_5_ традиционно донорское сердце арестовывают с помощью холодного раствора для консервации сердца, а после кардиоэктомии его хранят в холодильнике (статическое холодное хранилище [SCS]). ). 3 Эта стратегия проста, дешева и воспроизводима. Донорские сердца по стандартным критериям можно сохранять до 6 часов, что обеспечивает низкий процент посттрансплантационной дисфункции трансплантата. 4 К сожалению, SCS может отрицательно влиять на метаболизм миокарда, поскольку он вызывает зависящее от времени ишемическое повреждение, которое приводит к реперфузионному повреждению при имплантации (ишемия/реперфузионное повреждение [IRI]).
_3 Экспериментальные данные позволяют предположить, что более длительные периоды воздействия гипотермии делают ткани уязвимыми к резкому повышению температуры, независимо от адекватного удовлетворения пищевых или энергетических потребностей. 6 , 7 Таким образом, клеточное повреждение после консервации на холоде, по-видимому, заметно взаимосвязано с сопутствующей начальной температурой реперфузии. Однако постепенное прогревание трансплантата с использованием протокола контролируемой машинной перфузии, начиная с гипотермии и затем медленно повышая температуру перфузии, облегчает/улучшает восстановление клеточного гомеостаза и смягчает повреждение, вызванное повторным согреванием, за счет адаптированного повышения температуры и метаболизма. 8 — 10 Однако тогда экстракорпоральная машинная перфузия, охватывающая весь температурный диапазон от гипо- до средней или даже нормотермии, открывает вопрос о том, какой вид перфузионных растворов подойдет для такого предприятия.
…
Стандартным раствором для машинной перфузии в течение длительного времени был раствор для машинной перфузии MPS или UW компании Belzer, 11 который, однако, был разработан и использовался в основном для гипотермической перфузии. 12
Позже Belzer MPS также успешно использовался для перфузии органов при более высоких температурах, вплоть до комнатной, 10 , 13 , но может стать менее подходящим, поскольку температура достигает нормотермии.
….
Цель настоящего исследования состояла в том, чтобы изучить потенциал перфузионных сред внутриклеточного типа после разогрева машинной перфузии для улучшения восстановления органов при нормотермической реперфузии по сравнению с одним только статическим холодным хранением (CS).
Гипотеза экспериментального исследования заключалась в том, что раствор внутриклеточного типа также может быть эффективной средой при комбинированных гипо- и нормотермических температурах и, в частности, при критическом среднетермическом переходе 7 , 24 от гипо- к нормотермии.
….
Настоящее исследование четко документирует, что кратковременное, хотя и контролируемое прогревание охлажденного трансплантата печени с помощью EVMP значительно улучшает восстановление трансплантата после реперфузии.
На данный момент наши данные подтверждают предыдущие сообщения, в которых говорится, что резкий возврат к нормотермии после заметных периодов сохранения холода, даже при наличии адекватного тканевого аэробиоза, запускает так называемое повреждение от перегрева как настоящий механизм повреждения клеток. 6 , 7 Этот температурный парадокс связан с вызванным температурой сильно ускоренным восстановлением скорости метаболического обмена, которое не сопровождается гораздо более медленным восстановлением равновесия (суб)клеточной энергии и ионного гомеостаза, 7 но может быть значительно облегчено контролируемым и адаптированное согревание трансплантата при ЭВМП. 8
Однако основной целью данного исследования была оценка пригодности раствора Belzer MPS внутриклеточного типа для использования в качестве перфузата для контролируемого оксигенированного согревания органов, хранящихся в холоде. Раствор Стина внеклеточного типа, который до сих пор успешно использовался в этом контексте, 31 , 32 должен служить положительным эталоном.
Однако оценка восстановления печени при ранней реперфузии после машинной перфузии любым раствором позволяет предположить, что роль используемого перфузионного раствора кажется вторичной по сравнению с преимуществами согревающей перфузии как таковой. …
Использование Belzer MPS представляется адекватной альтернативой специальной нормотермической среде, такой как раствор Стена, для контролируемого оксигенированного согревания трансплантатов печени, хранящихся в холоде.
4_
Мы не наблюдали существенных различий в концентрациях белка в перфузатах (0 ч) при сравнении немедленного и отсроченного EVLP после 1 и 9 часов CSP соответственно, что указывает на отсутствие дальнейшего ишемического повреждения, вызванного более длительным периодом CSP. Интересно, что и через 1 и 4 ч перфузии концентрации белка в перфузатах образцов D-EVLP и I-EVLP оставались сопоставимыми.
Следовательно, более длительный период CSP до EVLP, по-видимому, не влиял на секрецию цитокинов/хемокинов трансплантата во время реперфузии. Это согласуется с предыдущими результатами, демонстрирующими, что легочная функция собранных легких свиньи не нарушалась после продолжительной CSP по сравнению с немедленной перфузией ( 12 , 16 ). Из анализируемых белков только IL-18 демонстрировал тенденцию к повышению концентрации в перфузатах образцов D-EVLP, хотя и не достигал значимости. Аналогичные наблюдения были сделаны на модели трансплантации печени свиньи с повышенными концентрациями IL-18 в перфузате после длительного CSP ( 17 ), а IL-18 усиливает секрецию провоспалительного IFN-γ ( 18 , 19 ). Примечательно, что мы не обнаружили повышенных концентраций IFN-γ в образцах отсроченной перфузии, что позволяет предположить, что более длительный период CSP в легких D-EVLP не приводит к усилению секреции медиаторов воспаления (т. е. IFN-γ). Следовательно, отсроченная перфузия ex vivo (9-часовая CSP) может представлять собой осуществимую стратегию сохранения легких.
Кроме того, гипотермия может оказывать благоприятное воздействие на донорские органы не только за счет подавления провоспалительных медиаторов, но и за счет усиления секреции тканезащитных цитокинов, таких как IL-22 ( 20 , 21 ). Более того , более низкая экспрессия GSK-3β и снижение активации NF-κB, двух ключевых игроков воспалительного каскада, были продемонстрированы на крысиной модели геморрагического шока ( 22–24 ). Недавние исследования были сосредоточены на контролируемой гипотермии со стабильной температурой примерно 4–10 °C для предотвращения замерзания тканей. В связи с этим было показано, что при ТХ сердца и легких органы, сохраненные при контролируемой гипотермии, не только демонстрировали нормальную периоперационную функцию, но также демонстрировали снижение тяжести первичной дисфункции трансплантата ( 21 , 25 , 26 ). Однако наши результаты не показали ни положительного, ни отрицательного влияния более длительного периода CSP на концентрацию цитокинов в перфузатах.
Помимо холодовой травмы, аллотрансплантат легкого повреждается при реперфузии во время ЭВЛП и после имплантации реципиенту не только за счет воспалительного каскада с участием иммунных клеток, но также за счет реакции как эндотелиальных, так и эпителиальных клеток. В нескольких исследованиях и на разных органах было показано, что эпителиальные клетки, а также эндотелиальные клетки способны секретировать цитокины и хемокины после стимуляции сигналами опасности или провоспалительными медиаторами ( 27 , 28 ).
В результате продолжающегося ИРИ в трансплантате цитокины/хемокины, вероятно, накапливаются в течение 4 часов перфузии. Из-за увеличения концентрации с течением времени первые часы реперфузии, а не продолжительность CSP, кажутся решающими для воспаления донорского органа. Следовательно, цель состоит в том, чтобы оптимизировать процесс реперфузии, что приведет к снижению IRI. Однако анализ реперфузии при имплантации перфузируемого донорского органа вышел за рамки нашего исследования. Хотя в модели LTX на свиньях более низкие концентрации цитокинов/хемокинов в перфузате (за счет EVLP в сочетании с абсорбцией цитокинов) приводят к улучшению функции органа даже после TX ( 29 ).
…. Длительная ЦСП (9 ч) не влияет на холодовое повреждение легкого, тогда как первые часы реперфузии кажутся решающими для повреждения аллотрансплантата. Более того, Кустодиол-Н, снабженный декстраном, продемонстрировал снижающее действие на секрецию цитокинов/хемокинов, тогда как альбумин не оказывал дополнительного эффекта в течение 4 ч ЭВЛП. Концентрации цитокинов/хемокинов в перфузатах раствора Кустодиола-Н, снабженного декстраном и альбумином, отрицательно коррелировали с оксигенационной способностью, что позволяет предположить их использование в качестве альтернативы перфузионному раствору стандартному раствору Стена. Возможно, при использовании раствора Кустодиола-Н с декстраном и альбумином большее количество органов достигнет клинически значимого порога оксигенационной способности >350 мм рт. ст. и, таким образом, можно будет увеличить объем трансплантата. Помимо состава перфузатных растворов, концентрацию цитокинов/хемокинов в перфузатах можно снизить применением фильтров, поглощающих цитокины. Было продемонстрировано, что последние улучшают функцию легких трансплантированных органов за счет снижения ИРИ ( 29 , 44 , 45 ).