Czy jest możliwe wydłużenie czasu zimnego niedokrwienia w transplantacji serca? Przegląd innowacyjnych systemów do konserwacji przeszczepianych narządów.

Autorzy

Oliwia Jewuła
Studenckie Koło Naukowe im. Zbigniewa Religi przy Katedrze Biofizyki w Zabrzu, Wydział Nauk Medycznych w Zabrzu, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach

Słowa kluczowe:

transplantacja serca, dawcy marginalni, systemy konserwacji narządów

Streszczenie

Abstrakt

Wydłużenie czasu zimnego niedokrwienia stanowi istotne wyzwanie w transplantacji serca, wpływając na przeżywalność przeszczepu oraz jakość życia biorcy. W odpowiedzi na te wyzwania, nowe technologie, takie jak systemy perfuzji narządów TransMedics Organ Care System, SherpaPak Cardiac Transport System oraz XVIVO Heart Preservation System, oferują zaawansowane metody konserwacji i transportu serc. Te urządzenia umożliwiają nie tylko wydłużenie czasu zimnego niedokrwienia, ale także poprawę jakości narządów poprzez ich ciągłą perfuzję oraz monitorowanie parametrów fizjologicznych. Wykorzystanie marginalnych dawców, czyli dawców serc, które nie spełniają standardowych kryteriów akceptacji, staje się coraz bardziej powszechne dzięki tym technologiom. Badania wykazują, że za pomocą nowoczesnych systemów perfuzji można z powodzeniem przeszczepiać serca od starszych dawców, z przerostem lewej komory czy z obniżoną frakcją wyrzutową. Technologie te zwiększają wskaźniki przeżywalności po transplantacji oraz redukują ryzyko pierwotnej dysfunkcji przeszczepu. Mimo obiecujących wyników, dalsze badania są niezbędne, aby w pełni ocenić długoterminowe korzyści oraz ograniczenia tych nowoczesnych metod konserwacji serca.

Bibliografia

Bibliografia:

Liczba przeszczepionych narządów pobranych od zmarłych dawców. Accessed June 4, 2024. https://http://www.poltransplant.org.pl/statystyka_2023.html#gsc.tab=0

Minasian SM, Galagudza MM, Dmitriev YV, Karpov AA, Vlasov TD. Preservation of the donor heart: from basic science to clinical studies. Interact Cardiovasc Thorac Surg. 2015;20(4):510-519. doi:10.1093/icvts/ivu432

Weinberg JM. The cell biology of ischemic renal injury. Kidney Int. 1991;39(3):476-500. doi:10.1038/ki.1991.58

Taylor MJ, Baicu SC. Current state of hypothermic machine perfusion preservation of organs: The clinical perspective. Cryobiology. 2010;60(3 Suppl):S20-35. doi:10.1016/j.cryobiol.2009.10.006

Schulte PM. The effects of temperature on aerobic metabolism: towards a mechanistic understanding of the responses of ectotherms to a changing environment. J Exp Biol. 2015;218(Pt 12):1856-1866. doi:10.1242/jeb.118851

Jahania MS, Sanchez JA, Narayan P, Lasley RD, Mentzer RM. Heart preservation for transplantation: principles and strategies. Ann Thorac Surg. 1999;68(5):1983-1987. doi:10.1016/s0003-4975(99)01028-0

Copeland H, Hayanga JWA, Neyrinck A, et al. Donor heart and lung procurement: A consensus statement. J Heart Lung Transplant Off Publ Int Soc Heart Transplant. 2020;39(6):501-517. doi:10.1016/j.healun.2020.03.020

Hendry PJ, Walley VM, Koshal A, Masters RG, Keon WJ. Are temperatures attained by donor hearts during transport too cold? J Thorac Cardiovasc Surg. 1989;98(4):517-522.

Horch DF, Mehlitz T, Laurich O, et al. Organ transport temperature box: multicenter study on transport temperature of organs. Transplant Proc. 2002;34(6):2320. doi:10.1016/s0041-1345(02)03253-0

Mankad P, Slavik Z, Yacoub M. Endothelial dysfunction caused by University of Wisconsin preservation solution in the rat heart. The importance of temperature. J Thorac Cardiovasc Surg. 1992;104(6):1618-1624.

Sage AT, Cypel M, Cardinal M, Qiu J, Humar A, Keshavjee S. Testing the delivery of human organ transportation with drones in the real world. Sci Robot. 2022;7(73):eadf5798. doi:10.1126/scirobotics.adf5798

Scalea JR, Pucciarella T, Talaie T, et al. Successful Implementation of Unmanned Aircraft Use for Delivery of a Human Organ for Transplantation. Ann Surg. 2021;274(3):e282-e288. doi:10.1097/SLA.0000000000003630

Al-Adhami A, Avtaar Singh SS, De SD, et al. Primary Graft Dysfunction after Heart Transplantation - Unravelling the Enigma. Curr Probl Cardiol. 2022;47(8):100941. doi:10.1016/j.cpcardiol.2021.100941

Mühlbacher F, Langer F, Mittermayer C. Preservation solutions for transplantation. Transplant Proc. 1999;31(5):2069-2070. doi:10.1016/s0041-1345(99)00265-1

Heart Brochure | Custodiol HTK. Accessed June 4, 2024. https://www.custodiol.com/resources/heart-brochure/

Our technology. IGL Group. Accessed June 4, 2024. https://igl-group.com/products/celsior/

CoStorSolTM | Preservation Solutions. Accessed June 4, 2024. https://www.preservationsolutions.com/products_costorsol.html

Segovia J, Cosío MDG, Barceló JM, et al. RADIAL: a novel primary graft failure risk score in heart transplantation. J Heart Lung Transplant Off Publ Int Soc Heart Transplant. 2011;30(6):644-651. doi:10.1016/j.healun.2011.01.721

John MM, Shih W, Estevez D, et al. Interaction Between Ischemic Time and Donor Age on Adult Heart Transplant Outcomes in the Modern Era. Ann Thorac Surg. 2019;108(3):744-748. doi:10.1016/j.athoracsur.2019.03.042

Russo MJ, Iribarne A, Hong KN, et al. Factors associated with primary graft failure after heart transplantation. Transplantation. 2010;90(4):444-450. doi:10.1097/TP.0b013e3181e6f1eb

Smith JW, O’Brien KD, Dardas TF, et al. Excellent Long-Term Survival with Extended Ischemic Time in Orthotopic Heart Transplantation. J Heart Lung Transplant. 2014;33(4):S117-S118. doi:10.1016/j.healun.2014.01.033

Mitropoulos FA, Odim J, Marelli D, et al. Outcome of hearts with cold ischemic time greater than 300 minutes. A case-matched study. Eur J Cardio-Thorac Surg Off J Eur Assoc Cardio-Thorac Surg. 2005;28(1):143-148. doi:10.1016/j.ejcts.2005.01.067

A New Standard in Donor Heart Preservation | Paragonix. Accessed June 4, 2024. https://www.paragonixtechnologies.com/sherpapak

Michel SG, LaMuraglia II GM, Madariaga MLL, Anderson LM. Innovative cold storage of donor organs using the Paragonix Sherpa Pak TM devices. Heart Lung Vessels. 2015;7(3):246-255.

Bixby CE, Balsam LB. Better Than Ice: Advancing the Technology of Donor Heart Storage With the Paragonix SherpaPak. ASAIO J. 2023;69(4):350. doi:10.1097/MAT.0000000000001925

Schmiady MO, Graf T, Ouda A, et al. An innovative cold storage system for donor heart transportation—lessons learned from the first experience in Switzerland. J Thorac Dis. 2021;13(12):6790-6799. doi:10.21037/jtd-21-1175

Urban M, Castleberry AW, Siddique A, et al. Utilization of Paragonix Sherpapak Cardiac Transport System for the Preservation of Donor Hearts After Circulatory Death. Transplant Proc. 2023;55(9):1997-2002. doi:10.1016/j.transproceed.2023.07.028

Naito N, Funamoto M, Pierson RN, D’Alessandro DA. First clinical use of a novel hypothermic storage system for a long-distance donor heart procurement. J Thorac Cardiovasc Surg. 2020;159(2):e121-e123. doi:10.1016/j.jtcvs.2019.05.085

Silvestry S, Meyer D, Pham S, et al. Improved 2-Year Heart Transplant Survival with Moderate Hypothermic Donor Heart Preservation in the Guardian Heart Registry. J Heart Lung Transplant. 2024;43(4):S67-S68. doi:10.1016/j.healun.2024.02.139

Jacobs J, Schroder J, Boston U, Zuckermann A. First Report of Pediatric Outcomes from the GUARDIAN Registry: Multi-Center Analysis of Advanced Organ Preservation for Pediatric Recipients. J Heart Lung Transplant. 2022;41(4, Supplement):S477. doi:10.1016/j.healun.2022.01.1205

Qin G, Wohlfart B, Zuo L, Hu J, Sjöberg T, Steen S. Intact coronary and myocardial functions after 24 hours of non-ischemic heart preservation. Scand Cardiovasc J SCJ. 2020;54(1):59-65. doi:10.1080/14017431.2019.1684553

Steen S, Paskevicius A, Liao Q, Sjöberg T. Safe orthotopic transplantation of hearts harvested 24 hours after brain death and preserved for 24 hours. Scand Cardiovasc J SCJ. 2016;50(3):193-200. doi:10.3109/14017431.2016.1154598

Nilsson J, Jernryd V, Qin G, et al. A nonrandomized open-label phase 2 trial of nonischemic heart preservation for human heart transplantation. Nat Commun. 2020;11(1):2976. doi:10.1038/s41467-020-16782-9

Patel PM, Connolly MR, Coe TM, et al. Minimizing Ischemia Reperfusion Injury in Xenotransplantation. Front Immunol. 2021;12:681504. doi:10.3389/fimmu.2021.681504

McGiffin DC, Kure CE, Macdonald PS, et al. Hypothermic oxygenated perfusion (HOPE) safely and effectively extends acceptable donor heart preservation times: Results of the Australian and New Zealand trial. J Heart Lung Transplant Off Publ Int Soc Heart Transplant. 2024;43(3):485-495. doi:10.1016/j.healun.2023.10.020

Spencer BL, Wilhelm SK, Stephan C, et al. Extending heart preservation to 24 h with normothermic perfusion. Front Cardiovasc Med. 2024;11:1325169. doi:10.3389/fcvm.2024.1325169

Isath A, Ohira S, Levine A, et al. Ex Vivo Heart Perfusion for Cardiac Transplantation Allowing for Prolonged Perfusion Time and Extension of Distance Traveled for Procurement of Donor Hearts: An Initial Experience in the United States. Transplant Direct. 2023;9(3):e1455. doi:10.1097/TXD.0000000000001455

Messer S, Ardehali A, Tsui S. Normothermic donor heart perfusion: current clinical experience and the future. Transpl Int Off J Eur Soc Organ Transplant. 2015;28(6):634-642. doi:10.1111/tri.12361

Schroder JN, Patel CB, DeVore AD, et al. Increasing Utilization of Extended Criteria Donor Hearts for Transplantation: The OCS Heart EXPAND Trial. JACC Heart Fail. 2024;12(3):438-447. doi:10.1016/j.jchf.2023.11.015

García Sáez D, Zych B, Sabashnikov A, et al. Evaluation of the organ care system in heart transplantation with an adverse donor/recipient profile. Ann Thorac Surg. 2014;98(6):2099-2105; discussion 2105-2106. doi:10.1016/j.athoracsur.2014.06.098

Wong Y, Maddicks-Law J, Raymond P, et al. Real World Experience with Transmedics Organ Care System in Cardiac Transplantation with Donor Organs Associated with Marginal Risk Factors. J Heart Lung Transplant. 2021;40(4):S195-S196. doi:10.1016/j.healun.2021.01.569

Zapowiedzi

23 września 2024