En el 14 de junio, Día Mundial del Donante de Sangre, queremos rendir homenaje a todas las personas que voluntaria y altruistamente donan parte de sí mismas para ayudar a los demás. Os presentamos un poco de historia sobre los avances de la ciencia y la tecnología en relación al estudio de la sangre.
¿Qué es la sangre?
La sangre se compone de plasma, glóbulos blancos, glóbulos rojos y plaquetas. El plasma es el material extracelular compuesto de agua, sales y diversas proteínas que, junto con las plaquetas, estimulan la coagulación de la sangre. Los glóbulos blancos son las células sanguíneas responsables de la defensa inmune. Los glóbulos rojos son las células sanguíneas responsables del transporte de oxígeno y dióxido de carbono por todo el cuerpo. También son responsables del tipo de grupo sanguíneo que cada persona posee: en las membranas que rodean a cada glóbulo rojo hay proteínas que el cuerpo reconoce como propias. Estas proteínas son las que determinan nuestro grupo sanguíneo: 0, A, B y AB.
Fue el médico austriaco Karl Landsteiner quien descubrió los grupos sanguíneos humanos. Estaba intrigado por el hecho de que cuando se mezclaba la sangre de diferentes sujetos, la sangre en algunas ocasiones se coagulaba. Esto traía como consecuencia una absoluta falta de seguridad y efectividad de las transfusiones de sangre. Landsteiner llegó a la conclusión de que había similitudes y diferencias bioquímicas intrínsecas en la sangre de sus pacientes. Determinó de forma experimental que los seres humanos podían separarse en grupos sanguíneos según la capacidad de sus glóbulos rojos para coagularse en presencia de diferentes sueros. Nombró los grupos de clasificación de sangre A, B, AB y O. Como resultado de este trabajo pudo conocerse de antemano el tipo sanguíneo del paciente y del donante, evitando así casos de coagulación. Este descubrimiento le valió la concesión del Premio Nobel en fisiología y medicina en 1930.
¿Cómo es el sistema español de bancos de sangre?
La donación de sangre en España es altruista y no remunerada, lo que quiere decir que no se paga por donar. Este principio tiene como fin principal aumentar la seguridad transfusional de la sangre que vamos a transfundir.
Donar sangre es necesario para cubrir las necesidades porque:
- La sangre no se puede fabricar.
- La sangre es imprescindible para operaciones y urgencias.
- La sangre caduca, y no se puede almacenar por un tiempo indefinido.
El proceso de donación tiene varias fases:
- Lectura de información sobre la donación y aspectos legales de la misma.
- Cumplimentación del formulario de entrevista médica y autorización para la donación. (Consentimiento informado).
- Examen médico y entrevista.
- Prueba para la detección de anemia.
- Donación propiamente dicha.
- Recuperación y refrigerio.
La sangre se procesa en las 24 horas siguientes a la donación, de la siguiente manera:
- Fraccionamiento: separación de la sangre en sus tres componentes fundamentales: glóbulos rojos, plasma y plaquetas.
- Concentrados de glóbulos rojos: se utilizan para tratar la anemia aguda secundaria a pérdida de sangre tras cirugía o traumatismos y la anemia crónica. Se almacena a 4ºC hasta 42 días.
- Plasma: se utiliza para corregir problemas de sangrado debido a defectos de la coagulación. También se utiliza por la industria farmacéutica para la elaboración de vacunas y algunos medicamentos. Se almacena hasta 2 años congelado.
- Plaquetas: son corpúsculos celulares pequeñas que inician el proceso de coagulación. Se utilizan sobre todo en pacientes con cáncer y trasplantes de órganos. Se almacena a 22 grados durante 7 días.
- Análisis: a la vez que la sangre se fracciona, se realizan análisis para identificar el grupo sanguíneo, Rh, y detección de enfermedades infecciosas: virus del SIDA, hepatitis B, hepatitis C, Sífilis.
Un poco de historia
Según el folclore médico, los antiguos incas fueron los responsables de las primeras transfusiones de sangre registradas. No se logró ningún progreso real en el desarrollo de un sustituto de la sangre hasta 1616, cuando William Harvey describió cómo la sangre circula por todo el cuerpo. En los años siguientes, los médicos probaron numerosas sustancias como la cerveza, la orina, la leche, las resinas de plantas y la sangre de oveja como sustituto de la sangre. Esperaban que cambiar la sangre de una persona pudiera tener diferentes efectos beneficiosos, como curar enfermedades o incluso cambiar una personalidad. Otros materiales que se probaron durante el siglo XIX incluyen la hemoglobina y el plasma animal. Ambos enfoques se vieron obstaculizados por importantes problemas tecnológicos. Primero, los científicos encontraron difícil aislar un gran volumen de hemoglobina. Segundo, los productos animales contenían muchos materiales que eran tóxicos para los humanos.
Un avance significativo en el desarrollo de sangre artificial se produjo en 1883 con la creación de la solución de Ringer, una solución compuesta de sales de sodio, potasio y calcio. En una investigación en la que se utilizó parte del corazón de una rana, los científicos encontraron que el corazón podía mantenerse latiendo al aplicar la solución. Este producto se convirtió en un producto humano cuando se añadió lactato. Si bien todavía se usa hoy en día como un expansor de volumen sanguíneo, la solución de Ringer no reemplaza la acción de los glóbulos rojos, por lo que no es un verdadero sustituto de la sangre.
La dos Guerras Mundiales acaecidas en el siglo XX reavivaron el interés en la investigación de la sangre y sus sustitutos. Durante la Primera Guerra Mundial, se utilizó una solución salina de goma que contenía ácido galactoso-glucónico para extender el plasma. En la década de 1930, debido a sus efectos negativos para la salud decayó su uso. Durante la Segunda Guerra Mundial el plasma donado por humanos fue usado comúnmente para reemplazar la sangre y salvar a los soldados del shock hemorrágico. Su éxito produjo que en 1947 se estableciesen los primeros bancos de sangre por la Cruz Roja Americana.
El sistema de bancos de sangre de los países desarrollados funcionó tan bien que la investigación sobre los sustitutos de la sangre disminuyó en estos países. Sin embargo la guerra de Vietnam en la década de los 70 y el descubrimiento en los 80 de que el VIH y la hepatitis podían transmitirse a través de transfusiones de sangre, hizo que el interés se renovase.
La sangre artificial en la actualidad
El producto sanguíneo artificial ideal debe ser seguro y compatible dentro del cuerpo humano. En segundo lugar, debe ser capaz de transportar oxígeno por todo el cuerpo y liberarlo donde sea necesario. En tercer lugar, debe ser estable al almacenamiento.
La nanotecnología, la ingeniería de materiales y una comprensión más profunda de la biología de las células sanguíneas han proporcionado vías únicas para diseñar sistemas semi-sintéticos y sintéticos para imitar las funciones de los glóbulos rojos, centrándose principalmente en capturar las propiedades de transporte de oxígeno de la hemoglobina. Dos enfoques tecnológicos dominan el mercado: el uso de hemoglobina directamente o bien su encapsulación previa dentro de una variedad de sistemas de micropartículas y nanopartículas. Sin embargo, el mayor hándicap de estos sistemas es que no duran estables más de 20-30 h en el cuerpo por lo que su uso es exclusivamente como reemplazo de sangre a corto plazo.
La traducción clínica de estos sistemas de nanomedicina bioinspirados requiere un esfuerzo concertado por parte de ingenieros biomédicos y de materiales, expertos en biología de la sangre, especialistas en traumatología y hematología, y agencias reguladoras apropiadas, para establecer métricas de evaluación in vitro e in vivo estandarizadas.
Una investigación robusta y una evaluación preclínica y clínica rigurosa de estas tecnologías podrían conseguir sustitutos de la sangre totalmente artificiales para aplicaciones de transfusión en un futuro no muy lejano.
Referencias bibliográficas:
Sarkar, Suman. “Artificial blood.” Indian journal of critical care medicine : peer-reviewed, official publication of Indian Society of Critical Care Medicine vol. 12,3 (2008): 140-4. doi:10.4103/0972-5229.43685
Sen Gupta A. Bio-inspired nanomedicine strategies for artificial blood components. Wiley Interdiscip Rev Nanomed Nanobiotechnol. 2017;9(6):10.1002/wnan.1464. doi:10.1002/wnan.1464
Cruz Roja Española http://www.donarsangre.org/la-sangre/
Grupos sanguíneos y su distribución a nivel mundial https://es.wikipedia.org/wiki/Grupo_sangu%C3%ADneo
Organización Mundial de la salud https://www.who.int/es/campaigns/world-blood-donor-day/2019
Begoña Redruello
