El dextrano es un glucano complejo ramificado ( polisacárido derivado de la condensación de la glucosa ), originalmente derivado del vino . La IUPAC define los dextranos como "poli-α-d-glucósidos ramificados de origen microbiano que tienen enlaces glicosídicos predominantemente C-1 → C-6". [1] Las cadenas de dextrano tienen diferentes longitudes (de 3 a 2000 kilodaltons ).
La cadena principal del polímero consta de enlaces glicosídicos α-1,6 entre monómeros de glucosa, con ramificaciones a partir de enlaces α-1,3. Esta ramificación característica distingue un dextrano de una dextrina , que es un polímero de glucosa de cadena lineal unido por enlaces α-1,4 o α-1,6. [2]
El dextrano fue descubierto por Louis Pasteur como un producto microbiano en el vino, [3] pero la producción en masa sólo fue posible después del desarrollo por parte de Allene Jeanes de un proceso que utiliza bacterias . [4] La placa dental es rica en dextranos. [5] El dextrano es un contaminante que complica la refinación del azúcar porque eleva la viscosidad de las soluciones de sacarosa y contamina las tuberías. [6]
Actualmente, ciertas bacterias del ácido láctico de la familia lactobacillus producen dextrano a partir de sacarosa . Las especies incluyen Leuconostoc mesenteroides y Streptococcus mutans . La estructura del dextrano producido depende no sólo de la familia y especie de la bacteria sino también de la cepa. Se separan mediante precipitación fraccionada de extractos libres de proteínas utilizando etanol . Algunas bacterias coproducen fructanos , lo que puede complicar el aislamiento de los dextranos. [6]
Dextran 70 está en la Lista Modelo de Medicamentos Esenciales de la OMS , los medicamentos más importantes que necesita un sistema de salud . [7]
En medicina se utiliza como antitrombótico (antiplaquetas ) , para reducir la viscosidad de la sangre y como expansor de volumen en la hipovolemia . [8]
Estos agentes son utilizados comúnmente por los microcirujanos para disminuir la trombosis vascular . El efecto antitrombótico del dextrano está mediado a través de su unión a eritrocitos , plaquetas y endotelio vascular , aumentando su electronegatividad y reduciendo así la agregación de eritrocitos y la adhesividad plaquetaria . Los dextranos también reducen el factor VIII-Ag Von Willebrand , disminuyendo así la función plaquetaria. Los coágulos formados después de la administración de dextranos se lisan más fácilmente debido a una estructura del trombo alterada (plaquetas distribuidas más uniformemente con fibrina más gruesa [ cita necesaria ] ). Al inhibir la antiplasmina α-2, el dextrano actúa como activador del plasminógeno , por lo que posee características trombolíticas .
Fuera de estas características, los dextranos más grandes, que no salen de los vasos, son agentes osmóticos potentes, por lo que se han utilizado con urgencia para tratar la hipovolemia [ cita requerida ] . La hemodilución causada por la expansión de volumen con el uso de dextrano mejora el flujo sanguíneo, mejorando así aún más la permeabilidad de las microanastomosis y reduciendo la trombosis. Aún así, no se ha detectado ninguna diferencia en la eficacia antitrombótica en comparación con la administración intraarterial e intravenosa de dextrano.
Los dextranos están disponibles en múltiples pesos moleculares que van desde 3 kDa a 2 MDa. Los dextranos más grandes (>60 000 Da) se excretan deficientemente por el riñón, por lo que permanecen en la sangre durante semanas hasta que se metabolizan. En consecuencia, tienen efectos antitrombóticos y coloidales prolongados . En esta familia, el dextrano-40 (PM: 40.000 Da) ha sido el miembro más popular para la terapia anticoagulante . Cerca del 70% del dextrano-40 se excreta en la orina dentro de las primeras 24 horas después de la infusión intravenosa, mientras que el 30% restante se retiene durante varios días más.
Aunque relativamente pocos efectos secundarios están asociados con el uso de dextrano, estos efectos secundarios pueden ser muy graves. Estos incluyen anafilaxia , [13] sobrecarga de volumen, edema pulmonar , edema cerebral o disfunción plaquetaria.
Una complicación poco común pero significativa del efecto osmótico del dextrano es la lesión renal aguda . [14] La patogénesis de esta insuficiencia renal es objeto de muchos debates, siendo el efecto tóxico directo sobre los túbulos y los glomérulos versus la hiperviscosidad intraluminal algunos de los mecanismos propuestos. [ cita necesaria ] Los pacientes con antecedentes de diabetes mellitus , enfermedad renal crónica o trastornos vasculares tienen mayor riesgo. Brooks y otros recomiendan evitar la terapia con dextrano en pacientes con enfermedad renal crónica.
Se han realizado esfuerzos para desarrollar polímeros de dextrano modificados. Uno de ellos tiene grupos hidroxilo modificados con acetal . Es insoluble en agua, pero soluble en disolventes orgánicos . Esto permite que se procese de la misma manera que muchos poliésteres , como el ácido poli(ácido láctico-co-glicólico) , mediante procesos como la evaporación y emulsión de solventes . El dextrano acetalado es estructuralmente diferente del dextrano acetilado . Hasta 2017, se habían explorado in vitro varios usos para la administración de fármacos y algunos se habían probado en modelos animales. [15]