Un generatore elettrochimico di ossido nitrico per in

BMC Medicine volume 20, numero articolo: 481 (2022) Citare questo articolo

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L'NO per inalazione è un vasodilatatore polmonare selettivo che ha dimostrato di essere terapeutico per i pazienti con ipertensione arteriosa polmonare (PAH). Il sistema di somministrazione di NO più comune nella pratica clinica è quello basato su bombole, ma purtroppo è limitato dai costi elevati, dalla somministrazione complicata e dalla necessità di una catena di approvvigionamento estesa, lasciando vaste esigenze mediche insoddisfatte a livello globale.

Per rispondere alla necessità di una produzione rapida, economica e sicura di ossido nitrico (NO) per la terapia inalatoria domiciliare nei pazienti affetti da PAH. Abbiamo sviluppato un nuovo dispositivo portatile per ricavare NO da una soluzione complessa di nitriti con un catalizzatore di ligando di rame (II) e ne abbiamo ulteriormente esaminato l'efficacia in un modello suino di IPA. Questo modello è stato stabilito utilizzando una femmina di maiale in miniatura Bama e indotto dalla somministrazione di monocrotalina (MCT).

Questo generatore potrebbe produrre in modo rapido e sicuro NO terapeutico a concentrazioni comprese tra 0 e 100 parti per milione (ppm) con il biossido di azoto (NO2) e i sottoprodotti meno sproporzionati. Potrebbe alleviare efficacemente la pressione arteriosa polmonare (PAP) e la resistenza vascolare polmonare (PVR) nei suinetti affetti da PAH, senza causare gravi disturbi fisiologici.

Il nostro generatore elettrochimico di NO è in grado di produrre le dosi di NO desiderate per la vasodilatazione polmonare in modo sicuro e sostenibile, a costi bassi, il che apre la strada ai successivi studi clinici su pazienti con PAH e altre condizioni cardiopolmonari comuni con un elevato carico di malattia Intorno al mondo.

Rapporti di revisione tra pari

L’ipertensione arteriosa polmonare (PAH) è una sindrome clinica grave caratterizzata da un progressivo rimodellamento vascolare polmonare e da un aumento della pressione arteriosa polmonare (PAP) [1]. Nonostante lo sviluppo di nuove terapie mediche, la prognosi a lungo termine dei pazienti affetti da PAH rimane lungi dall’essere soddisfacente, soprattutto nei neonati con PAH idiopatica e negli adulti con PAH ostinata [2, 3]. Lo scarso controllo della PAP è un importante fattore di rischio di morte prematura tra i pazienti con PAH. Per vari motivi, molti pazienti affetti da PAH hanno un controllo non ottimale della PAP. Per questi pazienti con PAH c’è un urgente bisogno di terapie affidabili e sostenibili per la gestione domiciliare della pressione polmonare.

Gli attuali farmaci di prima linea per la PAH sono agenti vasoattivi come il sildenafil, il nitroprussiato e il bosentan [1], ma l’uso di questi farmaci è associato a vasodilatazione sistemica che può portare a ipotensione arteriosa a lungo termine. Dall’inizio degli anni ’90, l’ossido nitrico gassoso (NO) è emerso come il primo vasodilatatore selettivo verificato che colpisce il sistema vascolare polmonare per esercitare un potente effetto vasodilatatore. L’NO viene generalmente rilasciato dalle cellule endoteliali e aumenta i livelli di guanosina monofosfato ciclico (cGMP) attivando la via della proteina chinasi G (PKG), rilassando così le cellule muscolari lisce vascolari polmonari senza causare ipotensione sistemica [4, 5]. Nel 1999, l’NO per inalazione è stato approvato dalla Food and Drug Administration (FDA) statunitense per il trattamento dell’ipertensione polmonare persistente nei neonati (PPHN) [6]. Studi recenti hanno indicato che l’NO inalato potrebbe essere applicato anche in pazienti con danno da ischemia-riperfusione [7, 8], broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) [9], inserimento di un dispositivo di assistenza ventricolare sinistro [10], emolisi intravascolare [11 ] e malattie cardiache congenite [12], nonché nella terapia respiratoria COVID-19 [13]. Attualmente, i sistemi di erogazione di NO basati su bombole sono ampiamente utilizzati dalla comunità medica per la loro affidabilità e sicurezza [14]. Tuttavia, l’uso delle bombole di gas NO è stato limitato a pochi ambienti clinici ospedalieri a causa del loro ingombro e della dipendenza da una forza lavoro specializzata e da una complicata rete di fornitura, che porta a costi medici molto elevati [15]. Sebbene una sorta di bombola di NO in miniatura da 0,16 litri, INOpulse, sia stata testata in scenari clinici ambulatoriali [16], è ancora lontana dall’essere ampiamente utilizzata nella terapia domiciliare a causa della sua limitata capacità di stoccaggio di NO. Infatti, il trattamento dei pazienti con PPHN con NO in bombola per cinque giorni può costare in media 14.000 dollari [14]. Pertanto, le bombole di NO non sono adatte a condizioni che richiedono la gestione a lungo termine degli IPA e sono molto meno accessibili nei paesi con risorse limitate.