Inter-unit variability and rapid depletion of 2,3-diphosphoglycerate in stored red blood cells: implications for transfusion practice in neurocritical care
Questo studio dimostra che i livelli di 2,3-DPG nei globuli rossi conservati esibiscono una significativa variabilità inter-unità e un rapido esaurimento ben prima della scadenza di 42 giorni, suggerendo che l'utilizzo della durata della conservazione come proxy dello stato metabolico classifichi erroneamente l'effettiva capacità di rilascio di ossigeno delle unità trasfuse.
Articolo originale sotto licenza CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Questa è una spiegazione generata dall'IA di un preprint non sottoposto a revisione paritaria. Non è un consiglio medico. Non prendere decisioni sulla salute basandoti su questo contenuto. Leggi il disclaimer completo
Quando un medico somministra una trasfusione di sangue a un paziente, l'obiettivo è semplice: consegnare ossigeno ai tessuti che ne hanno bisogno. I globuli rossi agiscono come camion di consegna, trasportando l'ossigeno legato a una proteina chiamata emoglobina. Tuttavia, affinché questo sistema funzioni, l'emoglobina deve essere disposta a lasciare andare quell'ossigeno una volta raggiunta la destinazione. Una specifica molecola all'interno del globulo rosso, nota come 2,3-difosfoglicerato, funge da meccanismo di rilascio. Essa si lega all'emoglobina e ne riduce la presa sull'ossigeno, assicurando che il gas venga rilasciato dove è necessario. Senza una quantità sufficiente di questa molecola, l'emoglobina trattiene l'ossigeno troppo saldamente e l'ossigeno non raggiunge mai i tessuti.
Le banche del sangue conservano il sangue donato in sacche refrigerate per un massimo di sei settimane prima che venga utilizzato. Durante questo tempo, le cellule sono isolate dal loro ambiente naturale e devono sopravvivere grazie ai nutrienti conservati. È un fatto ben noto che, mentre il sangue rimane in conservazione, subisce un lento declino della qualità, un processo che gli scienziati chiamano "lesione da conservazione". Le cellule diventano più fragili, il fluido circostante diventa più acido e la cruciale molecola di rilascio, il 2,3-difosfoglicerato, inizia a scomparire. Per anni, i ricercatori hanno dibattuto se l'età della sacca di sangue sia importante per il paziente. Alcuni studi suggeriscono che il sangue più fresco sia migliore, mentre altri non riscontrano differenze. Una ragione principale di questa confusione è stata l'assunto che tutte le sacche della stessa età siano identiche. Se una sacca ha dieci giorni, si assume che abbia lo stesso stato metabolico di qualsiasi altra sacca di dieci giorni. Questo studio mette in discussione tale assunto esaminando direttamente la realtà chimica all'interno delle sacche.
Un team di ricercatori a Barcellona ha deciso di guardare oltre la data sul calendario della sacca di sangue ed esaminare lo stato chimico reale delle cellule all'interno. Hanno raccolto ventiquattro unità di globuli rossi concentrati leucodepletati, che sono prodotti sanguigni standard con i globuli bianchi rimossi. Queste unità sono state preparate da donatori sani e conservate in una soluzione contenente soluzione salina, adenina, glucosio e mannitolo. Il team non si è limitato a controllare il sangue una sola volta; ha campionato le stesse sacche ripetutamente durante un periodo di sei settimane, partendo dal terzo giorno di conservazione e continuando fino al quarantaduesimo giorno. Per ottenere l'immagine più accurata possibile, hanno utilizzato una tecnica altamente sensibile chiamata cromatografia liquida–spettrometria di massa. Questo metodo permette agli scienziati di pesare e contare molecole specifiche con estrema precisione, molto meglio dei vecchi metodi di test. Hanno misurato la quantità della molecola di rilascio dell'ossigeno e l'acidità del fluido in ogni sacca a ogni punto di controllo.
I risultati hanno rivelato una verità sorprendente sulla scorta di sangue. Il primo giorno in cui hanno testato le sacche, ovvero il terzo giorno di conservazione, le unità non erano tutte uguali. La quantità della molecola di rilascio dell'ossigeno variava enormemente da una sacca all'altra. In alcune sacche, il livello era quasi zero, mentre in altre era ancora alto, quasi venti volte superiore rispetto alle più basse. Ciò significa che due sacche di sangue con la stessa identica età potrebbero avere capacità di consegna dell'ossigeno completamente diverse. Tuttavia, questa differenza non è durata a lungo. Con il passare dei giorni, i livelli in ogni singola sacca hanno iniziato a scendere rapidamente. Entro il settimo giorno, la quantità media della molecola era scesa a meno di un terzo rispetto all'inizio. Al quattordicesimo giorno, era diminuita di oltre il novanta per cento. Dopo diciassette giorni, la molecola era così bassa in molte sacche che l'apparecchiatura non era più in grado di rilevarla.
Allo stesso tempo, i ricercatori hanno monitorato l'acidità del sangue. Hanno scoperto che il fluido è diventato costantemente più acido ogni giorno, passando da un livello neutro a uno stato significativamente acido entro la fine del periodo di sei settimane. I dati hanno mostrato un legame chiaro: man mano che il sangue diventava più acido, la molecola di rilascio dell'ossigeno scompariva. L'acidificazione del fluido di conservazione sembra essere il driver primario che blocca la produzione della molecola e ne accelera la degradazione. Questa rapida deplezione avviene molto prima che il sangue raggiunga la sua data di scadenza ufficiale di quarantadue giorni.
Lo studio sostiene che il modo attuale in cui classifichiamo il sangue come "fresco" o "vecchio" basandoci esclusivamente sul numero di giorni in cui è stato conservato sia fuorviante. Una sacca etichettata come "vecchia" potrebbe essere stata privata della sua capacità di rilascio dell'ossigeno da settimane, ma una sacca etichettata come "giovane" potrebbe aver già perso la maggior parte di essa se è partita con un livello basso. I ricercatori suggeriscono che l'attenzione non debba essere rivolta al cambiare le politiche di trasfusione per utilizzare solo le sacche più recenti, quanto piuttosto al miglioramento delle soluzioni di conservazione stesse. Essi sottolineano che esperimenti precedenti hanno dimostrato che l'aggiunta di determinate sostanze al fluido di conservazione, o il controllo dell'acidità, potrebbe potenzialmente mantenere in vita la molecola di rilascio dell'ossigeno più a lungo. Sistemando l'ambiente all'interno della sacca, potrebbe essere possibile mantenere il sangue funzionale per tutto il suo tempo di conservazione, garantendo che ogni unità somministrata a un paziente sia in grado di consegnare ossigeno efficacemente, indipendentemente da quanti giorni siano passati dalla donazione.
Sommerso dagli articoli nel tuo campo?
Ricevi digest giornalieri degli articoli più recenti corrispondenti alle tue parole chiave di ricerca — con riassunti tecnici, nella tua lingua.