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상처 출혈 및 응고 연구용 플랫폼 개발
등록일 : 2018-05-08 15:02 | 최종 승인 : 2018-05-08 15:02
심현영
▲상처를 치료받는 모습(출처=셔터스톡)

[리서치페이퍼=심현영 기자] 에모리건강과학 생체의학 연구팀이 최근 상처 출혈과 응고 연구를 위한 플랫폼을 개발했다고 밝혔다. 이는 상처의 심각성을 진단하는 도구로도 활용될 전망이다.

혈액 응고를 연구하기 위한 기존 방법으로는 각각 요소를 분리해야 한다. 하지만 환자의 혈액 응고 시스템 진행은 한 눈에 확인해야 하기 때문에 한계가 있다. 손상된 혈관과 혈소판, 그물망처럼 형성된 혈액 응고 단백질, 혈류가 모두 혈액 응고와 관련이 있다.

새로운 시스템

응고 형성만 모의실험이 가능한 기존 모델과 달리 새로운 플랫폼에서는 외상이나 전혈에 의한 응고 형성, 혈관선 복원 같이 미소 혈관계에서 볼 수 있는 혈관 부상의 모든 측면을 재생할 수 있다. 하지만 부드러운 근육 실험이나 넓은 혈관의 경우 재생이 불가능하다는 한계가 있다.

새로운 모델은 내피 세포층으로 구성돼 혈관을 잇고 있으며, 공압식 밸브를 제외한 채 배양됐다. 가상의 상처를 만들기 위해서는 공압식 밸브를 활성화했다. 상처에는 실제 혈액 130마이크로미터 가량을 흘려보낸다.

실험 영상에서 대부분 혈액 세포는 회색으로 보인다. 적혈구는 둥근 회색 도넛처럼 보이고, 혈소판은 작은 알갱이처럼 생겼다. 백혈구는 붉은색으로 보인다. 상처 위에는 녹색의 세포외 접착물질이 있으며, 이는 섬유소로써 응고 부위를 붙잡아주는 역할을 한다.

실시간으로 상처에 흐르는 혈액을 멈추기 위해서는 약 8분의 시간이 걸린다. 또한 내피세포 없이는 혈류가 멈추지 않는다.

이 시스템은 응고 장애를 만들어내는 약품이나 기타 변형에 의한 조작에도 반응한다. 실험 결과 A형 혈우병 환자 혈액은 응고가 비정상적으로 진행되며, 출혈 시간도 연장됐다는 사실을 보여줬다.

네이처커뮤니케이션에 발표된 본 보고서에는 상처의 3-D 공간에서 엡티피바타이드 약물이 적혈구 및 다른 세포와 작용하는 방법이 설명돼 있다.

혈액 응고제를 개발하는 추세

태국 군의료시설인 프라몽쿠틀라오병원 심혈관학과 대표 프리차 우에로자나웅쿨 대령은 뇌졸중 예방을 위해 와파린을 사용할 수 있다고 발표했다. 와파린은 혈액이 응고되는 환자를 위해 처방하는 혈액응고 방지제다. 투여량은 개인마다 다르다.

심장 노화의 경우 악화가 빠르게 진행되며, 심방세동이나 부정맥으로 이어질 수 있다. 결국, 빠른 심장박동과 약한 맥박은 불규칙한 혈액 응고 반응으로 이어져 혈액을 응고시킨다. 태국 미디어기업 네이션멀티미디어는 응고된 혈액은 두뇌나 폐로 이동할 가능성이 있으며 근육 움직임의 손실, 마비, 심각한 경우 사망으로 이어질 수 있다고 보도했다.

전 세계 약 1,500만 명이 해마다 뇌졸중을 앓고 있다. 그 중 3분의 1은 사망하고, 나머지 3분의 1은 평생 장애를 안고 살아간다.

우에로자나웅쿨 대령은 "와파린 반응이 다양한 요인에 영향을 받는다"며 "요인에는 비타민K 함유량이 높은 식품이나 운동, 알코올 섭취 등이 포함된다. 의사는 와파린을 처방하기 전 환자의 일과와 식품 섭취를 완벽하게 파악해야 한다"고 밝혔다. 일부 비타민과 영양 보충제도 와파린의 효능을 저해할 수 있기 때문이다.

따라서 혈액응고시간의 지표가 되는 프로트롬빈시간을 표준화한 국제표준화비율(INR)을 통해 환자를 주의 깊게 관찰해야 한다. 이는 최소 4주마다 규칙적으로 측정해야 하며, 환자가 격렬한 운동을 한 이후나 식습관을 변경한 경우에는 더 자주 측정하는 것이 좋다.

INR을 규칙적으로 관찰하는 환자들은 목표 수치를 유지할 수 있다. 의사는 INR 테스트를 통해 환자의 합병증 위험을 완화하고 와파린 처방량을 조절할 수 있다. 환자의 INR 수치가 매우 낮다면 뇌졸중 위험이 있다는 것을 의미한다.

▲지혈 방법(출처=셔터스톡)

지혈

상처 부위를 지혈하기 위해서는 지혈대를 처치할 수 있으며, 부상 정도가 심각한 경우에는 혈액 응고를 가속화하는 거즈를 사용할 수 있다.

미국 전역 병원에서는 총기난사 사건 발생 이후 대규모 출혈 환자 응급처치에 대비하고 있다.

또, 각 학교에서는 의사가 기본적인 CPR을 하는 것과 마찬가지로 응급처치로 활용할 수 있는 방법을 교육한다. 교내 간호 교사는 지혈에 필요한 물품이 들어 있는 가정용 구급상자를 제공하고 있다.

[researchpaper 리서치페이퍼=심현영 기자]

[리서치페이퍼=심현영 기자]
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