Estudio de membranas poliméricas para su potencial aplicación en hemodiálisis

Abstract

"Durante el siglo XXI, una de las mayores problemáticas de salud pública en todo el mundo es el incremento de pacientes con enfermedad renal crónica (ERC) caracterizada por presentar fallo renal. En 2019 se estimaba que aproximadamente 850 millones de personas alrededor del mundo padecían de alguna enfermedad del riñón, y para la cual se requerían terapias de remplazo renal como la diálisis o el trasplante. En México, la enfermedad renal crónica (ERC) representa una preocupación alarmante ya que figura entre las diez principales causas de mortalidad en personas mayores de 25 años según el INEGI (2022), con 14,306 fallecimientos registrados ese año. Los pacientes que sufren de fallo renal tienen como opciones la diálisis o el trasplante de riñón, aunque esta última es menos probable debido a la disponibilidad de donadores. Por tal motivo, la diálisis es el tratamiento mayormente utilizado. La hemodiálisis es considerada un tratamiento altamente efectivo y a diferencia de la diálisis peritoneal, utiliza membranas poliméricas semipermeables en un sistema extracorporal para filtrar la sangre del paciente. Las membranas para la hemodiálisis son las responsables de remover las toxinas urémicas de la sangre entre otras sustancias de desecho por ello son un componente clave en las terapias de tratamiento renal. En este trabajo se estudió la posibilidad de desarrollar una membrana biocompatible y hemocompatible, diseñada específicamente para su implementación en hemodiálisis. Para tal fin, se utilizó poli(alcohol vinílico) (PVOH) como material base, debido a su capacidad para ofrecer tanto inocuidad como resistencia mecánica. El PVOH fue funcionalizado con ácido cítrico (AC), que actúa como agente anticoagulante, y entrecruzado con glicerol para favorecer la generación de membranas; alternativamente, se empleó únicamente ácido cítrico como agente entrecruzante."

"During the 21st century, one of the most significant public health issues worldwide has been the increasing number of patients with chronic kidney disease (CKD), which is characterized by renal failure. In 2019, it was estimated that approximately 850 million people around the world were affected by some form of kidney disease, requiring renal replacement therapies such as dialysis or transplantation. In Mexico, CKD represents a major concern, ranking among the top ten causes of death in individuals over the age of 25, according to INEGI (2022), with 14,306 deaths recorded that year. Patients suffering from kidney failure have two main treatment options: dialysis or kidney transplantation. However, transplantation is less common due to the limited availability of donors. As a result, dialysis is the most used treatment and can be administered either through the peritoneum (peritoneal dialysis) or the bloodstream (hemodialysis). Hemodialysis is considered a highly effective treatment and, unlike peritoneal dialysis, uses semipermeable polymeric membranes in an extracorporeal system to filter the patient’s blood. Hemodialysis membranes are responsible for removing uremic toxins and other waste substances from the blood, making them a key component in renal treatment therapies. In this study, the potential development of a biocompatible and hemocompatible membrane specifically designed for hemodialysis. For this purpose, poly(vinyl alcohol) (PVOH) was used as the base material due to its safety and mechanical strength. PVOH was functionalized with citric acid (CA), which acts as an anticoagulant agent, and crosslinked with glycerol to enhance its mechanical properties; alternatively, citric acid was used as the crosslinking agent. The results showed that formulations with a low molar ratio of citric acid exhibited higher cytocompatibility, good hemocompatibility, and low platelet aggregation. Regarding the physicochemical properties of the material, it was observed that the amount of citric acid influences the thermal properties due to the crosslinking with the –OH groups of PVOH. The fabricated membranes were hydrophilic in nature, which is favorable for hemodialysis applications. They also exhibited specific characteristics in terms of porosity and water swelling capacity, positioning them as suitable candidates for use in this type of procedure."