5.55.1 Introducción

la purificación de la sangre es una terapia basada en el tratamiento extracorpóreo de la sangre, y esto se ha utilizado ampliamente hoy en día para el tratamiento de muchos trastornos que son refractarios a las terapias convencionales, como la administración de medicamentos y la cirugía. Funciona mediante la eliminación de toxinas o agentes patógenos de la circulación sanguínea a través de técnicas de bioseparación, incluyendo diálisis, filtración, adsorción, o una combinación de cualquiera de estos., Debido a su capacidad en la eliminación directa y rápida de agentes patógenos de los pacientes, la terapia de purificación de sangre se emplea principalmente en tres áreas en una clínica: (1) el campo de la atención crítica, como la plasmaféresis para los tóxicos; (2) soporte vital para fallas orgánicas, como la hemodiálisis para la insuficiencia renal; y (3) Reparación de trastornos metabólicos e inmunológicos, como la inmunoadsorción para enfermedades autoinmunes. Actualmente, la aplicación más conocida es la de la hemodiálisis, utilizada en el tratamiento de pacientes con insuficiencia renal., Se estima que más de 1 millón de pacientes, en todo el mundo, se mantienen vivos por hemodiálisis. Si no hubiera una técnica de hemodiálisis hoy, todos estos pacientes habrían muerto de insuficiencia renal en 2 semanas.

varias tecnologías terapéuticas y dispositivos sofisticados fueron desarrollados y aplicados clínicamente en las últimas tres décadas. El desarrollo de estas tecnologías es impulsado por la creciente comprensión de la hematología y la fisiopatología en las investigaciones médicas, así como los avances en las técnicas de bioseparación.,

Los descubrimientos médicos en Fisiopatología de muchas enfermedades han extendido en gran medida la aplicación de la terapia de purificación de sangre. En los últimos 30 años, se ha identificado una amplia gama de nuevos agentes patógenos existentes en la circulación sanguínea. Se ha encontrado que estas moléculas desempeñan un papel clave en la fisiopatología de enfermedades relacionadas, como las enfermedades autoinmunes, el síndrome de respuesta inflamatoria sistémica, la amiloidosis relacionada con la diálisis (DRA) e incluso el cáncer., Como los niveles sanguíneos de estos agentes patógenos están estrechamente relacionados con el progreso de las enfermedades, además de reflejar su gravedad, se han hecho enormes esfuerzos para explorar el uso de diversas técnicas de purificación de la sangre para controlar las condiciones patológicas . Por ejemplo, la proteína A, derivada de la proteína de la pared celular de Staphylococcus aureus, se ha convertido en un adsorbente eficiente para el tratamiento de muchas enfermedades autoinmunes, incluidas la artritis reumatoide, la miastenia gravis (MG) y la púrpura trombocitopénica idiopática., Además, se hicieron muchos intentos para eliminar la β2-microglobulina (ß2M, peso molecular 11 800 Da) de la sangre, ya que la ß2M fue identificada como el precursor de la proteína responsable del depósito amiloide, una condición patológica que resulta inevitablemente de la enfermedad renal terminal (ERT) o la implementación a largo plazo de terapias de reemplazo renal. Además, la eliminación de antígenos tumorales (p. ej.,, α-fetoproteína que se asocia con cáncer hepático, antígeno carcinoembrionario que se encuentra en varios carcinomas y tioesterasa o citoqueratinas que se asocian con cáncer de mama) utilizando adsorbentes con anticuerpos monoclonales inmovilizados se consideran candidatos potenciales para la purificación de la sangre en el tratamiento del cáncer. Además, el control de la sepsis y el choque séptico mediante la eliminación de citoquinas inflamatorias y la eliminación del virus de la circulación son temas candentes bajo una extensa investigación.,

Los Objetivos para la purificación de la sangre pueden cubrir un amplio espectro de moléculas, que varían en tamaño, polaridad y propiedades químicas y biológicas. En consecuencia, la purificación de la sangre se puede realizar con muchas técnicas diferentes. En principio, la base de los diferentes enfoques terapéuticos se encuentra en la ciencia de la bioseparación. Las técnicas basadas en membrana y/o adsorción constituyen la parte principal de la estrategia de purificación de la sangre actualmente en uso. Las técnicas de membrana (hemodiálisis, plasmaféresis y ultrafiltración) separan los compuestos según el tamaño del poro y no eliminan selectivamente componentes específicos., La eliminación de toxinas se logra por difusión y / o filtración con una membrana de cierto tamaño de poro. Al variar la permeabilidad de los filtros, se pueden filtrar diferentes componentes sanguíneos, desde toxinas solubles de bajo peso molecular, como las toxinas urémicas, hasta proteínas medias y más grandes, como la albúmina unida a bilirrubina. Si el tamaño del poro es lo suficientemente grande como para permitir una permeabilidad de aproximadamente 100% de proteína, se podría realizar el intercambio de plasma. Por lo tanto, el material de la membrana y la estructura de los poros son dos factores principales que afectan el rendimiento de los filtros., Las técnicas de adsorción (hemoperfusión y perfusión plasmática), por el contrario, pueden permitir una eliminación más selectiva de compuestos específicos. El plasma o la sangre pueden ser perfundidos a través de una columna que contiene adsorbente (generalmente granos sintéticos) acoplados a compuestos específicos que actúan a través de sus propiedades fisicoquímicas o biológicas. Cada adsorbente se caracteriza por sus ligandos inmovilizados, y el rendimiento de un adsorbente puede determinarse directamente por las propiedades de su ligando., Por lo tanto, el desarrollo de técnicas de adsorción se centra principalmente en el ligando, trabajando hacia una alta especificidad, buena estabilidad y un costo relativamente bajo.

aunque las técnicas de purificación de sangre comparten mecanismos similares con los enfoques de bioseparación en bioingeniería, tienen sus propias características y demandas especiales. La cuestión más importante es su hemocompatibilidad., Se cree que cuando la sangre hace contacto con materiales extraños, una gama de componentes sanguíneos se retienen en estos materiales extraños, lo que puede conducir a la activación de ciertos componentes en la sangre a través de una variedad de procesos enzimáticos. La hemoincompatibilidad puede inducir la activación del complemento y los leucocitos en diferentes grados, así como la liberación de mediadores inflamatorios, incluyendo citoquinas, óxido nítrico, radicales libres de oxígeno y factores Activadores de plaquetas. Estas reacciones pueden provocar efectos secundarios graves durante los tratamientos de purificación de la sangre., Por lo tanto, la elección de los materiales adecuados y la mejora de su hemocompatibilidad están siempre entre las principales preocupaciones en el diseño de dispositivos terapéuticos. Este artículo se centra en las diversas técnicas clínicas de purificación de la sangre según sus mecanismos de bioseparación. También se enfatiza la hemocompatibilidad de estas técnicas de purificación.