Introdução

Médicos e cientistas criaram muitos dispositivos mecânicos que podem substituir partes do corpo que se quebram ou se desgastam. Um coração, por exemplo, é basicamente uma bomba; um coração artificial é uma bomba mecânica que circula o sangue. Da mesma forma, artroplastias totais de joelho substituem ossos e cartilagens por metal e plástico. Próteses de membros se tornaram cada vez mais complexas, mas ainda são essencialmente dispositivos mecânicos que podem fazer o trabalho de pernas e braços. Tudo isso é bastante fácil de compreender: trocar um órgão por um substituto artificial geralmente faz sentido.

O sangue artificial, por outro lado, pode ser algo espantoso. Uma razão para isso é que a maioria das pessoas pensa no sangue como algo mais do que apenas tecido conjuntivo que transporta oxigênio e nutrientes. Em vez disso, o sangue representa a vida. A maioria das culturas e religiões deposita um significado especial nele, e sua importância afetou até mesmo a língua inglesa. Você pode se referir às suas características culturais ou ancestrais como estando em seu sangue. Os membros da sua família são seus parentes de sangue. Se você é ultrajado, o seu sangue ferve. Se você está com medo, ele gela.

O sangue carrega todas essas conotações por um bom motivo: ele é absolutamente essencial à sobrevivência das formas de vida vertebradas, incluindo os seres humanos. Ele transporta oxigênio dos seus pulmões para todas as células do seu corpo. Ele também extrai o dióxido de carbono que você não precisa e devolve-o aos seus pulmões para que você possa exalá-lo. O sangue fornece nutrientes do seu sistema digestivo e hormônios do seu sistema endócrino para as partes do seu corpo que precisam delas. Ele passa através dos rins e fígado, que removem ou destroem resíduos e toxinas. Os leucócitos do seu sangue ajudam a prevenir e combater doenças e infecções. O sangue também pode formar coágulos, evitando hemorragias fatais em conseqüência de cortes e arranhões sem importância.

Fotógrafos Bruce Wetzel/Harry Schaefer Instituto Nacional do Câncer Uma imagem de microscópio eletrônico de varredura da circulação normal do sangue humano

Pode parecer improvável, ou mesmo impossível, que uma substância artificial possa substituir alguma coisa que faça todo esse papel e seja tão importante para a vida humana. Para entender o processo, vamos conhecer um pouco sobre o funcionamento do sangue real. O sangue tem dois componentes principais: plasma e elementos celulares. Quase tudo o que o sangue transporta, incluindo nutrientes, hormônios e resíduos, é dissolvido no plasma, que é basicamente água. Os elementos celulares, que são células e partes de células, também flutuam no plasma. Os elementos celulares incluem os glóbulos brancos, que fazem parte do sistema imunológico, e as plaquetas, que ajudam a formar os coágulos. Os glóbulos vermelhos são responsáveis por uma das tarefas mais importantes do sangue: transportar oxigênio e dióxido de carbono.

Os glóbulos vermelhos ou hemácias são muito numerosos; eles compõem mais de 90% dos elementos celulares no sangue. Sua estrutura ajuda-os a transportar oxigênio mais eficientemente. Um glóbulo vermelho tem a forma de um disco côncavo em ambos os lados. Assim, eles têm muita área de superfície para a absorção e liberação de oxigênio. Sua membrana é muito flexível. O glóbulo vermelho não tem núcleo e, dessa forma, ele pode se esgueirar através da parede de minúsculos vasos capilares sem se romper.

Foto cedida por Garrigan.Net Os glóbulos vermelhos, também chamados de eritrócitos, têm a forma de discos bicôncavos

A falta de núcleo de um glóbulo vermelho também dá a ele mais espaço para a hemoglobina (Hb), uma estrutura complexa que transporta oxigênio e é feita de um componente protéico chamado globina e um composto contendo ferro chamado heme. Os hemes usam o ferro para se unir ao oxigênio. Dentro de cada glóbulo vermelho há cerca de 280 milhões de moléculas de hemoglobina.

Se você perder muito sangue, você perde muito do seu sistema de fornecimento de oxigênio. Os leucócitos, nutrientes e proteínas que o sangue transporta também são importantes, mas os médicos geralmente se preocupam mais com o fornecimento adequado de oxigênio às células.

Em uma situação de emergência, os médicos geralmente dão aos pacientes expansores de volume, como soluções salinas, para compensar o volume de sangue perdido. Isso ajuda a restaurar a pressão sangüínea normal e permite que o restante dos glóbulos vermelhos continue a transportar oxigênio. Às vezes, isso é suficiente para manter o corpo em funcionamento até que ele possa produzir novas células sangüíneas e outros elementos do sangue. Caso contrário, os médicos dão aos pacientes transfusões de sangue para substituir parte do sangue perdido. As transfusões de sangue também são bastante comuns durante alguns procedimentos cirúrgicos.

O processo de transfusão funciona muito bem, mas existem vários desafios que podem dificultar ou impossibilitar o fornecimento de sangue que o paciente precisa:

• o sangue humano deve ser mantido resfriado e sua validade é de 42 dias. Isso torna impraticável para as equipes de emergência transportá-lo em ambulâncias ou outras equipes médicas transportá-lo para o campo de batalha. Expansores de volume isoladamente podem não ser suficientes para manter vivo um paciente com um sangramento volumoso até que ele chegue ao hospital;
• os médicos precisam confirmar se o sangue é do tipo correto: A, B, AB ou O, antes de dá-lo ao paciente. Se uma pessoa receber o tipo de sangue errado, ela pode morrer;
• o número de pessoas que precisa de sangue está crescendo mais rapidamente do que o número de pessoas que doa sangue;
• vírus como o do HIV e das hepatites B e C podem contaminar o suprimento de sangue, ainda que testes mais modernos tenham diminuído em muito a contaminação na maioria dos países desenvolvidos.

AgradecimentoObrigado a Scptt Bernstein pela ajuda prestada na elaboração desse artigo.

É aqui que o sangue artificial entra. O sangue artificial não faz todo o trabalho do sangue real: às vezes, ele nem pode substituir o volume de sangue perdido. Em vez disso, ele transporta oxigênio em situações onde os glóbulos vermelhos de uma pessoa não conseguem fazer isso isoladamente. Diferentemente do sangue real, o sangue artificial pode ser esterilizado para matar bactérias e vírus. Os médicos também podem dá-lo ao paciente independentemente de seu tipo de sangue. Muitos tipos de sangue têm duração de mais de um ano e não precisam ser refrigerados, tornando-os ideal para o uso em situações de emergência e em campos de batalha. Assim, mesmo que ele não substitua, de fato, o sangue humano, o sangue artificial ainda é bastante incrível.

A seguir, vamos ver de onde vem o sangue artificial e como ele funciona na corrente sangüínea de uma pessoa.