Um gerador eletroquímico de óxido nítrico para

BMC Medicine volume 20, número do artigo: 481 (2022) Citar este artigo

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Detalhes das métricas

O NO inalado é um vasodilatador pulmonar seletivo comprovadamente terapêutico para pacientes com hipertensão arterial pulmonar (HAP). O sistema de administração de NO mais comum na prática clínica é baseado em cilindros, mas infelizmente é limitado pelos seus elevados custos, administração complicada e pela exigência de uma extensa cadeia de abastecimento, deixando vastas necessidades médicas não satisfeitas a nível mundial.

Para atender à necessidade de produção rápida, acessível e segura de óxido nítrico (NO) para terapia inalatória domiciliar em pacientes com HAP. Desenvolvemos um novo dispositivo portátil para derivar NO de uma solução complexa de nitrito com um catalisador de ligante de cobre (II) e examinamos ainda mais sua eficácia em um modelo suíno de HAP. Este modelo foi estabelecido utilizando fêmeas de porco miniatura Bama e induzido pela administração de monocrotalina (MCT).

Este gerador poderia produzir NO terapêutico de forma rápida e segura em concentrações variando de 0 a 100 partes por milhão (ppm) com o dióxido de nitrogênio (NO2) e subprodutos menos desproporcionais. Poderia efetivamente aliviar a pressão arterial pulmonar (PAP) e a resistência vascular pulmonar (RVP) em leitões com HAP, sem causar grandes perturbações fisiológicas.

Nosso gerador eletroquímico de NO é capaz de produzir as doses desejadas de NO para vasodilatação pulmonar de forma segura e sustentável, com baixos custos, o que abre caminho para seus ensaios clínicos subsequentes em pacientes com HAP e outras condições cardiopulmonares comuns com alta carga de doença ao redor do mundo.

Relatórios de revisão por pares

A hipertensão arterial pulmonar (HAP) é uma síndrome clínica grave caracterizada por remodelamento vascular pulmonar progressivo e aumento da pressão arterial pulmonar (PAP) [1]. Apesar do desenvolvimento de novas terapias médicas, o prognóstico a longo prazo dos pacientes com HAP permanece longe de ser satisfatório, especialmente em crianças com HAP idiopática e adultos com HAP obstinada [2, 3]. O mau controle da PAP é um importante fator de risco para morte precoce entre pacientes com HAP. Por várias razões, muitos pacientes com HAP apresentam controle subótimo da PAP. Para estes pacientes com HAP, existe uma necessidade urgente de terapias confiáveis ​​e sustentáveis ​​para o manejo domiciliar da pressão pulmonar.

Os atuais medicamentos de primeira linha para HAP são agentes vasoativos, como sildenafil, nitroprussiato e bosentano [1], mas o uso desses medicamentos está associado à vasodilatação sistêmica que pode levar à hipotensão arterial a longo prazo. Desde o início da década de 1990, o óxido nítrico gasoso (NO) surgiu como o primeiro vasodilatador seletivo verificado que tem como alvo a vasculatura pulmonar para exercer um potente efeito vasodilatador. O NO é geralmente liberado pelas células endoteliais e aumenta os níveis de monofosfato de guanosina cíclico (cGMP), ativando a via da proteína quinase G (PKG), relaxando assim as células do músculo liso vascular pulmonar sem causar hipotensão sistêmica [4, 5]. Em 1999, o NO inalado foi aprovado pela Food and Drug Administration (FDA) dos EUA para o tratamento da hipertensão pulmonar persistente em neonatos (HPPRN) [6]. Estudos recentes indicaram que o NO inalado também pode ser aplicado em pacientes com lesão de isquemia-reperfusão [7, 8], doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) [9], inserção de dispositivo de assistência ventricular esquerda [10], hemólise intravascular [11 ] e doenças cardíacas congênitas [12], bem como na terapia respiratória COVID-19 [13]. Atualmente, os sistemas de administração de NO baseados em cilindros são amplamente utilizados pela comunidade médica devido à sua confiabilidade e segurança [14]. No entanto, o uso de cilindros de gás NO tem sido restrito a alguns ambientes clínicos de internação devido ao seu volume e à dependência de uma força de trabalho especializada e a uma rede de fornecimento complicada, o que leva a custos médicos muito elevados [15]. Embora uma espécie de cilindro miniatura de NO de 0,16 L, o INOpulse, tenha sido testado em cenário clínico ambulatorial [16], ele ainda está longe de ser amplamente utilizado na terapia domiciliar devido à sua limitada capacidade de armazenamento de NO. Na verdade, o tratamento de pacientes com HPPN com NO em cilindro durante cinco dias pode custar em média US$ 14.000 [14]. Portanto, os cilindros de NO não são adequados para condições que exigem gerenciamento de PAH a longo prazo e são muito menos acessíveis em países com recursos limitados.