O titânio com revestimento especial reduz o risco de coágulos nas próteses

19 de maio de 2023

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por Friedrich Schiller University Jena

Uma equipe de pesquisa internacional liderada pela Universidade Alemã de Jena desenvolveu uma abordagem promissora para reduzir significativamente a coagulação do sangue no material da válvula cardíaca de titânio.

Cerca de 25.000 válvulas cardíacas artificiais são implantadas na Alemanha por ano porque a válvula cardíaca original é danificada, por exemplo, por uma infecção. As válvulas cardíacas mecânicas são feitas de dióxido de titânio, entre outros materiais, e duram muitos anos. No entanto, como o sangue tende a coagular ao entrar em contato com essas superfícies materiais, existe o risco de formação de coágulos sanguíneos na superfície das válvulas cardíacas mecânicas. Isso pode se tornar uma ameaça à vida se esses coágulos sanguíneos se soltarem dos materiais. Por esse motivo, a maioria das pessoas com válvulas cardíacas mecânicas toma medicamentos durante toda a vida para reduzir a coagulação do sangue.

Uma equipe de pesquisa internacional desenvolveu agora uma abordagem promissora para reduzir significativamente a coagulação do sangue no titânio, material da válvula cardíaca. Os resultados da equipe das Universidades de Jena, Leipzig (ambas na Alemanha) e Illinois Urbana-Champaign (EUA), liderada pelo cientista de materiais Professor Klaus D. Jandt, foram publicados na revista Advanced Healthcare Materials. A revista também reconhece a importância e o potencial dessa descoberta, apresentando-a na capa da edição atual.

Os pesquisadores produziram depósitos do fibrinogênio da proteína sanguínea em dióxido de titânio com superfícies orientadas cristalograficamente de forma diferente. As superfícies do material revestido foram então expostas a plaquetas sanguíneas (trombócitos), cuja atividade, juntamente com o fibrinogênio, desempenha um papel decisivo na formação de coágulos sanguíneos. Diferenças significativas na atividade plaquetária foram encontradas nas superfícies dos materiais com diferentes orientações.

"Enquanto as plaquetas são muito ativas em (001) superfícies de óxido de titânio e, portanto, promovem a coagulação do sangue, encontramos o efeito oposto em (110) superfícies", diz Ph.D. estudante Maja Struczynska. "A razão para isso é o comportamento diferente do fibrinogênio nas superfícies do material."

"O mecanismo para esse efeito é físico", diz o Prof. Jandt. "O fibrinogênio adota uma dobra específica na superfície mais hidrofóbica (110) com baixa energia de superfície, que por sua vez limita o acesso das sequências primárias de aminoácidos reconhecidas pelas plaquetas, minimizando assim sua adesão." Jandt vê um enorme potencial na aplicação desses materiais nas válvulas cardíacas, pois deve reduzir o risco de formação de coágulos sanguíneos e complicações associadas e, portanto, beneficiar os afetados.

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