Dextrano

El dextrano és un polisacàrit complex i ramificado format per numeroses molècules de glucosa, formant unitats en cadenes de llongitut variable (de 10 a 150 kilodaltons). És usat en diferents àmbits, com el mege (és usat com antiplaqueta o per a reduir la viscosidad de la sanc), el farmacèutic o en l'indústria agricultora. També es pot trobar en abundància en la placa dental.

Consistix en unions enllaç glucosídico α1->6 entre molècules de glucosa, mentres que les ramificacions escomencen en unions α1->4 (en alguns casos també en unions α1->2 i α1->3), que no solen tindre més d'una o dos unitats de glucosa.

Biogénesis

El dextrano és sintetisat per certes bactèries acidolácticas a partir de la sacarosa, de la que es trenca l'enllaç glicosídico entre glucosa i fructosa, produint-se acte seguit la polimerisació d'estes glucosa en llargues cadenes d'alt pes molecular. Es varen descobrir quan, en els processos de fabricació del sucre, s'observaven grans masses que obturaban els filtres. Les bactèries més conegudes d'este tipo són Leuconostoc mesenteroides i Streptococcus mutans.

Pot produir-se també industrialmente per mig de dos tècniques biotecnológicas:

Fermentació. En la fermentació és freqüent l'us de la bactèria Leuconostoc mesenteroides B512 per a formar llargues cadenes d'este polisacàrit, que després són hidrolizadas per a obtindre fragments més menuts.

Síntesis enzimàtica. consistix en l'obtenció de l'enzima específica dextranasa (obtinguda a partir d'un microorganisme), a la que després s'afig la sacarosa per a que esta polimerice, formant el dextrano.

Propietats

Les propietats físiques o químiques de cada dextrano depenen de la bactèria que ho haja sintetisat i del método de producció, encara que en general consten de diverses propietats gràcies a les quals tenen diverses aplicacions en diferents àmbits industrials:

• Tenen una alta solubilidad en aigua, encara que són insolubles en alcohols monohídricos, com el metanol o l'etanol.
• Són biocompatibles, és dir, són tolerats per l'organisme, dins unes dosis moderades (en rates, per eixemple, la dosis intravenosa letal de Dextrano 70, una solució en un dextrano d'alt pes molecular, és de 55g/Kg).
• Són biodegradables, ya que s'ha observat que hi ha enzimes naturals, cridades dextranasas, com les del fongo Penicillium o les d'algunes bactèries com la Cellvibrio, que poden degradar-los.
• Poden ser estables durant molts anys.

Aplicacions mèdiques

Els dextranos han segut tradicionalment usats en medicina com a components de solucions intravenosas i en tractaments terapèutics que incrementen el volum del plasma sanguíneu. No obstant, tenen un àrea d'aplicació molt àmplia que comprén des d'estabilisadors de components biològics fins a aplicacions en l'àmbit de l'oftalmologia.

Criopreservación

La criopreservación és el procés en el qual cèlules o teixits són congelats a molt baixes temperatures, de manera que disminuïxen les funcions vitals de la cèlula o organisme en qüestió i es pot mantindre en condicions de vida suspesa. Els dextranos poden ser amprats com criopreservantes en combinació en dimetil sulfóxido (DMSO), glicerol o atres substàncies. Són usats per a la criopreservación de preparacions biològiques en general. Es pensa que este criopreservante contribuïx a una formació de cristals d'aigua més controlada, la qual cosa implica un menor perjuí a les membranes celulars i orgànuls.

Estabilisació de proteïnes

Els dextranos també són coneguts per favorir tant a l'estabilitat estructural de productes que han segut congelats en sec com a l'estabilitat proteica; de la mateixa manera que a la recuperació de l'activitat enzimàtica despuix d'una congelació en sec.

Aplicació en fàrmacs orals

Ademés són àmpliament amprats en els fàrmacs administrats per via oral. Són afegits per a proveir consistència i solidea al fàrmac durant la seua elaboració.

Expansor del plasma sanguíneu

d'elevat pes molecular eixercixen un efecte coloidosmótico necessari per a assegurar un volum plasmático adequat i aixina garantisar la perfusión tisular. La seua funció inicial, puix, és resustituir temporalment la volemia. S'ampren per a ajudar a mantindre la circulació en estats hipovolémicos, en el shock, per a corregir la oligohemia en el shock del cremat i per a mantindre temporalment la pressió coloidosmótica durant certs tipos de cirugia cardiovascular. El dextrano 40 s'ampra també, solament o com a aditiu, per a primar les bombes oxigenadoras de la circulació extracorpórea, per a previndre les trombosis venosas i la tromboembolia. En el shock, la dosis de dextrano 40 és de 10 mg/kg d'una solució al 10 %, infundida primer en rapidea fins a conseguir l'efecte i despuix en infusió més llenta; és convenient controlar la pressió venosa central. En les primeres 24 hores no convé passar dels 20 ml/kg; si s'ha de continuar més de 24 hores, la dosis diària total no deu excedir de 10 ml/kg, ni prolongar-se més de 5 dies. El dextrano 70 en solució al 6 % s'ampra a la dosis de 500 ml (20-40 ml/min), sense passar dels 20 ml/kg en les primeres 24 hores.

No es tracta d'un substitut de la sanc, pero s'utilisa en situacions d'emergència quan no hi ha sanc sancera o productes sanguíneus disponibles.

Archiu:Fluorescent dextran.jpg

Injecció de Dextran-Alexa 488 en el citosol (a) i el núcleu (b) d'una cèlula.

Dextranos marcats en fluorescència

El dextrano, conjugat en una molècula fluorescent (com el FSIC) dona orige a un derivat de gran utilitat com a marcador d'macromolécula en estudis de microcirculación i, en particular, de permeabilidad vascular dels teixits. En els anys 70 es varen desenrollar tècniques per a estudiar la permeabilidad dels capilars cerebrals, conducte pancreàtic, còrnea, gots de la retina i teixit muscular.

Llàgrimes artificials

Són comunament utilisats com a ingredient actiu en llàgrimes artificials o atres solucions d'aplicació oftalmológica per les seues propietats lubrificants. El seu principal efecte és el consol de la sequetat i irritament dels ulls causat per condicions ambientals, prolongat us d'ordenador o llectura i efectes secundaris de certs medicaments.

Solucions intravenosas

Els dextranos en solucions intravenosas permeten dissoldre atres factors en decorreguts osmóticamente neutres i són metabolizados per les cèlules en forma de glucosa i aigua. Ferro-dextrano és un complex molecular format per un núcleu de ferro de diàmetro 3 nm rodejat d'una baïna de dextrano de 13 nm. S'administra en forma de solució per via intravenosa per a tractar l'anèmia. Actua estimulant la formació d'eritrocits o incrementant el contingut d'hemoglobina en sanc. Una volta entra en l'organisme, el complex ferro-dextrano circula pel plasma sanguíneu i és ràpidament absorbit per les cèlules del Sistema fagocítico mononuclear, especialment en el fege i el bazo, a on se separen els seus components. El ferro es llibera llentament i s'unix a proteïnes, i el dextrano és metabolizado o excretado per via renal. Dit complex també és amprat en veterinària en el mateix fi terapèutic.

Transplant d'òrguens

Un dels principals requisits de les solucions per a perfusión i preservació d'òrguens durant operacions quirúrgiques és que deuen ser iso-osmóticas en els decorreguts intracelulars dels teixits que contenen. S'ha comprovat que les solucions de 5 i 10% de dextrano de baix pes molecular (fraccions de dextrano de tamany reduït) garantisen la preservació d'òrguens com el fege, renyó i còrnea, pero el seu us és cada volta més generalisat en atres teixits.

Activitat anticoagulant i antiinflamatoria

Els éster sulfúrics de polisacàrits com el sulfat de dextrano són coneguts per la seua acció anticoagulant, per lo que desperten especial interés com a substitutiu de la heparina. El sulfat dextrano és un component habitual en el tractament de complicacions del sistema circulatori produïdes per shock o trauma. Millora la fluïdea de la sanc perque reduïx la seua viscosidad i inhibix l'agregació dels eritrocits i per lo tant, evita la formació de trombos. El seu efecte antitrombótico ho fa idòneu per a la prevenció de trombosis venosa profunda i embòlia pulmonar postoperatoria. Ademés, els efectes antiinflamatorios del dextrano han segut demostrats en varis estudis científics (Patrushev i Shekhtman 1973; Giri 1975; Giroud i Timsit 1973; Kocha 1969: Von Przerwa i Arnold 1975). Una volta aplicat, el sulfat de dextrano reduïx l'extravasación dels limfocits en les zones inflamades de la pell i reté l'aigua per mig de processos osmóticos.

Atres usos

Tenen numeroses aplicacions en diversos àmbits per la seua naturalea no-iònica i la seua estabilitat en condicions normals: És un estabilisador d'us comú en gelats i llepolies. En l'indústria confitera s'utilisen per a preparar els dolços en l'interior bla i en l'indústria de pintures els éter i éster mixts dels dextranos s'utilisen com a agents lacantes. També s'utilisen com a estabilisadors en forma de película protectora de certs productes envasats (carn, formages, peix) perque prevenen l'oxidació i atres processos químics. En cosmètica servix de espesante per a cremes i locions i, en l'indústria fotogràfica, les fraccions altament purificades de dextrano permeten millorar la calitat de les emulsions d'argent de les películes analògiques. Existixen moltes aplicacions potencials com a agents espesantes i emulsionantes, gomes de gran viscosidad, floculantes, recobriment de petròleu, material per a punt quirúrgic... L'interés creixent per este producte pot ser parcialment acreditat a les seues propietats: versatilitat, hidrofilia, purea i capacitat per a crear solucions estables. No obstant, hi ha una característica que destaca per damunt de les demés: el fet que els dextranos deriven de fonts renovables i són degradats pels sistemes biològics.