Η µεταµόσχευση πνεύµονα είναι µια αποδεκτή θεραπευτική λύση για τους ασθενείς µε πνευµονική νόσο τελικού σταδίου. Η πρώιµη δυσλειτουργία του µοσχεύµατος παραµένει µία από της κύριες αιτίες πρώιµης θνητότητας και νοσηρότητας. Το σύνδροµο ισχαιµίας – επαναιµάτωσης είναι ο υπεύθυνος κύριος παθογενετικός µηχανισµός. Η ακριβής αιτιοπαθολογία του συνδρόµου ισχαιµίας – επαναιµάτωσης δεν έχει πλήρως ερευνηθεί. Η πειραµατικές µεταµοσχεύσεις ως τώρα δεν µπόρεσαν να αποµονώσουν την κλινική εικόνα της βλάβης ισχαιµίας – επαναιµάτωσης, όπως είναι η υποξία, η σοβαρή βλάβη της ενδοθηλιακής διαπερατότητας και το γενικευµένο κυψελιδικό οίδηµα. Η ερευνητική µας οµάδα όπως και πολλές άλλες διεθνώς, χρησιµοποίησε ως τώρα το µοντέλο µεταµόσχευσης ενός πνεύµονα από το ένα ζώο σε άλλο. Ο πρώτος στόχος µας ήταν να δηµιουργήσουµε ένα σταθερό και επαναλήψιµο πειραµατικό πρωτόκολλο που θα µπορούσε να αναπαράγει τις τοπικές και συστηµατικές εκδηλώσεις του συνδρόµου ισχαιµίας- επαναιµάτωσης χωρίς όµως τη συµµετοχή της παθολογίας της απόρριψης, διατηρώντας παράλληλα τους λιγότερους χειρουργικούς χειρισµούς στο µόσχευµα. Είναι γνωστό ότι κατά τις πνευµονικές µεταµοσχεύσεις σε πειραµατικά µοντέλα εµφανίζονται αλλαγές στη σύνθεση και λειτουργικότητα του επιφανειοδραστικού παράγοντα και επιπλέον εξαγγείωση πρωτεϊνών του πλάσµατος στην κυψελίδα µε αποτέλεσµα την επιπρόσθετη επιβάρυνση της λειτουργίας του επιφανειοδραστικού παράγοντα. Οι αλλαγές στον επιφανειοδραστικό παράγοντα κατά τις πνευµονικές µεταµοσχεύσεις έχει προταθεί ότι συµµετέχουν σηµαντικά στην παθοφυσιολογία των βλαβών που σχετίζονται µε τη µεταµόσχευση. Έτσι µπορούµε να υποθέσουµε ότι διαδικασίες που θα µπορούσαν να σταθεροποιήσουν το σύστηµα του επιφανειοδραστικού παράγοντα θα οδηγούσαν πιθανότερα σε βελτίωση της λειτουργίας του µοσχεύµατος. Έχει αποδειχτεί ότι ο εξωγενώς χορηγούµενος επιφανειοδραστικός παράγοντας µιµείται τις επιφανειοδραστικές ιδιότητες του ενδογενούς. Ο δεύτερος στόχος της µελέτης µας ήταν να εξετάσουµε αν η εξωγενής χορήγηση επιφανειοδραστικού παράγοντα θα βελτίωνε τις ιδιότητες 103 του µοσχεύµατος αλλά και ποια επίδραση θα είχε η µη χορήγηση ενός ανοσοδιεγερτικού παράγοντα του επιφανειοδραστικού παράγοντα όπως είναι το SP-A επί του συνδρόµου ισχαιµίας επαναιµάτωσης. Χρησιµοποιήσαµε 14 νεαρούς χοίρους µέσου βάρους 27(±3,5) Kg εφαρµόζοντας ένα µοντέλο αυτοµεταµόσχευσης πνεύµονα in situ. Ο πνεύµονας παρασκευάστηκε και εκπλύθηκε µέσω της πνευµονικής αρτηρίας ορθόδροµα χρησιµοποιώντας διάλυµα U Wisconsin. Οι πνευµονικές φλέβες αποκλείστηκαν µετά τη συµβολή τους επί του αριστερού κόλπου και το υγρό συντήρησης παροχετεύτηκε από αντιστόµειο στον αριστερό κόλπο. Το µόσχευµα παρέµεινε σε θερµοκρασία 4-8 0C για διάστηµα 3 ωρών, διατηρώντας την κεντρική θερµοκρασία ανάµεσα 37 και 38.50 C. Ακολούθησε επαναιµάτωση του µοσχεύµατος. Στην οµάδα ελέγχου (Β) χορηγήθηκε ελεύθερος SP-A επιφανειοδραστικός παράγοντας 1.5 ml/Kg µέσω βρογχοσκοπίου, πριν τη θωρακοτοµή. Τα πειραµατόζωα θυσιάστηκαν 3 ώρες µετά την επαναιµάτωση. Μετά από 3 ώρες από την επαναιµάτωση, (οµάδα Α vs. Β) η PVRI ήταν 447.80 dyne.sec-1cm-5m-2 (±66.8) vs. 249.51(p<.001) ενώ το NO(*p<0.05,**p<0.001), η EPO και η πνευµονική ευενδοτότητα (**p<0.002) διατηρήθηκαν στατιστικά σηµαντικά. Η µέση κυψελιδική επιφάνεια ήταν 5280.84 (4991.1) µm2 vs. 3997,89 (3284.70) µm2(p<0.005). Η ιστολογική µελέτη έδειξε µικρότερη διήθηση µικροφάγων και λεµφοκυττάρων στην οµάδα χορήγησης επιφανειοδραστικού παράγοντα στο τέλος της επαναιµάτωσης. Συµπεράσµατα Το νέο αυτό µοντέλο ετερόπλευρης µεταµόσχευσης πνεύµονα αποδείχθηκε αξιόπιστο και αναπαρήγαγε όλη την παθολογία του συνδρόµου ισχαιµίας επαναιµάτωσης, χωρίς την επίδραση των µηχανισµών απόρριψης. Επιπλέον αποδείχτηκε ότι η προθεραπεία του µοσχεύµατος µε εξωγενή επιφανειοδραστικό παράγοντα µειώνει τη βλάβη ισχαιµίας-επαναιµάτωσης διατηρώντας όχι µόνο την πνευµονική ευενδοτότητα αλλά και το δείκτη πνευµονικών αντιστάσεων. Επιπλέον οι συγκεντρώσεις του NO και η 104 105 δραστηριότητα του EPO διατηρήθηκαν καλύτερα, ενώ και η µορφολογία της κυψελίδας φαίνεται να διατηρείται σηµαντικά καλύτερα. / Lung transplantation is a well accepted treatment for patients with end
stage pulmonary disease. Early graft dysfunction remains one of the major causes
of early morbidity and mortality, with reperfusion injury (RI) being the most
responsible mechanism. The exact pathophysiology of RI in lung transplantation
has not been fully evaluated and understood. Experimental transplantation after
cold storage has been so far unable to duplicate the complete clinical picture of
RI, such as, hypoxia, severe impairment of endothelial permeability, and frank
alveolar oedema. We, among others, in our previous experimental work with pigs,
had being using a single lung transplantation model. Our first aim has been to
create a steady and reproducible experimental protocol that could demonstrate
several parameters associated with the mechanisms of reperfusion injury,
including impaired gas exchange, elevated pulmonary vascular resistant, local and
systemic aspects of the reperfusion syndrome, but without the interference of the
pathology concerning acute graft rejection, and with the minimal possible surgical
manipulation of the graft.
Animal studies have shown that lung transplantation is followed by
changes to both synthesis and activity of surfactant. Surfactant alterations have
been suggested to contribute significantly to the pathophysiology of
transplantation-associated lung injuries. Therefore, procedures that stabilize the
pulmonary surfactant system may prove to be crucial for optimal lung
preservation. It has been demonstrated that exogenous surfactant mimics the
surface-tension-lowering properties of natural lung surfactant. The second
purpose of our study was to evaluate whether differences exist in lung
preservation after pre-treatment (prior to graft retrieval) of donor lung with
surfactant. We postulated that surfactant would lead to an enhanced preservation
of the organ. Therefore, we used Surfactant, Beractant which is a natural bovine
lung extract containing phospholipids, neutral lipids, fatty acids, and surfactantassociated
proteins SP-B and SP-C to which colfosceril palmitate, palmitic acid,
and tripalmiting are added in order to standardise the suspension. It should be
noted that it does not contain SP-A. Furthermore, we assessed the effect of
surfactant pretreatment to lung haemodynamics, respiratory parameters, serum and BALF nitric oxide and EPO levels and the microscopic morphology of the
alveolar.
Methods:
Fourteen young female white pigs, mean weight 27(±3.5) Kg were used in
a newly developed autotransplantation model with in-situ cold ischemia. The
hilum was dissected free and the pericardium opened. University of Wisconsin
solution was used for lung preservation flushed in an antegrade fashion through
the left pulmonary artery. Pulmonary veins were clamped proximal to their origin
at the left atrium and vent was created just distally to the clamp. The left main
bronchus was clamped with the lung left semi-inflated. Interlobar fissure tissue
temperature was monitored and maintained at 4-8 0C, while core temperature was
kept between 37 and 38.50 C. After 3 hours of cold ischaemia clamps were
removed and the lung was reperfused. In the study group (B, n=6) free-SP-A
surfactant 1.5 ml/Kg, was administrated into the left main bronchus via flexible
bronchoscopy, prior to thoracotomy. Animals were sacrificed after 3 hours of
graft reperfusion.
Results:
At the end of reperfusion, (Control vs. study group) PVRI was 447.80
dyn.sec-1cm-5m-2 (±66.8) vs. 249.51(p<.001) and lung compliance was 14.83
ml/cm H2O (SD 1.78) vs. 18.91 (SD 0.73) (**p<0.002) were adequately
preserved. Serum eosinophil peroxidase (EPO) activity persentence change was
18.6 +/- 5.6 vs. 116+/-52 p=0.001. In contrast, EPO activity in BALF was 180 +/-
21 vs 73+/-8, p=0.01. Finally, NO concentration in BALF was 0.75 μM =+/- 0. 06
vs. 0.91 +/- 0.15 p< 0,05 and serum NO were adequately preserved
(*p<0.05,**p<0.001). The mean alveoli surface area estimated by computerized
morphometry were 5280.84 (4991.1) μm2 vs. 3997,89 (3284.70) μm2(p<0.005).
Histology revealed less macrophage and lymphocyte accumulation in the study
group at the end of reperfusion.
Conclusions:
This new model of unilateral lung auto transplantation with a cold storage
of the graft, proved to be very reliable in reproducing all aspects of ischemia/reperfusion injury, and we, therefore, propose its use in experimental
studies dealing with this yet to be fully clarified clinical entity.
Moreover it has demonstrated that pre-treatment of the donor lung with a
surfactant agent reduced the ischemia and reperfusion injury by means of
maintaining lung compliance and resulting in less respiratory and haemodynamic
disturbances. Also, alveoli surface area, alveoli morphology, EPO and NO
concentration were better preserved. These data supports the hypothesis that
donor lung pretreatment with surfuctant has a beneficial effect on graft properties.
Further studies are required before discussing potential benefits in clinical
practice.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/332 |
| Date | 25 June 2007 |
| Creators | Κωλέτσης, Ευστράτιος Ν. |
| Contributors | Ανδρουλάκης, Ιωάννης, Ανδρουλάκης, Ιωάννης, Δουγένης, Δημήτριος, Μπονίκος, Διονύσιος, Σπυρόπουλος, Κωσταντίνος, Μελαχρινού, Μαρία, Μαρίνος, Ευάγγελος, Παπαδημητρίου, Ευαγγελία |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Εργασία |
| Relation | Η ΒΥΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. |
Page generated in 0.0029 seconds