Донорські легені лишаються придатними для трансплантації протягом 6-8 годин на льодяній подушці за температури чотири градуси Цельсію. Це накладає значні обмеження на можливі медичні маніпуляції, тому спосіб подовжити життя донорським органам займає дослідників. Але канадські трансплантологи змогли пересадити легені п'ятьом пацієнтам після 10-16 годин зберігання — знадобилося лише підвищити температуру до десяти градусів Цельсію. Вища температура підтримала функціонування мітохондрій та забезпечила кращу оксигенацію, повідомляють вчені у Science Translational Medicine.
Як зберігають органи для трансплантації?
На термінальних стадіях пошкодження органів, можливість зберігати донорські та проводити трансплантацію, зберегла сотні життів. У сучасній практиці консервація органів зазвичай проводиться у два етапи: промивання органу спеціалізованим холодним, що консервує його, а затим поміщають у холодильник на крижану подушку, яка забезпечує температуру у чотири градуси Цельсію. Цей метод застосовується до більшості донорських органів через простоту і низьку вартість. Однак, легеням він обмежує термін зберігання всього у 6-8 годин. За звітом Міжнародного товариства трансплантації серця і легенів (ISHLT), середній час зберігання використовуваних для трансплантації дорослим легенів, становить всього п'ять з половиною годин, а отже існує гостра потреба розширити вікно зберігання донорських органів. Так у лікарів з'явилася б можливість подолати географічні обмеження, з якими стикається трансплантація. А також зробити трансплантацію легень плановою, а не терміновою процедурою, що принесе безліч переваг як самим лікарям, так і пацієнтам.
Тому у цій роботі трансплантологи університету Торонто спробували збільшити час, за якого легені не втратять своїх якостей, і збільшили температуру зберігання до десяти градусів Цельсію. Безпечність таких змін вони спершу перевірили на легенях свиней, а затим і трансплантували збережені у нових умовах органи п'ятьом пацієнтам. Також вони пояснили метаболічний і біологічний вплив зберігання за двох різних температур і у результаті дійшли висновку, що ефективність трансплантації легенів у людей зі збільшенням терміну їхнього зберігання набагато підвищується з підвищенням температури.
Рентгенівські знімки грудної клітини донорів і реципієнтів під час надходження до відділення інтенсивної терапії та після 24-, 48- та 72-годинного спостереження після трансплантації. Science Translational Medicine
Чому вчені нагрівали легені?
Низькі температури необхідні для підтримки життєздатності клітин — так у них уповільнюється клітинний метаболізм. Однак, водночас багато досліджень довели, що зниження температури сприяє втраті своїх функцій мітохондріями, а отже необхідно знайти таку, щоб зберегти баланс між функціонуванням мітохондрій та все ще пригніченим метаболізмом клітин. Більш як 30 років тому вчені вже висували ідею того, що оптимальною температурою зберігання легенів буде десять градусів. Однак, перехід цих висновків у клінічну практику так і не відбувся через побоювання з приводу меж безпеки цього підходу. Адже на відміну від надійного і простого холодильника з льодом, який вже зараз надає результати, контролювати процеси за вищої температури у тому числі через обмежену інформацію про клітинні механізми, складніше і несе ризики.
Як пройшла пересадка?
Оскільки безпека та придатність вищої температури для зберігання донорських легенів не досліджувалася, вчені спершу спробували підхід на легенях свині. Вони зберігалися протягом 36 годин і при цьому у них не зріс тиск, а самі вони мали більшу еластичність і кращу оксигенацію, що свідчить про кращі фізіологічні якості порівняно з тими, що спостерігаються за зберігання у температурі чотири градуси. Також за вищої температури мітохондріальних захисних метаболітів залишилося більше, на що вказав аналіз мітохондріального пошкодження і додатково підтвердив, що зберігання за температури у десять градусів є набагато кращим з функціональної точки зору.
Після експериментів з легенями свиней, медики отримали дозвіл на проведення трансплантації людям і пересадили збережені за вищої температури легені п'яти пацієнтам. Їх у середньому зберігали від десяти до дванадцяти годин. Через 72 години після трансплантації, вчені не спостерігали жодної дисфункції, а механічної вентиляції легенів після операції пацієнти потребували у середньому протягом всього 1,73 дня. На думку дослідників, ця робота є доказом того, що необхідно змінювати температурні стандарти, щоб розширити можливості трансплантології.