Las emulsiones de perfluorocarbono son emulsiones que contienen burbujas o gotitas que contienen perfluorocarbonos en su interior. Algunos de ellos se usan comúnmente en medicina como agentes de contraste de ultrasonido, y otros se han estudiado para su uso como terapias de oxígeno.
El uso más común de las emulsiones de perfluorocarbono es como agentes de contraste de ultrasonido. En esta aplicación, se inyectan por vía intravenosa burbujas microscópicas que contienen gas perfluorocarbono y fluyen a través del torrente sanguíneo. [1] Luego, una máquina de ultrasonido envía ondas de sonido a través de un tejido de interés, y las burbujas reflejan las ondas de sonido en mayor medida que los tejidos circundantes, lo que le da a la sangre un mayor contraste en los visores de ultrasonido. Esto puede permitir una mayor visibilidad de la estructura de un órgano de interés o una mejor indicación del nivel de perfusión sanguínea o volumen de sangre en un área de interés. [2]Las burbujas persisten en el torrente sanguíneo con vidas medias de minutos antes de que las moléculas de perfluorocarbono dejen las burbujas y entren en los fluidos circundantes, antes de pasar finalmente a los pulmones donde se exhalan. [3] [4] [5] [6] [7] Entre los agentes de contraste de ultrasonido notables se incluyen DEFINITY Ⓡ y Optison TM , que están aprobados por la FDA, SONAZOID Ⓡ , que está aprobado en Japón, y EchoGen, que se aprobó anteriormente en Europa pero nunca se comercializó. [8] [9] [10] [11] [12]
Se han probado otras emulsiones de perfluorocarbono como terapias de oxígeno. Cuando los perfluorocarbonos se exponen a altas concentraciones de oxígeno, se disuelven grandes cantidades de oxígeno en los perfluorocarbonos. Si la solución de perfluorocarbono/oxígeno se expone luego a un ambiente con poco oxígeno, entonces el oxígeno se difunde fuera de la solución. [13] Tres enfoques diferentes intentaron utilizar esta característica para mejorar el suministro de oxígeno a los tejidos.
Las primeras emulsiones de perfluorocarbono para el suministro de oxígeno se desarrollaron como sustitutos de la sangre. Utilizaron perfluorocarbonos de molécula grande con puntos de ebullición superiores a la temperatura corporal que se formaron en gotas de emulsión líquida. Las emulsiones se inyectaron por vía intravenosa y circularon por el torrente sanguíneo, y las gotitas recogieron oxígeno al pasar por los pulmones y descargaron oxígeno al pasar por los capilares de otros tejidos. [13] La forma principal de excreción del perfluorocarbono era a través del sistema reticuloendotelial: las gotitas permanecían en el torrente sanguíneo hasta que el sistema inmunitario las reconocía, las absorbían los fagocitos y se descomponían, liberando así las moléculas de perfluorocarbono. que finalmente pasan a través de los pulmones y se exhalan. [14]Estos perfluorocarbonos de alto punto de ebullición normalmente tenían vidas medias medidas en horas o días. [13] [15] Se requirieron dosis relativamente grandes y podrían tener efectos secundarios, incluida la neumonía. [13] A pesar de estos desafíos, Fluosol-DA fue aprobado por la FDA y se comercializó como sustituto de la sangre en los Estados Unidos desde 1989 hasta 1994, cuando se retiró del mercado debido a las bajas ventas. [16] Perftoran fue aprobado en la Unión Soviética en 1994 y permaneció en uso limitado en Rusia al menos hasta 2019. [17]
El segundo enfoque para el suministro de oxígeno probó una emulsión de perfluorocarbono no como un sustituto de la sangre, sino como un sustituto del líquido cefalorraquídeo (LCR). Con el fin de aumentar el suministro de oxígeno al cerebro de los pacientes que tenían un flujo sanguíneo reducido debido a un accidente cerebrovascular isquémico agudo, se añadió continuamente LCR artificial mezclado con emulsión de perfluorocarbono preoxigenado en el cráneo mediante un catéter ventricular mientras que el LCR se extraía continuamente mediante un catéter lumbar. . Los estudios en animales en gatos con accidente cerebrovascular isquémico agudo mostraron resultados muy sólidos, por lo que se realizó un ensayo clínico en cuatro humanos. Los cuatro pacientes sobrevivieron de 30 días a 2 años antes de morir por otras causas. Sin embargo, la inscripción en el ensayo fue lenta, lo que provocó que se cortaran los fondos para el proyecto. [18]