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ChitoSAM

ChitoSAM: Innovación en el control de hemorragias

Después de una lesión traumática que ocasione la pérdida de la continuidad de la piel y comprometa los vasos sanguíneos, la hemorragia masiva es la responsable de la primera causa de muerte prevenible posterior a esta lesión. Esto puede ocurrir en el campo de batalla, en casa, en accidentes de vehículos a motor, violencia civil y muchas más situaciones. Por lo que, realizar una hemostasia efectiva es el paso más importante y vital para mitigar el dolor y principalmente disminuir el riesgo de mortalidad en estos pacientes, particularmente en situaciones de trauma tanto en ambiente militares como urbanos (Hu, Zhang, Lu, Li y Li, 2018).

Al pasar del tiempo, se han desarrollado numerosas investigaciones, estudios y revisiones bibliográficas que permitan obtener evidencia importante sobre cuales son las mejores alternativas para el cuidado del paciente. Edgerly (2013) menciona que la medicina basada en la evidencia está cambiando la forma en que pensamos sobre la práctica de la medicina en general, y la medicina prehospitalaria no está exenta. Desde la publicación de Accidental Death and Disability: The Neglected Disease of Modern Society en el año 1966, más conocido como The White Paper,  hasta la actualidad, se ha podido ver y sentir cada nueva recomendación sobre los mejores estándares de cuidado del paciente en el ámbito prehospitalario, dentro de los focos más importantes que han sido objeto de estudio tenemos los protocolos de RCP, el uso de dispositivos de restricción de movimiento espinal (antes llamado inmovilización espinal), tratamiento del shock hemorrágico, el manejo de la vía aérea, el uso del torniquete y el uso de agentes hemostáticos para control de hemorragias exhanguinantes, quien será el protagonista de este artículo.

Breve reseña histórica de los agentes hemostáticos

De acuerdo a la Real Academia Española (RAE) hemostasia se deriva del griego hemo-, que significa “sangre”; –stásis-, que significa “detención” e -ia, en consecuencia, hemostasia se define como la contención o detención de una hemorragia mediante los mecanismos fisiológicos del organismo o por medio de procedimientos manuales, químicos, instrumentales o quirúrgicos. Por lo tanto, un agente hemostático es un producto comercial que influye en la hemostasia para acelerar el proceso de detención de un sangrado.

García, Tirapo, Andreu y Herrero (2019) relatan que desde hace más de un siglo los agentes hemostáticos se han utilizado en prácticas quirúrgicas, en 1909 se utilizó por primera vez la fibrina como un hemostático local y los primeros parches de fibrina se utilizaron en Neurocirugía en 1915 por Lippencot. Los estudios sobre como mejorar estos agentes fueron evolucionando, hasta que en la década de los ’40 se pudo fragmentar el plasma lo que permitió que se pueda producir fibrinógeno humano y combinarlo con trombina bovina, así se creo el primer sellante de fibrina (García et al., 2019).

Si bien es cierto los sellantes de fibrina fueron los primeros agentes hemostáticos desarrollados, principalmente para ser usados en cirugía cardiaca y vascular, cirugía oral y maxilar y cirugía plástica reconstructiva; estos fueron la puerta que dio paso al desarrollo de numerosas investigaciones y desarrollo de otro tipo de agentes hemostáticos novedosos como los productos a base de gelatina, la celulosa oxidada, el colágeno y el quitosano.

ChitoSAM (Quitosano)

Al hablar de quitosano, se habla de un producto que fue descubierto hace más de 200 años y que por mucho tiempo paso en el anonimato. La carencia de instalaciones adecuadas para la elaboración y sobretodo la feroz competencia de los polímeros sintéticos restringieron el desarrollo comercial del quitosano. Regresando varios años en la historia, Crini (2019) relata que la quitina fue descubierta por primera vez en hongos, gracias al profesor frances Henri Braconnot en 1811 y que el quitosano, principal derivado de la quitina, fue descubierto en 1859 por el profesor C. Rouget. Así también, vale mencionar que el primer derivado de la quitina es la glucosamina. Entre 1799 y 1970, fue un largo periodo de confusión, controversia y duda sobre el uso de la quitina, y principalmente del quitosano en aplicaciones terapéuticas. El 1970, la historia da un giro, que despierta nuevamente el interés por el uso de este polisacárido en la práctica clínica, y hoy en día existen más de 2000 aplicaciones de quitina y sus derivados.

Quitosano es un polisacárido policatiónico natural que se puede obtener de diferentes fuentes, como camarones, cangrejos, calamares y ciertos hongos. La mayor ventaja del quitosano es que es un material multifuncional con buena biocompatibilidad, sin inmunogenicidad y sin irritación de la piel. En 2001, fue aprobado por la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA, por sus siglas en ingles) como sustancia Generalmente Reconocida como Segura (GRAS, por sus siglas en ingles) (Zhang et al., 2018).

La FDA ha aprobado varios productos a base de quitosano, que están disponibles comercialmente para uso odontológico, quirúrgico y de emergencias. Sin embargo, el desafío por mejorar el potencial hemostático sigue latente, por lo que SAM Medical ha desarrollado un agente hemostático a base de quitosano llamado ChitoSAM, un producto revolucionario en el ambiente prehospitalario y en el campo de batalla. ChitoSAM se considera uno de los biomateriales más prometedores del siglo XXI debido a su naturaleza versátil, excelente biodegradabilidad, biocompatibilidad, actividad antimicrobiana, no toxicidad y amplias aplicaciones.

Todos los agentes hemostáticos tiene funciones efectivas al momento de controlar un sangrado, pero también priman las desventajas, razón por la cual ChitoSAM gracias a la versatilidad de quitosano se ha destacado como uno de los mejores agentes hemostáticos en el campo de batalla y en la atención prehospitalaria. Para comprender porque ChitoSAM ofrece grandes beneficios, primero se debe conocer las desventajas de los agentes hemostáticos tradicionales, como por ejemplo, el colágeno, su eficacia hemostática es limitada debido a que se basa únicamente en la activación plaquetaria para detener el sangrado, pero no tiene una buena adhesión tisular, por otro lado, está la zeolita porosa, que libera gran cantidad de calor al momento de absorber la humedad de la sangre, y esto ocasiona que la herida se inflame, también está la carboximetilcelulosa, que no puede degradarse en la herida, por lo que fácilmente esto causa cicatrices cuando se retira y finalmente, está el caolín, uno de los agentes hemostáticos que es muy conocido en el ámbito prehospitalario y en el campo de batalla; este producto, es un silicato de aluminio y arcilla mineral y su mayor desventaja es no ser biocompatible, porque los minerales arcillosos como el caolín no tienen una vía metabólica conocida en el cuerpo, y sin una vía metabólica, cualquier material que ingrese en el cuerpo permanecerá allí por un tiempo indefinido, es decir, no puede ser extretado, en comparación con ChitoSAM, que se excreta por la orina (WHO, 2005; Kheirabadi, 2010; Anderson, Nicolosi y Borzelleca, 2005).

Mecanismo hemostático de ChitoSAM

La teoría de la cascada de la coagulación se presentó en 1964, esto sentó las bases para el estudio de las vías de coagulación endógenas. Zhang et al. (2018), señala que los agentes hemostáticos convencionales facilitan la coagulación de la sangre activando una parte de lo descrito en la mencionada teoría, no obstante, después de varios estudios, se ha demostrado que el quitosano desencadena la coagulación sin la activación de la vía intrínseca, por lo que el mecanismo hemostático es totalmente independiente de la cascada de coagulación clásica, es decir, que el quitosano catiónico interactúa directamente con carga negativa de las plaquetas (trombocitos) y glóbulos rojos (eritrocitos), y absorbe rápidamente los líquidos. Este mecanismo dual forma un seudocoágulo reticulado (pseudo-trombo), que se adhiere al tejido y obstruye el sitio de sangrado por lo tanto, no inicia la cascada de coagulación normal y no da lugar a la formación de coágulos.

Ventajas del uso de ChitoSAM

Biocompatibilidad

El quitosano se descompone y se digiere en el cuerpo. La enzima humana lisozima convierte el quitosano en azúcares glucosamina y n-acetil glucosamina. Esta enzima comúnmente existe comúnmente en varios. Esta enzima comúnmente existe en varios fluidos y tejidos del cuerpo humano con concentraciones de 4-13 mg/L en suero. La glucosamina y la n-acetil glucosamina se someten rápidamente a una eliminación rápida por el hígado y los riñones y se excretan en la orina.

Seguridad en su uso

Las características biológicas únicas del quitosano permiten su seguridad. Por otro lado, las arcillas de silicato han mostrado una rápida lisis celular de cultivos de células neuronales primarias en estudios públicos. También se ha informado que los silicatos de aluminio tienen efectos citotóxicos hacia las células endoteliales de la vena umbilical humana. Las variaciones de silicato de aluminio (esmectita) han sido prohibidas para uso interno por el ejército de los EE. UU. debido a la capacidad de acelerar trombogénesis que puede causar coagulación en el torrente sanguíneo lejos del sitio de la herida. Según una investigación publicada realizada por el Departamento de Bioquímica Médica y el Programa de Neurociencia de la Universidad Estatal de Ohio, postulan que la citotoxicidad de las arcillas que contienen un silicato de aluminio pueden alterar la barrera hematoencefálica y permitir el ingreso de la arcilla al cerebro.

Proiedades antimicrobiana

El quitosano está bien documentado como un agente antimicrobiano contra hongos, bacterias y virus que incluye:

  • MRSA (Staphylococcus aureus resistente a meticilina)
  • VRE (enterococos resistentes a la vancomicina)
  • aureus
  • coli

Control del dolor

El quitosano alivia el dolor a través de su efecto analgésico al reducir la concentración de mediadores inflamatorios (bradiquinina) en el sitio de la lesión. También absorbe los iones de protones liberados en el sitio inflamatorio para controlar el dolor.

Prevención de cicatrices

El quitosano reduce la producción de TNF-ß1 y 2, que son responsables de la cicatrización. El colágeno producido en presencia de quitosano es reticulina fina como las fibrillas en lugar de bandas maduras de colágeno denso.

Referencias bibliográficas

  • Edgerly, D. (2013, october). Birth of EMS: The History of the Paramedic. Journal of Emergency Medical Services. Recuperado de https://www.jems.com/articles/print/volume-38/issue-10/features/birth-ems-history-paramedic.html
  • Pollak, A. (Ed.). (2017). Atención Prehospitalaria Básica, Burlington, EEUU: Jones & Bartlett Learning.
  • REAL ACADEMIA ESPAÑOLA: Diccionario de la lengua española, 23.ª ed., [versión 23.3 en línea]. <https://dle.rae.es> [22 de junio de 2020].
  • García, P., Tirapo, J., Andreu, M., & Herrero, E. (2019). HEMOSTÁTICOS LOCALES EN CIRUGÍA. In García P. (Author) & Herrero E. (Ed.), Manual de Utilización de Hemostáticos y Sellantes en Cirugía Experimental (pp. 17-24). Madrid: Dykinson, S.L. doi:10.2307/j.ctvf3w4xf.6
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  • Crini, G. Historical review on chitin and chitosan biopolymers. Environ Chem Lett 17, 1623–1643 (2019). https://doi.org/10.1007/s10311-019-00901-0
  • Hu, Z., Zhang, D. Y., Lu, S. T., Li, P. W., & Li, S. D. (2018). Chitosan-Based Composite Materials for Prospective Hemostatic Applications. Marine drugs, 16(8), 273. https://doi.org/10.3390/md16080273
  • (2005). Environmental Health Criteria; 231: Bentonite, Kaolin, and Selected Clay Minerals. World Health Organization, International Programme on Chemical Safety, Geneva, Switzerland.
  • Kheirabadi, B. S., Mace, J. E., Terrazas, I. B., Fedyk, C. G., Estep, J. S., Dubick, M. A., & Blackbourne, L. H. (2010). Safety evaluation of new hemostatic agents, smectite granules, and kaolin-coated gauze in a vascular injury wound model in swine. The Journal of trauma, 68(2), 269–278. https://doi.org/10.1097/TA.0b013e3181c97ef1
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  • Rao SB, and Sharma CP. Use of Chitosan as a Biomaterial: Studies on its Safety and Hemostatic Potential. Journal of Biomedical Materials Research. 1997;34:21-8.
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  • Schmaier AH, et al. The Elusive Physiologic Role of Factor XII. J Clin Invest. 2008;118(9):3006-3009.

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