O BIOLEPIDLÁ JE ZÁUJEM

01. December 2022
Article image

Napríklad také lepidlo z oslej kože. Možno ním lepiť aj liečiť neduhy spojené s krvácavosťou, závratmi, nespavosťou, so suchým kašľom… Najnovší prírastok do rodiny biolepidiel je z dielne Kibreta Mequaninta a v klinickej medicíne má nahradiť nespoľahlivé lepidlá vyrobené na báze hydrogélov s fibrínom.

Dnešná vedecká novinka nemá nič spoločné s bioželatínou z oslej kože, ale keď sme ju už v úvode spomenuli, treba dodať, že kvôli záujmu, ktorý o ňu je, ceny oslov po celom svete už desať rokov prudko rastú. Uganda, Tanzánia, Botswana, Niger, Burkina Faso, Mali a Senegal museli kvôli klesajúcim stavom vývoz týchto ušatcov zakázať. Čínsky dopyt je natoľko neukojiteľný, že počty oslov povážlivo klesajú už aj v Brazílii. Záujem o túto želatínovú hmotu je silno ukotvený v histórii. Francúzsky jezuita Dominique Parrenin pred tristo rokmi o studni v Dong'e poznamenal nasledovné. „Bola udržiavaná, ale pre odber vody zapečatená. Otvárala sa iba vtedy, keď sa z nej brala voda na prípravu ejiao pre cisársky dvor.“ Od tých čias sa na záujme o ejiao toho veľa nezmenilo, hádam len to, že je dostupnejšie pre širšie masy. Správa spred dvoch rokov uvádza, že na uspokojenie celosvetového dopytu po ejiao - akéhosi „tri v jednom“, pretože ide o substanciu tradičnej čínskej medicíny, lepidlo aj o kulinársku špecialitu - teraz treba okolo päť miliónov oslích koží ročne. Snahy obhájiť liečebný účinok ejiao na molekulárnej úrovni priniesli isté ospravedlnenie jeho konzumácie. Účinok má spočívať v prísune širokého spektra dostupných peptidov, ktoré sa využívajú napríklad pri liečbe chudokrvnosti a u pacientov s rakovinou trpiacich myelosupresiou v dôsledku rádioterapie alebo chemoterapie.

Pokiaľ ide o modernú medicínu, využívajú sa v nej aj lepidlá (hemostatické biogély) na báze kolagénu. Majú ale veľkú nevýhodu – nie sú úplne spoľahlivé. Nikdy nepriľnú k tkanivu dostatočne pevne, zlepená plocha má tendenciu povoliť a tkanivo sa rozostupuje. Často sa to deje už v priebehu jednej alebo dvoch hodín. Pokiaľ ide o lepenie podkožia a kože, je následkom zlyhania lepidla iba väčšia jazva. Horšie to je v prípade rozlepenia tkaniva v životne dôležitých orgánoch, ako sú pľúca, pečeň, srdce. V takom prípade pacientovi hrozí to najhoršie. Hlavné uplatnenie existujúcich lepidiel sa preto očakáva v takzvanej „vojnovej chirurgii“, pri hromadných nehodách a katastrofách. Všade tam, kde je nárazovo zranených veľa a rúk chirurgov málo. V záujme záchrany čo najväčšieho počtu životov sa v takom prípade trochu riskuje, pretože treba rýchlo zaceľovať rany a zachovať hemostázu. V prípadoch, keď nie je čas na dôkladné šitie, je lepidlo na nezaplatenie. Nie nadarmo dostalo prezývku „svätý grál chirurgov“.

Súčasná novinka nemá s doteraz známymi lepidlami nič spoločné. Na susedné tkanivá údajne prilieha tak pevne, že odtrhnutie lepeného tkaniva je prakticky vylúčené. V rozsiahlych predklinických štúdiách dokázalo nové lepidlo utesniť prepichnuté pľúca, srdce, tepny a zlepšilo aj zlomeninu lebečnej kosti. Pri pokusoch na zvieratách vedci nezaznamenali žiadne neprirodzené reakcie a rany sa v mieste lepenia hojili rýchlo. Pre tých, čo majú prístup k internetu, sprístupnila University of Western Ontario ukážku schopností lepidla pod vodou: youtu.be/3yisREU7uUA.

Dosiahnuť adhéziu pri materiáloch vo vodnom prostredí je vždy problematické. Príčinou je hraničná vrstva tekutiny brániaca lepidlu dostať sa do kontaktu s podkladovým tkanivom. Existujúce bioadhezíva sa to snažia riešiť tým, že vodu v mieste lepenia absorbujú do seba. Pri terajšej novinke je to presne naopak. Tým, že jeho primárnym materiálom je silikón, lepidlo z miesta kontaktu vodu vypudzuje. Práve silikón má byť oným kúzlom, ktorým sa dosahuje silná tkanivová adhézia a záruka, že lepenie tak rýchlo nepovolí a dodá bunkám potrebný čas na regeneráciu.

V rozsiahlych predklinických štúdiách dokázalo nové lepidlo utesniť prepichnuté pľúca, srdce, tepny a zlepšilo aj zlomeninu lebečnej kosti.

Hoci to terajšia správa neuvádza, lepidlo bude mať najskôr súvislosť s minuloročným autorovým článkom o enzýme reptiláza (batroxobín) obsiahnutom v haďom jede. Ide totiž o enzým, ktorý je možné využiť na rýchle zastavenie krvácania. Taktiež je žiaduce zabrániť odplavovaniu lepidla v mieste lepenia. Zatiaľ čo iné podobné preparáty zastavujú krvácanie zhruba po 90 sekundách, reptiláza skracuje tento čas na polovicu. Bleskovú reakciu hadieho elixíru vedci vysvetľujú vysokou afinitou väzby na fibrín (podpora tvorby zrazeniny), ktorú zvláda lepšie ako trombín.

Kanaďania, žiaľ, vo svojom vyhlásení nespomínajú amerických kolegov z Harvardskej univerzity. Tí si vo svojej nedávnej publikácii pochvaľujú vlastné lepidlo. V ich prípade ale ide o prípravok založený na klasickej hydrogélovej báze s využitím dvoch polymérov. Extraktu z morských rias, ktorý sa nazýva alginát a z polyakrylamidu, ktorý tvorí hlavný materiál v mäkkých kontaktných šošovkách. Keď sa relatívne slabé polyméry vzájomne previažu, vytvoria húževnatú molekulárnu sieť pripomínajúcu chrupavku. V kombinácii s adhezívnou vrstvou, ktorá obsahuje kladne nabité molekuly polyméru (chitosan), je výsledný hybridný materiál schopný pevne sa naviazať na tkanivo a v prípade potreby sa natiahnuť až na 20-násobok svojej pôvodnej dĺžky.

Ak je nové „kanadské“ lepidlo skutočne také dobré, a ako výskumníci uvádzajú „ešte lepšie než existujúce hydrogélové preparáty“, mohlo by to skutočne znamenať súmrak pre chirurgické svorky a stehy.

Možno stojí za to zmieniť, kto sa za terajšou novinkou skrýva. Meno Kibreta Mequanint je totiž v oblasti inovácií zdravotníckych postupov prísľubom serióznosti. Počas uplynulých dvoch desaťročí vyvinul početné priekopnícke techniky v oblasti biomateriálov, tkanivového inžinierstva a regeneratívnej medicíny, pričom mnohé z nich sú už dnes považované za štandardy. V jeho podaní je silikónové biolepidlo „inováciou, ktorá znamená prevrat“. Ako hovorí Mequanint, možno sme naozaj na prahu revolúcie v chirurgii. A to nielen tej vojenskej, ale aj kozmetickej. Prínosy tejto novinky v pokusoch na zvieratách svedčia o rýchlejšom uzdravení, ale aj o menších jazvách. Do kliniky by sa náhrada svoriek a stehov mohla dostať bez obvyklých prieťahov, ktoré musia absolvovať nové prípravky pri uvádzaní na trh. Všetky súčasti lepidla (vrátane spomínaného silikónu) už totiž americký Úrad pre kontrolu potravín a liečiv (FDA) v minulosti schválil.

Výsledný materiál nového „kanadského“ lepidla je schopný pevne sa naviazať na tkanivo a v prípade potreby sa natiahnuť až na 20-násobok svojej pôvodnej dĺžky.


Literatúra

  1. Yuqing Liu et al, Gelace vysoko previazané hydrofóbne makromolekulárne tekutiny pre ultra silnú pod vodou in situ rýchlu adhéziu tkanív, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abm9744
  2. Yicheng Guo et al, Snake extract–laden hemostatický bioadhesívny gél cross-linked by visible light, Science Advances (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abf9635
invitro image
Tento článok sa nachádza v čísle invitro 03/2022

Plastická a rekonštrukčná chirurgia

Výber článkov PDF

Objavte ponuku
testov na lab.online

Moja imunita
Objednať

Môj ochranný štít. Ako mi funguje? Dokáže ma naozaj účinne chrániť pred vírusmi a baktériami?

Objednať
Zápal v tele
Objednať

Chronický zápal však vyvoláva v tele celý rad ničivých zmien, ktoré môžu viesť až k strate funkčnosti postihnutého tkaniva alebo orgánu. To, či máte v tele zápal, odhalíte vďaka vyšetreniu krvi.

Objednať
Anémia EXPERT
Objednať

Najpodrobnejšie vyšetrenie krvi, aké si môžete dať urobiť. Až 20 meraných parametrov. Je vytvorený našimi expertmi na to, aby dokázal nielen detekovať anémiu, ale aj čo najpodrobnejšie diagnostikovať jej príčiny.

Objednať
author

Ing. Josef Pazdera, CSc.

Všetky články autora