Een simpele injectie voorkomt een fatale afloop van ernstige bloedingen.

Rondvliegende granaatscherven op slagvelden in oorlogsgebieden veroorzaken soms diepe penetrerende wonden. Dit soort wonden kunnen fataal zijn als het bloeden niet op tijd stelpt. Nieuwe technieken zijn daarom hard nodig om hierbij te helpen en het leven van slachtoffers op het slagveld te redden.

Verband van hydrogel
Daarom ontwikkelden onderzoekers van de Texas A&M-universiteit een injecteerbare hydrogel die zich gedraagt als een verband en zo niet alleen in staat is het bloeden op tijd te stelpen, maar ook in staat is om de wondgenezing te bevorderen. De hydrogel is gemaakt van een mengsel van kappa-carrageenan en nanosilicaten. Kappa-carrageenan is afkomstig van rood zeewier en is in de keuken prima te gebruiken als geleermiddel. Het tweede bestanddeel, de nanosilicaten, zijn minuscule deeltjes silicaat. Deze vormen zich in de bovenste laag van de atmosfeer en zijn een samenstelling van mineralen uit onze atmosfeer en silicium uit binnenvliegende meteorieten. Wanneer je kappa-carrageenan mengt met nanosilicaten ontstaat er een gelatine-achtige substantie die makkelijk in het lichaam te injecteren is. Zo’n gel is daarom veelbelovend, omdat een injectie hiermee een grote wond gelijk kan dichten. Op deze manier zouden artsen dus met een relatief simpele injectie ook interne bloedingen kunnen stoppen op een minimaal invasieve manier.

Door hun negatieve lading ontstaat er een elektrostatische aantrekkingskracht tussen de nanosilicaten en de medicijnen.

De wond dichten
Na injectie stolt de hydrogel direct in de wond en sluit deze zo af. Daarna zorgen de geladen nanosilicaat deeltjes in deze hydrogel ervoor dat de gel hemostatische (zie kader) eigenschappen heeft en zo het natuurlijke stollingsproces bevordert. De stollingsfactoren en bloedplaatjes hechten aan het oppervlak van de gel en initiëren zo de stollingscascade. Naast het direct afsluiten van de wond is de hydrogel ook in staat de wondgenezing te bevorderen. Zo bleek het injecteerbare verband in staat te zijn medicijnen gereguleerd af te geven over een langere periode. Ook hiervoor zijn de geladen nanosilicaat deeltjes in de gel verantwoordelijk. Door hun negatieve lading ontstaat er een elektrostatische aantrekkingskracht tussen de nanosilicaten en de medicijnen. Hierdoor vertraagt de afgifte van de medicijnen en profiteert de wond hier langer van.

Momenteel is de gel alleen nog getest in het laboratorium. De volledige potentie van deze gel moet nog blijken in toekomstig onderzoek met echte patiënten, maar naar alle verwachting zal de hydrogel geschikt zijn voor het behandelen van bloedingen en het bevorderen van de wondgenezing.

Hemostase
Ons lichaam heeft een systeem om wondjes zo snel mogelijk te dichten met een korstje en zo bloedverlies te voorkomen: hemostase. Zodra bloed in aanraking komt met lucht of een lichaamsvreemd oppervlak start dit proces waarbij talloze bloedplaatjes en specifieke eiwitten in ons bloed, onze stollingsfactoren, betrokken zijn. Eenmaal begonnen, is er geen houden meer aan. Bloedplaatjes hechten zich aan de beschadigde vaatwand en beginnen zelf ook stoffen uit te scheiden waardoor er nog meer bloedplaatjes op de wond afkomen om deze te dichten. Deze stoffen signaleren ook naar de spierwand van het bloedvat dat deze zich moet aanspannen om de diameter van het bloedvat te verkleinen. Hierdoor treedt er minder bloedverlies op. Het gehele proces blijft zichzelf op deze manier versterken tot er een prop gevormd is die de gehele wond tijdelijk afsluit. Deze prop is niet stevig genoeg voor langere termijn, maar daar zorgen de stollingsfactoren vervolgens voor. Momenteel zijn er zestien stollingsfactoren bekend die elkaar stap voor stap activeren om een stevige prop te vormen die de wond goed en lang afsluit. Dat dit gehele proces goed verloopt én in de juiste verhouding is essentieel. Te weinig bloedstolling zorgt er namelijk voor dat een wond niet goed dicht en geneest, maar teveel bloedstolling zorgt juist voor trombosevorming. Een goed werkend stollingssysteem is in staat om kleine wonden goed te dichten, maar bij grote wonden is het belangrijk om het lichaam een handje te helpen met bijvoorbeeld hechtingen, maar wie weet in de nabije toekomst met een hydrogel.