Un antídoto universal para la heparina con un efecto insignificante sobre la coagulación de la fibrina y el plasma

Antecedentes y objetivo

Los anticoagulantes desempeñan un papel fundamental en el tratamiento de los trastornos tromboembólicos. Las hemorragias en pacientes quirúrgicos que reciben anticoagulantes son una preocupación importante. Se administran antídotos para contrarrestar la anticoagulación y restablecer la hemostasia normal. Hasta la fecha, el sulfato de protamina (PS), un polipéptido catiónico, es el único antídoto clínicamente aprobado para la heparina no fraccionada. El PS tiene efectos secundarios tóxicos y limitaciones. La incapacidad del PS para revertir completamente las heparinas de bajo peso molecular y el fondaparinux se debe a su baja afinidad de unión a estos fármacos. Sin embargo, la PS interactúa con las proteínas de la coagulación, como el fibrinógeno, formando agregados que provocan efectos adversos cardiovasculares. Recientemente, hemos desarrollado un agente reversible de heparina universal sintético (UHRA) con alta afinidad de unión a las heparinas. Los estudios in vivo revelaron que el UHRA revierte completamente la actividad de todos los anticoagulantes parenterales disponibles en la clínica y no es tóxico. Este estudio tiene como objetivo demostrar la naturaleza no tóxica de UHRA mediante la evaluación de su influencia en el fibrinógeno, la arquitectura del coágulo de fibrina, la coagulación del plasma y la lisis del coágulo.

Métodos

UHRA se desarrolló mediante la incorporación de grupos de unión a heparina basados en aminas terciarias en un andamio de poliglicerol hiperramificado dendrítico y el recubrimiento con cadenas de polietilenglicol metoxi. Se realizaron ensayos de coagulación plasmática turbidimétrica iniciados por la recalcificación y el factor tisular (TF) para comprender el impacto del UHRA en el sistema de coagulación. La interacción del UHRA con el fibrinógeno se investigó mediante un ensayo de agregación de fibrinógeno, un ensayo de polimerización de fibrina y un análisis espectroscópico (fluorescencia y dicroísmo circular (CD)). La influencia del UHRA en la arquitectura del coágulo de fibrina se evaluó mediante microscopía electrónica de barrido (SEM).La neutralización del anticoagulante (heparinas) por el UHRA se estudió mediante un ensayo fluorogénico de generación de trombina (TGA) en plasma humano rico en plaquetas (PRP). La lisis del coágulo plasmático inducido por TF que contenía UHRA o PS expuesto al activador tisular del plasminógeno (t-PA) se estudió mediante un ensayo turbidimétrico.

Resultados y discusión

Los resultados de los ensayos de coagulación del plasma mostraron que UHRA no alteró los parámetros de coagulación en comparación con PS (tiempo de retardo iniciado por TF y absorbancia máxima, control frente a UHRA 200 mcg/mL, p=0.21 y 0,16, respectivamente; tiempo de retardo y absorbancia máxima en la recalcificación, control frente a UHRA 200mcg/mL, p=0,08 y 0,13, respectivamente), lo que sugiere que UHRA no tiene ningún efecto sobre el sistema de coagulación a la concentración estudiada (Figura 1). A diferencia de la protamina, el ensayo de agregación de fibrinógeno y de polimerización de fibrina no se vio influenciado por el UHRA en un amplio rango de concentraciones de 0,05mg/mL a 1mg/mL. Junto con las mediciones de enfriamiento de la fluorescencia del triptófano (Figura 2) y las mediciones de la estructura secundaria del fibrinógeno corroboran que el UHRA no interactúa con el fibrinógeno. Los resultados son muy diferentes a los del PS y otros polímeros catiónicos sintéticos que interactúan con el fibrinógeno provocando agregación y cambios conformacionales. Los coágulos de fibrina generados en presencia de UHRA (incluso a 0,5 mg/mL) mostraron una estructura similar y el tamaño de las fibras sigue siendo el mismo que el del coágulo de fibrina normal (coágulo de control frente a UHRA 0,5 mg/mL, p= 0,12) (Figura 3). Por otro lado, los coágulos de fibrina formados en presencia de 0,05 mg/mL de PS (dosis clínica) aumentaron el tamaño de las fibras y cambiaron la estructura del coágulo de forma drástica (control frente a coágulo de 0,05 mg/mL de PS, p< 0,0001). Nuestros estudios de lisis del coágulo plasmático en presencia de t-PA exógeno demuestran que el UHRA no aumentó la degradación del coágulo a diferencia de la protamina. UHRA restauró los niveles de trombina en el PRP anticoagulado (heparinizado) demostrando la eficacia.

Conclusión e importancia

Nuestros estudios demuestran que el antídoto universal de heparina, UHRA, tiene un impacto insignificante en el fibrinógeno, la polimerización de la fibrina, la estructura del coágulo, la degradación del coágulo y el sistema de coagulación revelando su excelente hemocompatibilidad en comparación con la protamina. Nuestros resultados apoyan el hecho de que UHRA podría ser un antídoto ideal para restaurar la hemostasia tras procedimientos quirúrgicos invasivos y para hacer frente a las complicaciones hemorrágicas por los anticoagulantes basados en heparina.

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Disclosures

No hay conflictos de intereses relevantes que declarar.