Inter-unit variability and rapid depletion of 2,3-diphosphoglycerate in stored red blood cells: implications for transfusion practice in neurocritical care
Deze studie toont aan dat de 2,3-DPG-niveaus in opgeslagen rode bloedcellen een significante variabiliteit tussen eenheden vertonen en een snelle uitputting ondergaan ruim vóór de 42 dagen houdbaarheid, wat suggereert dat het gebruik van opslagduur als een proxy voor de metabole staat de werkelijke zuurstof-ontlaadcapaciteit van getransfuseerde eenheden verkeerd classificeert.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van een preprint die niet peer-reviewed is. Dit is geen medisch advies. Neem geen gezondheidsbeslissingen op basis van deze inhoud. Lees de volledige disclaimer
Wanneer een arts een bloedtransfusie aan een patiënt geeft, is het doel simpel: het afleveren van zuurstof aan de weefsels die het nodig hebben. Rode bloedcellen fungeren als de bezorgwagens die zuurstof vervoeren, gebonden aan een eiwit genaand hemoglobine. Echter, om dit systeem te laten werken, moet het hemoglobine bereid zijn om die zuurstof los te laten zodra het de bestemming bereikt. Een specifiek molecuul binnen de rode bloedcel, bekend als 2,3-difosfoglycerinezuur, fungeert als het mechanisme voor de afgifte. Het bindt aan hemoglobine en vermindert de grip op zuurstof, waardoor het gas wordt afgeleverd waar het nodig is. Zonder voldoende van dit molecuul houdt hemoglobine de zuurstof te stevig vast, en bereikt de zuurstof de weefsels nooit.
Bloedbanken bewaren gedoneerd bloed in gekoelde zakken voor maximaal zes weken voordat het wordt gebruikt. Tijdens deze tijd zijn de cellen afgesneden van hun natuurlijke omgeving en moeten ze overleven op opgeslagen voedingsstoffen. Het is een algemeen bekend feit dat de kwaliteit van bloed tijdens de opslag langzaam achteruitgaat, een proces dat wetenschappers de "opslaglaesie" noemen. De cellen worden kwetsbaarder, de vloeistof om hen heen wordt zuurder, en het cruciale afgiftemolecuul, 2,3-difosfoglycerinezuur, begint te verdwijnen. Jarenlang hebben onderzoekers gedebatteerd over de vraag of de leeftijd van de bloedzak er toe doet voor de patiënt. Sommige studies suggereren dat vers bloed beter is, terwijl andere geen verschil vinden. Een belangrijke reden voor deze verwarring is de aanname dat alle zakken van dezelfde leeftijd identiek zijn. Als een zak tien dagen oud is, wordt ervan uitgegaan dat deze hetzelfde metabole stadium heeft als elke andere zak van tien dagen oud. Deze studie daagt die aanname uit door direct naar de chemische realiteit in de zakken te kijken.
Een team van onderzoekers in Barcelona besloot verder te kijken dan de kalenderdatum op de bloedzak en de werkelijke chemische staat van de cellen in de zakken te onderzoeken. Ze verzamelden vierentwintig eenheden leukodepleterend gepakte rode bloedcellen, dit zijn standaard bloedproducten waarvan de witte bloedcellen zijn verwijderd. Deze eenheden werden voorbereid uit gezonde donoren en werden bewaard in een oplossing die zoutoplossing, adenine, glucose en mannitol bevat. Het team controleerde de bloedzakken niet slechts één keer; ze bemonsterden dezelfde zakken herhaaldelijk gedurende een periode van zes weken, beginnend op de derde dag van opslag en voortduurend tot de tweeëndertigste dag. Om een zo nauwkeurig beeld mogelijk te krijgen, gebruikten ze een zeer gevoelige techniek genaamd vloeistofchromatografie-massaspectrometrie. Deze methode stelt wetenschappers in staat om specifieke moleculen met extreme precisie te wegen en te tellen, veel beter dan oudere testmethoden. Ze maten de hoeveelheid van het zuurstofafgiftemolecuul en de zuurgraad van de vloeistof in elke zak bij elk controlepunt.
De resultaten onthulden een verrassende waarheid over de bloedvoorraad. Op de allereerste dag dat ze de zakken testten, de derde dag van opslag, waren de eenheden niet allemaal hetzelfde. De hoeveelheid van het zuurstofafgiftemolecuul varieerde enorm van de ene zak naar de andere. In sommige zakken was het niveau bijna nul, terwijl het in andere nog hoog was, bijna twintig keer hoger dan in de laagste zakken. Dit betekent dat twee zakken bloed met exact dezelfde leeftijd een volledig verschillende capaciteit kunnen hebben om zuurstof af te leveren. Deze verschillen hielden echter niet lang stand. Naarmate de dagen verstreken, begonnen de niveaus in elke zak snel te dalen. Tegen de zevende dag was het gemiddelde aantal van het molecuul gedaald tot minder dan een derde van wat het aan het begin was. Tegen de veertiende dag was het met meer dan negentig procent gedaald. Na zeventien dagen was het molecuul in de meeste zakken zo laag dat de apparatuur het niet meer kon detecteren.
Tegelijkertijd volgden de onderzoekers de zuurgraad van het bloed. Ze ontdekten dat de vloeistof elke dag geleidelijk zuurder werd, waarbij het daalde van een neutraal niveau naar een significant zure staat aan het einde van de zes weken. De gegevens toonden een duidelijke link: naarmate het bloed zuurder werd, verdween het zuurstofafgiftemolecuul. De verzuring van de opslagvloeistof lijkt de primaire drijfveer te zijn die de productie van het molecuul stillegt en de afbraak ervan versnelt. Deze snelle uitputting vindt plaats lang voordat het bloed zijn officiële houdbaarheidsdatum van tweeënveertig dagen bereikt.
De studie betoogt dat de huidige manier waarop bloed wordt geclassificeerd als "vers" of "oud" op basis van enkel het aantal dagen dat het is opgeslagen, misleidend is. Een zak die als "oud" wordt bestempeld, kan weken geleden al zijn uitgeput van zijn zuurstofafgiftecapaciteit, maar een zak die als "jong" wordt bestempeld, kan ook al het grootste deel ervan verloren hebben als hij met een laag niveau begon. De onderzoekers suggereren dat de focus niet moet liggen op het veranderen van transfusiebeleid om alleen de nieuwste zakken te gebruiken, maar eerder op het verbeteren van de opslagoplossingen zelf. Ze wijzen erop dat eerdere experimenten hebben aangetoond dat het toevoegen van bepaalde stoffen aan de opslagvloeistof, of het controleren van de zuurgraad, potentieel het zuurstofafgiftemolecuul langer in leven kan houden. Door de omgeving in de zak te repareren, kan het mogelijk zijn om het bloed gedurende zijn gehele houdbaarheid functioneel te houden, zodat elke eenheid die aan een patiënt wordt gegeven in staat is om effectief zuurstof af te leveren, ongeacht hoeveel dagen er zijn verstreken sinds de donatie.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.