Conservación de órganos y tejidos : la conservación de órganos y tejidos fuera del cuerpo fisiológicamente completos y aptos para un uso práctico durante mucho tiempo. La preservación ayuda a recolectar órganos y tejidos con anticipación, tenerlos siempre en stock y transportarlos a largas distancias. Preservación de sangre ver artículo Donación de sangre
Para reducir el daño en los órganos y tejidos extraídos del cuerpo del donante y aislados, se utilizan tres métodos principales de conservación:
La elección del método y método específico de conservación de órganos y tejidos está determinada por su estructura, tasa metabólica y función realizada [1] .
Los métodos de conservación de acuerdo con los principales métodos de protección antiisquémica de órganos y tejidos se dividen en tres grupos: normotérmicos, hipotérmicos y criogénicos. La conservación normotérmica de los órganos recrea las condiciones óptimas para su actividad vital; se lleva a cabo utilizando los métodos de perfusión de hardware del lecho vascular con sangre oxigenada a una temperatura de + 35-37 ° C. La conservación prolongada de órganos en el cuerpo de un donante en asistolia es posible cuando se conectan sistemas como ECMO (oxigenación por membrana extracorpórea) o se utilizan dispositivos de transporte para perfusión normotérmica de órganos sólidos si es necesario prolongar el período extracorpóreo del órgano extraído con monitorización de parámetros vitales y función de órganos en tiempo real. Las desventajas del método de conservación homotérmica incluyen el alto costo de aparatos y consumibles, conocimiento insuficiente de los resultados del trasplante de órganos conservados de esta manera. La preservación normotérmica del tejido no se utiliza mucho debido a la imposibilidad de perfusión tisular. La preservación hipotérmica crea condiciones para el soporte vital de órganos y tejidos a un nivel reducido debido al rápido enfriamiento y almacenamiento de los injertos a temperaturas positivas (cerca de 0 °C): +4-8 °C. Debido a su simplicidad técnica, eficiencia y bajo costo, este método es ampliamente utilizado.
En la práctica clínica, se utilizan dos variantes principales del método de conservación farmacohipotérmica de órganos: el método de perfusión hipotérmica (A) y el método de conservación estática sin perfusión (B).
A. Perfusión hipotérmica de órganos : el método se basa en el lavado rápido del órgano y su posterior perfusión pulsante constante a una temperatura de +8 ° C con sangre oxigenada con soluciones extracelulares de proteínas y sales que contienen sustratos adicionales, metabolitos y productos farmacéuticos que prolongan la metabolismo en el órgano a un nivel reducido. El método implica el uso de dispositivos estacionarios o dispositivos de perfusión de transporte.
Se cree que los sistemas de perfusión con suministro de perfusión pulsante no solo pueden mejorar el funcionamiento de los injertos en los períodos postrasplante temprano y tardío, sino también aumentar el número de riñones de donantes aptos para trasplante debido a su rehabilitación postisquémica durante la perfusión. Las desventajas del método de perfusión de preservación hipotérmica incluyen la posibilidad de daño al endotelio vascular, lo que aumenta la inmunogenicidad del injerto, la necesidad de utilizar equipos costosos y perfundidos, así como el riesgo adicional de infección del injerto durante las manipulaciones.
B. El método de preservación estática sin perfusión (perfusión fría simultánea) es un método que actualmente es el estándar de oro para la conservación de órganos humanos. Se basa en el lavado a corto plazo y el llenado rápido del lecho vascular del órgano con una solución conservante fría (+4 °C) en combinación con el enfriamiento externo de los órganos con hielo estéril con almacenamiento adicional en un recipiente estéril con un conservante solución a una temperatura de aproximadamente +4 °C. El órgano se transporta en contenedores isotérmicos manteniendo la temperatura en el rango de + 4 a + 6 °C. Después de la perfusión, se establece un período de isquemia fría para el órgano . La duración óptima varía según el órgano y la solución conservante utilizada.
La conservación hipotérmica de tejidos se lleva a cabo por el método sin perfusión en medios líquidos a temperaturas de + 2 a + 6 °C colocando injertos de tejido en recipientes de vidrio o plástico y almacenándolos en un refrigerador doméstico por períodos que van desde varios días hasta varios semanas e incluso meses.
La conservación criogénica (congelación) de tejidos y órganos implica el cese reversible más completo de los procesos metabólicos cuando se exponen a temperaturas inferiores a 0 °C (hasta -70 °C y temperaturas criogénicas ultrabajas -196 °C) y la restauración de la función completa después calentamiento (a t = 37 °C). Sin embargo, en la actualidad, no es posible evitar daños irreversibles en la estructura de los órganos asociados con su congelación/descongelación.
La preservación de la médula ósea cobra especial relevancia en la actualidad, ya que el trasplante de médula ósea se ha utilizado no solo para la corrección de enfermedades hematológicas, sino también en medicina regenerativa para inducir procesos regenerativos en órganos dañados [1] .
Tareas de conservación de órganos:
Soluciones de perfusión de órganos utilizadas en los EE . UU . [2] :
La falta de flujo sanguíneo en el órgano conduce al cese de la oxidación aeróbica de glucosa y ácidos grasos. En condiciones anaeróbicas, la síntesis de ATP en la célula isquémica se detiene, lo que conduce a la inhibición de la actividad de la bomba de potasio-sodio , se altera el equilibrio intracelular de líquidos e iones: el cloro, el calcio y el agua se difunden en la célula, y el potasio y el magnesio de eso. Se produce edema e hinchazón de la célula, se agotan el potasio y el magnesio intracelulares y el calcio promueve la activación de la fosfolipasa A , que es responsable de la lisis de las membranas celulares. Viene la desintegración de las membranas de los orgánulos y de la propia célula. La concentración de lactato y otros productos suboxidados aumenta debido a la glucólisis anaeróbica resultante , que también conduce a una disminución del pH celular y a la alteración de la integridad de las membranas lisosomales con la liberación de enzimas lisosomales. Estos últimos destruyen los enlaces de las proteínas de transporte (transferrina, ferritina) con los no metales (hierro, cobre) incluidos en su estructura. En cuestión de minutos, se acumulan grandes cantidades de hipoxantina y xantina oxidasa en los tejidos isquémicos . Esta es la primera fase de la lesión por isquemia-reperfusión. La siguiente fase es la reperfusión. Los iones metálicos y de calcio liberados desempeñan el papel de catalizadores en la oxidación de la hipoxantina (producto de descomposición del ATP) bajo la influencia de la xantina oxidasa, y esto conduce a un aumento similar a una avalancha de radicales libres después de la reperfusión.
En donantes con muerte encefálica y en donantes con paro circulatorio irreversible por inestabilidad hemodinámica y enlentecimiento del flujo sanguíneo, el daño endotelial y la activación de los leucocitos ocurren incluso antes de la extracción, son de carácter universal. En este caso, el daño del injerto se produce incluso antes del inicio de la conservación, y más aún antes del reinicio del riego sanguíneo.
Las moléculas de adhesión producidas por el endotelio isquémico , como ICAM-I, VCAM-1 , P-selectina y E-selectina , conducen a la unión de los leucocitos polimorfonucleares a la superficie del endotelio mismo: adhesión a la pared del vaso sanguíneo, y juntos.
La primera etapa de la adhesión consiste en la liberación del leucocito en la capa parietal del plasma de los microvasos, donde se produce una especie de "rodamiento" del leucocito a lo largo de la pared interna del vaso en la dirección del flujo sanguíneo (rodamiento). Además, el movimiento de los leucocitos se ralentiza cada vez más (activación). Luego, los leucocitos se fijan a la pared del vaso (adhesión firme), después de lo cual el contenido de la célula se "desborda" con la ayuda de integrinas, un tipo de moléculas receptoras CD11/CD18b, a través de los poros de la pared del vaso hacia los tejidos. rodeando el vaso e infiltrando todo el órgano, su parénquima y el intersticio en su conjunto. La adhesión masiva de leucocitos a las paredes de los vasos sanguíneos y entre sí conduce en última instancia a la formación de grandes conglomerados de leucocitos, que obstruyen la luz de los vasos y dificultan drásticamente el flujo venoso. En diámetro, los conglomerados a veces alcanzan las 20-50 micras. En el período terminal de falta de oxígeno de los tejidos, hasta el cese completo de la respiración y la actividad cardíaca, los conglomerados alcanzan tamaños de hasta 80 micras, lo que conduce a la oclusión de los vasos de un diámetro cada vez mayor ya su deformación brusca. Esto explica posteriormente la dificultad o imposibilidad de restaurar la microcirculación durante la hipoxia profunda. El más importante en este caso es el tiempo de inestabilidad hemodinámica, isquemia térmica y la consiguiente “movilización de leucocitos”, que se dirige a la microvasculatura y al endotelio del órgano. Después de iniciar el flujo sanguíneo, los neutrófilos activados se convierten en la principal fuente de producción de radicales libres, enzimas de lisis, la presentación de información antigénica se produce de forma directa e indirecta, y se conecta el efecto efector de los linfocitos T activados . Existen escenarios de complicaciones que incluyen conflictos inflamatorios e inmunológicos inespecíficos que conducen a la pérdida del injerto en diferentes momentos según la gravedad de la lesión por isquemia-reperfusión .
Así, en la reducción de las reservas funcionales del órgano donante, lo más significativo no es sólo el agotamiento de las reservas energéticas de los tejidos durante la isquemia, sino también la reducción del potencial de restauración de la reserva energética debido al bloqueo de la microvasculatura por leucocitos. conglomerados.