulmão.
Frustrado com isso, Kheir decidiu procurar uma maneira de fornecer oxigênio a pacientes incapazes de respirar (por causa de diversos motivos, como insuficiência respiratória aguda ou via aérea obstruída) que precisam obter oxigênio rápido no sangue – evitando, assim, parada cardíaca e lesão cerebral.
Depois de alguns anos de estudos, em um esforço multidisciplinar – que envolveu engenheiros químicos, cientistas de partículas e médicos –, Kheir e seus colegas criaram micropartículas cheias de gás que podem ser injetadas diretamente na corrente sanguínea para oxigenar o sangue.
Como funcionam as micropartículas
As micropartículas são soluções líquidas que contém bolsos minúsculos de oxigênio envoltos em uma camada única de lipídios (moléculas de gordura).
A mistura ideal foi desenvolvida ao longo de anos, em que os pesquisadores testaram várias concentrações e tamanhos das micropartículas para otimizar a sua eficácia e torná-las seguras. O resultado foi animador.
Em um teste com animais com baixos níveis de oxigênio, a infusão das micropartículas restaurou a saturação do gás no sangue para níveis normais dentro de segundos. No cenário mais perigoso – quando a traqueia dos animais estava completamente bloqueada – a infusão os manteve vivos durante 15 minutos sem uma única respiração, reduzindo a incidência de parada cardíaca e lesões de órgãos.
As partículas são diferentes de outros substitutos do sangue, que transportam oxigênio, mas não são úteis quando os pulmões são incapazes de oxigená-los. As micropartículas são concebidas exatamente para situações em que os pulmões estão completamente incapacitados. Com 70% de gás oxigênio, a solução se mistura de forma eficiente com o sangue humano.
"Uma das chaves para o sucesso do projeto foi a capacidade de administrar uma quantidade concentrada de gás oxigênio em uma pequena quantidade de líquido", disse Kheir. "A suspensão tem três a quatro vezes o conteúdo de oxigênio de nossos próprios glóbulos vermelhos".
O fluido, no entanto, só pode ser administrado entre 15 e 30 minutos, ou então sobrecarregará o sangue. "Este é um substituto de oxigênio de curto prazo – uma maneira segura de injetar gás de oxigênio para suportar pacientes durante alguns minutos críticos", explica Kheir.
Mas esses minutos podem ser crucias para salvar um paciente. As soluções são portáteis e podem estabilizar pacientes em situações de emergência, ganhando tempo para os paramédicos ou médicos colocarem um tubo de respiração ou realizarem outros tratamentos.
A equipe prevê que as micropartículas sejam um dia armazenadas em seringas em todos os hospitais, helicópteros e ambulâncias, para ajudar a estabilizar pacientes com dificuldade em respirar.[ScienceDaily, BCH, TechnologyReview]
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