مقالة منهجية

التكييف الحراري أثناء تروية الرئة خارج الجسم الحي لإعادة تأهيل ترقيع الرئة التالفة قبل الزرع

697 مشاهدات

⸱

DOI:

10.3791/69084

⸱

أكتوبر 31, 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Service of Thoracic Surgery, Department of Surgery and Anesthesiology Services, Lausanne University Hospital and Faculty of Biology and Medicine, Lausanne University, 2Service of Adult Intensive Care Medicine, Department of Interdisciplinary Centers and Logistics, Lausanne University Hospital and Faculty of Biology and Medicine, Lausanne University

* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

يقدم هذا البروتوكول نموذج نضح رئة الفئران خارج الجسم الحي يتضمن التعرض العابر لإجهاد حراري معاير ، مما يعزز آليات الحماية الداخلية للتجديد العلاجي لترقيع الرئة التالفة. هذا النهج قابل للتطوير وقابل للتكرار ويدعم تطوير علاجات غير دوائية لتحسين نجاح زراعة الرئة.

الملخص

ظهر تروية الرئة خارج الجسم الحي (EVLP) كاختراق في زراعة الرئة ، مما يتيح التقييم الوظيفي لرئتي المتبرعين والتدخلات العلاجية لإعادة تأهيل الطعوم الهامشية. تشمل استراتيجيات التجديد الأساليب الدوائية وغير الدوائية. من بين هذه الأخيرة ، أظهرنا أن الإجهاد الحراري العابر المتحكم فيه ("التكييف الحراري" ، TP) هو وسيلة فعالة لاستعادة الرئتين التالفة عن طريق إحداث استجابة صدمة حرارية واقية داخلية. هنا ، نقدم بروتوكولا خطوة بخطوة لنموذج EVLP للفئران الذي يشتمل على TP لتجديد الرئتين المعرضتين لنقص تروية الدم الدافئ ، مما يحاكي التبرع بعد موت الدورة الدموية (DCD). يوضح البروتوكول تفاصيل تحضير الرئة ، والقنية ، والتروية ، وتحريض استجابة الصدمة الحرارية. يتكون TP من زيادة 30 دقيقة في درجة حرارة البرفوسات إلى 41.5 درجة مئوية في وقت مبكر من EVLP ، تليها عودة سريعة إلى 37 درجة مئوية لبقية التروية. في نموذج EVLP لمدة 6 ساعات ، أظهرت الرئتان المعالجتان ب TP (ن = 30) زيادة في تعبير بروتين الصدمة الحرارية 70 ، وتحسين الامتثال الرئوي الساكن ، وتقليل الوذمة ، وانخفاض إطلاق عامل فون ويلبراند (مؤشر حيوي لإصابة البطانة) ، وتخفيف الضرر النسيجي مقارنة بالضوابط (ن = 30). يتيح البروتوكول المراقبة في الوقت الفعلي لمقاومة الأوعية الدموية وضغوط مجرى الهواء والامتثال الرئوي والأكسجين ، ويدعم التحليلات الجزيئية والمورفولوجية في كل من البرفوزيت والأنسجة. هذا البروتوكول القابل للتكرار والقابل للتطوير قابل للتكيف مع أنظمة EVLP الحيوانية أو البشرية الأكبر حجما ، مما يوفر منصة انتقالية عملية لدراسة التدخلات غير الدوائية التي تهدف إلى تحسين نتائج الزرع.

المقدمة

يمثل تروية الرئة خارج الجسم الحي (EVLP) تقدما كبيرا في مجال زراعة الرئة. يكمن تأثيرها الأول في توسيع مجموعة ترقيع الرئة المتاحة من المتبرعين من خلال تمكين التقييم الوظيفي للرئتين الهامشية للسماح باستخدام الأعضاء التي كان من الممكن التخلص منها للزرع1،2. تشير رئتا المتبرع الهامشية (أو المعايير الممتدة) إلى واحد أو أكثر من المعايير التالية: عمر المتبرع أكثر من 55 عاما ، PaO2 / FiO2 أقل من 300 ، وقت نقص تروية أكثر من 6 ساعات ، علم الأحياء الدقيقة للبلغم الإيجابي ، التصوير الشعاعي غير الطبيعي3. بالإضافة إلى التقييم الفسيولوجي ، قد يكون EVLP بمثابة منصة لتطبيق التدخلات العلاجية المختلفة التي تهدف إلى تحسين جودة الكسب غير المشروع قبل الزرع (مفهوم التجديد العلاجي) 4. على هذا النحو ، يوفر EVLP فرصة فريدة لإعادة تأهيل الرئتين التالفة (الهامشية) وتقليل خطر الخلل الوظيفي الأولي في الكسب غير المشروع (PGD) ، وهو من المضاعفات الرئيسية التي تضعف النتائج المبكرة والطويلة المدى بعد زراعة الرئة5،6. التشخيص الوراثي قبل الزرع (PGD) هو التعبير السريري عن عملية إصابة نقص التروية والتروية (IRI) ، والتي تعتمد الفيزيولوجيا المرضية على الإجهاد التأكسدي ، والالتهابات ، وتنشيط شلالات المكملة والتخثر ، وتحريض عمليات موت الخلايا7،8،9. في النهاية ، تساهم هذه الآليات في تعطيل الوظائف الطبيعية لبطانة الرئة والظهارة ، مما يؤدي إلى وذمة رئوية غير قلبية مع انخفاض قدرة الأوكسجين ، وهما السميتان المميزتان الرئيسيتان ل PGD6،10،11،12.

أظهر عدد متزايد من الدراسات التجريبية ، سواء قبل السريرية أو السريرية ، فعالية العديد من الاستراتيجيات العلاجية خارج الجسم الحي للتخفيف من IRI أثناء زرع الرئة. تشمل الأمثلة العوامل الدوائية التي تستهدف المؤكسدات والجذور الحرة ، ومسارات موت الخلايا ، والوسطاء الالتهابيين ، بالإضافة إلى العلاجات الخلوية والجينية ، على سبيل المثال لا الحصر13،14،15،16،17،18،19،20. بالإضافة إلى هذه الأساليب العلاجية ، قد يكون EVLP أيضا بمثابة منصة لتطبيق الإجهاد الفسيولوجي مباشرة على طعم الرئة ، لاستنباط آليات الحماية الجوهرية التي توفر تحملا تكيفيا للإهانات الفيزيولوجية المرضية اللاحقة. تتضمن إحدى هذه الاستراتيجيات تطبيق الإجهاد الحراري العابر غير المميت على طعم الرئة أثناء EVLP. في الواقع ، من المعروف منذ فترة طويلة أن ظروف الإجهاد الحراري تعزز استجابة الصدمة الحرارية التكيفية ، الناتجة عن التعبير عن سلسلة من بروتينات الصدمة الحرارية (HSPs) التي تعمل كمرافقين جزيئيين وتمنح مقاومة لمزيد من التعرض للمنبهات المجهدةالمختلفة 21. إلى جانب تحريض HSP ، تم تحديد بعض التكيفات الخلوية الإضافية بعد التعرض للحرارة ، بما في ذلك (أ) العامل 2 المرتبط ب NF-E2 (NRF2) المضاد للأكسدة ومسار واقي من الخلايا ، والذي يؤدي تنشيطه عند الإجهاد الحراري بشكل خاص إلى تنظيم جين الحماية للخلايا هيم أوكسجيناز22،23. (ب) استجابة البروتين غير المطوية (UPR) ، التي تتعامل مع الإجهاد السام للبروتين في الشبكة الإندوبلازمية (إجهاد ER) ، والتي قد يكون تنشيطها بالحرارة إما وقائيا أو ضارا ، اعتمادا على شدة الإجهاد الحراري24 ، 25 ، 26 ؛ (ج) الالتهام الذاتي ، وهي عملية وقائية للخلايا تعزز التحلل الليزوزومي للعضيات والجزيئات الكبيرة التالفة ، والتي يمكن تنشيطها أو تثبيطها بالحرارة بطريقة تعتمد على درجة الحرارةوالوقت 27،28.

لقد أثبتنا أن مثل هذا "التكييف الحراري" يوفر فوائد كبيرة من حيث تقليل الإجهاد التأكسدي والالتهابات وموت الخلايا والخلل البطاني ، مما يؤدي إلى حماية كبيرة ضد الالتهاب الأحمر الشعاعي للرئة. لذلك ، اقترحنا أن التكييف الحراري قد يمثل طريقة جديدة غير دوائية لإعادة التأهيل العلاجي خارج الجسم الحي لترقيع الرئة التالفة قبل الزرع29،30،31. قد يوفر التكييف الحراري العديد من المزايا مقارنة بالاستراتيجيات الدوائية وغير الدوائية الحالية. من خلال استنباط استجابة داخلية خلوية متكاملة ، قد توفر في نفس الوقت الحماية ضد المسارات الفيزيولوجية المرضية المتميزة المتعلقة ب IRI ، بينما تستهدف الاستراتيجيات الأخرى عموما مسارا واحدا. كذلك, أنه يتجنب خطر الآثار الجانبية المحتملة المرتبطة باستخدام المركبات الدوائية. الهدف من هذه المقالة هو تقديم بروتوكول مفصل خطوة بخطوة للتكييف الحراري أثناء تروية الرئة خارج الجسم الحي لرئتي الفئران التالفة ، والتي يمكن تطبيقها عبر بيئات متنوعة ، لا سيما على النماذج الحيوانية الأكبر أو الرئتين البشرية لأغراض البحث.

نحن نستخدم نظام الرئة المعزول للفئران IPL-2 ل EVLP. تم وصف الإعداد في الشكل 1 ويتضمن ما يلي: خزان البرفوسات (الشكل 1-1) ؛ مضختان أسطوانيتان ، لتدوير البرفوسات (الشكل 1-2 أ) وأخذ عينات البرفوسات (الشكل 1-2 ب) ؛ حمام مائي ثرموستاتي (الشكل 1-3) للحفاظ على درجة حرارة البرفيوزات ؛ مبادل غاز غشاء (الشكل 1-4) متصل بخزان غاز (غير معروض) يحتوي على خليط من 6٪ O2 و 10٪ ثاني أكسيد الكربون2 و 84٪ N2 لإزالة الأكسجين وكربوكسيل التدفق البرفوزيت ؛ مستشعران للضغط (الشكل 1-5) لمراقبة ضغوط الأذين الأيسر (لوس أنجلوس) والشريان الرئوي (PA) (مستشعر ضغط PA غير مرئي على الشكل) ؛ غرفة ساخنة ومحكمة الغلق (الشكل 1-6) تحتوي على كتلة القلب والرئة مع وصلات مخصصة ل PA و LA وقنيات القصبة الهوائية ؛ جهاز التنفس الصناعي (الشكل 1-7) متصل بقنية القصبة الهوائية لتهوية الرئة ولقياس ضغط مجرى الهواء وامتثال الرئة الثابتة ؛ مقياس حرارة إلكتروني (الشكل 1-8) لعرض درجة حرارة perfusate على مستوى تدفق PA. منصة اتصال (الشكل 1-9) يتم عرض عناصرها بالتفصيل في الشكل 2: اتصال قنيات PA (الشكل 2-1) ، LA (الشكل 2-2) والقصبة الهوائية (الشكل 2-3) ؛ الاتصال بوحدة الوزن (الشكل 2-4) للمراقبة المستمرة لوزن كتلة القلب والرئة ؛ مستشعر درجة الحرارة (الشكل 2-5) لمراقبة درجة حرارة البرفيوزات عند تدفق PA. يمكن العثور على وصف تخطيطي مفصل للدائرة في مكان آخر18.

البروتوكول

ملاحظة: تم استخدام ذكور الجرذان البالغة Sprague-Dawley في هذه الدراسة (ن = 60 ؛ العمر ، 8-11 أسبوعا ؛ الوزن ، 300-450 جم). تم إيواء (2 فئران / قفص) في منشأة المحلية الخاصة بنا ، والتي يتم الحفاظ عليها تحت دورة مظلمة من 12 ساعة / 12 ساعة مع وصول غير محدود إلى الطعام والماء. عولجت جميع وفقا ل "المبادئ التوجيهية لرعاية واستخدام المختبر" (منشورات المعاهد الوطنية للصحة رقم 96-23) ، وتم إجراء جميع التجارب وفقا للبروتوكول التجريبي المعتمد من قبل لجنة رعاية المحلية لدينا (Direction Générale de l'Agriculture، la Viticulture et Affaires Vétérinaires de l'Etat de Vaud (التراخيص 3456a و 3456x1). تم اختيار حجم ووزن على أساس دراساتنا السابقة في نموذج EVLP للفئران وللراحة التشريحية (حجم الرئتين والأوعية). تم اختيار سلالة Sprague-Dawley ، بالنظر إلى أن السلالات الأخرى (لا سيما فئران Wistar) قد تظهر تفاعلات فرط الحساسية لمحلول ديكستران الموجود في محلول البرفوسات1،32.

1. الوصف العام لدائرة EVLP

ملاحظة: يتم وصف الإعداد في الشكل 1 ، ويتم عرض عناصر منصة الاتصال (الشكل 1-9) بالتفصيل في الشكل 2. تم وصف وصف تخطيطي مفصل للدائرة في وقت سابق18.

  1. استخدم محلولا غير خلوي مخزنة خارج الخلية للتروية خارج الجسم الحي . تأكد من أن البرفوسات تتدفق من الخزان عبر مبادل الغاز ويتم توجيهها عبر قنية PA لنضح الرئة ثم الخروج عبر قنية LA إلى الخزان. مراقبة ضغوط التدفق (PA) والتدفق الخارج (LA) باستمرار.
  2. قم بتوصيل جميع محولات الطاقة (ضغط PA ، ضغط LA ، وزن الرئة ، سرعة المضخة) بصندوق المحول التناظري / الرقمي (الشكل 3). افتح برنامج الحصول على البيانات الأساسي (BDAS). معايرة إشارات الضغط باستخدام معايرة نقطتين (0 ؛ 10 سم H2O) باستخدام عمود ماء. قم بمعايرة وحدة الوزن باستخدام معايرة نقطتين (0 جم و 1 جم). قم بمعايرة سرعة المضخة باستخدام أخذ عينات من البيرفوسات لمدة 1 دقيقة عند 10 مل / دقيقة. تحكم في جودة الإشارات من خلال تطبيق الضغوط المعروفة وسرعة المضخة وتقييم مدى كفاية النتائج (يمكن العثور على بروتوكول مفصل وفيديو لمعايرة الإشارات في المواد التكميلية).
  3. سجل جميع المعلمات الرئيسية (PA ، LA ، ضغط LA ، وزن الرئة ، والتدفق) في الوقت الفعلي بواسطة برنامج النظام وراقب عرضها المرئي على جهاز كمبيوتر شخصي.
    ملاحظة: يتم تصدير الإشارات الفسيولوجية المسجلة بواسطة BDAS إلى ملف نصي باستخدام الأمر File export في شريط القائمة. يتم نقل البيانات المستخرجة في نقاط زمنية محددة (كل 60 دقيقة) إلى جدول بيانات ثم نسخها / لصقها في البرنامج للتحليل الإحصائي.
  4. احسب مقاومة الأوعية الدموية الرئوية (PVR) باستخدام المعادلة (1):
    figure-protocol-1(1)
  5. احصل على عينات (1-2 مل) من البرفوسات في نقاط زمنية مخصصة لقياسات العلامات البيولوجية المختلفة.

2. تطبيق التكييف الحراري

  1. قم بتوصيل حمام مائي ثرموستاتي (الشكل 4-1) لضمان درجة حرارة ماء ثابتة ودقيقة وقابلة للتعديل لتسخين البرفيوزات. استخدم مضخة محرك مدمجة داخل الحمام المائي لتدوير الماء الساخن.
  2. استخدم حاوية زجاجية مزدوجة الجدران كخزان (الشكل 4-2) للحفاظ على درجة حرارة البرفيوزات عن طريق تدوير الماء الساخن بين جدران الحاوية.
  3. استخدم ملف تسخين مع أنبوب أفعواني داخل وعاء ماء ساخن (الشكل 4-3) لدفع البرفيوزات ، مما يسمح بالتبادل الحراري من الماء إلى البرفوزيت مباشرة قبل دخوله إلى مستحضر الرئة خارج الجسم الحي.
  4. ضع كتلة القلب والرئة في حجرة العضو (الشكل 4-4) ، وهي حاوية مزدوجة الجدران مملوءة بالماء المتداول من حمام الماء الحراري للحفاظ على بيئة دافئة.
  5. بالنسبة لمستشعر درجة الحرارة ومقياس الحرارة (الشكل 2-5 والشكل 4-5) ، قم بتطبيق مستشعر هواء / سطح من النوع K بشكل آمن وثابت ضد قنية التدفق للمراقبة المستمرة لدرجة حرارة البرفيوزات الفعلية التي تدخل الشريان الرئوي (PA). يتم عرض درجة الحرارة على مقياس حرارة رقمي.
  6. للحفاظ على درجة حرارة التدفق عند 37 درجة مئوية ، اضبط الحمام المائي على 38-38.5 درجة مئوية.
    ملاحظة: للتعويض عن فقد الحرارة من البرفوسات على طول مساره في الأنبوب ، قررنا في ظروفنا أنه يجب ضبط درجة حرارة الحمام المائي عند 38-38.5 درجة مئوية للحفاظ على 37 درجة مئوية عند التدفق. اعتمادا على فقد الحرارة من الورق ، قد يتعين تكييف هذه الإعدادات لضمان درجة الحرارة المطلوبة عند التدفق.
  7. ابدأ بروتوكول التسخين خارج الجسم الحي بعد 60 دقيقة من EVLP عن طريق زيادة درجة حرارة الحمام المائي حتى 43 درجة مئوية للوصول إلى درجة حرارة تدفق تبلغ 41.5 درجة مئوية ، والتي يتم الحصول عليها على مدى 5 دقائق والحفاظ عليها لأكثر من 30 دقيقة.
    ملاحظة: في عملناالسابق 29 ، حددنا درجة الحرارة المثلى للتكييف الحراري (TP) ، باستخدام نطاق من درجات الحرارة من 40 درجة مئوية إلى 43.5 درجة مئوية وبروتوكول EVLP لمدة 3 ساعات ، كما هو موضح في الشكل 5. تم العثور على درجة حرارة التسخين التي توفر الحماية المثلى دون أي آثار ضارة (كما هو موضح في الشكل 5 ب) لتكون 41.5 درجة مئوية. لذلك تم استخدام درجة الحرارة هذه في جميع تجاربنا اللاحقة ، مع فترات EVLP تصل إلى 6 ساعات29،30،31.
  8. بعد هذا التسخين العابر ، أضف الثلج إلى الحمام المائي لتقليل درجة حرارة الحمام المائي بسرعة (في 5 دقائق) إلى 38 درجة مئوية لإعادة درجة حرارة البرفيوزات في قنية التدفق إلى 37 درجة مئوية والحفاظ على درجة الحرارة هذه حتى نهاية بروتوكول EVLP.
  9. تحديد المتغيرات الفسيولوجية (امتثال الرئة) ، وتكوين الوذمة ، ونقاط النهاية الجزيئية (التعبير عن بروتينات الصدمة الحرارية ، والإنزيمات المضادة للأكسدة ، والسيتوكينات الالتهابية ، والمؤشرات الحيوية لموت الخلايا المبرمج ، والالتهام الذاتي ، وإجهاد الشبكة الإندوبلازمية ، وتلف الخلايا البطانية).

3. بروتوكول EVLP مفصل للتكييف الحراري

  1. تحضير
    1. قم بإعداد المواد المطلوبة ، بما في ذلك القنيات والأدوات الجراحية (الشكل 6 أ ، ب وجدول المواد).
    2. وزن لحساب الجرعات المناسبة لجميع المواد المعطاة ، وتدفق البرفيوزات ، ومعلمات التهوية.
    3. تحضير خليط التخدير: 80 مجم / كجم كيتامين و 8 مجم / كجم إكسيليزين في نفس المحقنة.
      ملاحظة: يجب تخزين عوامل التخدير في خزانة آمنة.
    4. تحضير الهيبارين ، 1.7 وحدة / جم من وزن الجسم في محلول ملحي متساوي التوتر (حقنة 1 مل).
    5. تخدير ، باستخدام 5٪ من الأيزوفلوران (تبخير في غرفة تحريض مخصصة) ، متبوعا بالحقن داخل الصفاق لخليط التخدير المحضر. حافظ على التخدير بنسبة 1-2٪ إيزوفلوران عبر قناع الوجه.
      ملاحظة: من المهم الحفاظ على التخدير العميق لتجنب اللهاث أثناء الخروج من المرض.
      استخدم إعدادا بنظام شفط الأيزوفلوران لحماية المشغل.
      تخلص من جميع الإبر والمحاقن في حاويات النفايات الحادة والمخاطر البيولوجية المناسبة. ثم يتم التخلص من الحاويات الحادة والخطرة البيولوجية المختومة من خلال مجاري النفايات المخصصة.
    6. احلق من الحلق إلى منطقة القضيب وقم بإزالة أي فراء متبقي باستخدام ورق دافئ ومبلل
    7. تحقق من عمق التخدير عن طريق الضغط على المخلب الخلفي ؛ زيادة تركيز الأيزوفلوران في حالة وجود ردود أفعال.
    8. ضع في وضع ضعيف وقم بتأمين الأطراف الأربعة باستخدام شريط لاصق.
  2. استخراج إحصار القلب والرئة ل EVLP
    ملاحظة: يتطلب الإجراء تدريبا مكثفا لتنفيذ الخطوات المختلفة في الوقت المناسب وبطريقة غير رضحية وقابلة للتكرار بدرجة كبيرة. الخطوة الأكثر حساسية هي قنية الشريان الرئوي ، والتي يجب إجراؤها تحت التكبير باستخدام مجهر جراحي مرآوي للحصول على أفضل النتائج. يمكن تنفيذ الإجراء الكامل بواسطة محقق واحد مدرب تدريبا جيدا. لتحقيق هذا الاستقلال التجريبي ، يلزم ما لا يقل عن 15 إجراء كاملا تحت إشراف محقق متمرس.
    1. ارفع الجلد برفق عند خط الوسط من الحلق وقم بعمل شق طولي بطول 5 سم على طول المحور الذيلية إلى الرأسية باستخدام مقص صغير.
    2. افصل فصوص الغدد اللعابية وقم بتشريح اللفافة بعناية فوق عضلات القص باستخدام ملقط منحني حتى تنكشف الحنجرة والقصبة الهوائية بوضوح.
    3. مرر خياطة حريرية 4-0 أسفل القصبة الهوائية وقم بإعداد عقدة مسبقة ، مع ترك الملقط في مكانه تحت القصبة الهوائية.
    4. احسب حجم المد والجزر (Vt) للتهوية في الجسم الحي وشراء الرئة باستخدام صيغة Stahl33:
      figure-protocol-2× figure-protocol-3
    5. اضبط جهاز التنفس الصناعي المخصص للتهوية في الجسم الحي وشراء الرئة (انظر جدول المواد) على حجم المد والجزر المحسوب بمعدل تنفس يبلغ 70 نفسا / دقيقة ، وجزء مستوحى من الأكسجين (FiO2) من 0.5 ، وضغط زفير نهائي إيجابي (PEEP) يبلغ 3 سم H2O.
      ملاحظة: لضبط زقزقة على 3 سم H2O ، قم بتوصيل ذراع الزفير لجهاز التنفس الصناعي بأنبوب سيليكون معالج بالبلاتين يتم إدخاله 3 سم تحت سطح حاوية مملوءة بالماء.
    6. قم بعمل شق عرضي بين حلقتين غضروفيتين ، وأدخل قنية بقطر خارجي 2 مم (طول 14 مم ، قنية تهوية EVLP ، الشكل 6 ب) للتهوية وتثبيتها عن طريق شد الخيط.
    7. قم بتوصيل القنية بجهاز التنفس الصناعي وتأكد من التهوية الفعالة من خلال وجود فقاعات في الحاوية المملوءة بالماء المتصلة بذراع الزفير لجهاز التنفس الصناعي.
    8. باستخدام مقص حاد الرأس ، شق الجلد على طول البطن وادخل التجويف البريتوني ، واستمر عن طريق شق عضلات جدار البطن في خط الوسط حتى الحجاب الحاجز.
    9. حرك الأمعاء جانبا برفق باستخدام مسحات قطنية لكشف الوريد الأجوف السفلي.
    10. حقن محلول الهيبارين المحضر في الوريد واتركه يدور لمدة 5 دقائق. ثم ، قم بقطع الوريد الأجوف والشريان الأورطي للاستئصال.
    11. بمجرد أن يتم استئصال بالكامل وتأكيد وفاته ، أوقف التهوية وافصل جهاز التنفس الصناعي عن قنية القصبة الهوائية للسماح للرئتين بالانكماش ، مما يشير إلى ظهور نقص تروية دافئة. حافظ على إجمالي الوقت الإقفاري الدافئ (WIT) إلى 1 ساعة.
      ملاحظة: على الرغم من أن متوسط WIT المبلغ عنه في التبرع السريري بالرئة DCD هو 33 دقيقة ، إلا أنه لم يتم الإبلاغ عن أي آثار ضارة لفترات WIT تصل إلى 60 دقيقة على البقاء على قيد الحياة لمدة عام واحد. لذلك ، تتفق معظم المراكز حاليا على 60-90 دقيقة كحد أعلى مقبول ل WIT34. كما هو مفصل سابقا ، فإن استخدام 1 ساعة من WIT في نموذج الفئران الخاص بنا له صلة بالسيناريو السريري35.
    12. قبل خمس عشرة دقيقة من نهاية إجمالي الوقت الإقفاري الدافئ البالغ 1 ساعة (أي بعد 45 دقيقة من نقص تروية التروية الدافئ) ، املأ حقنة سعة 60 مل (مثبتة على حامل) بمحلول حفظ بارد (4 درجات مئوية ، مخزنة في الثلاجة) (انظر التكوين في الجدول 1).
      ملاحظة: الجزء السفلي من المحقنة على ارتفاع 20 سم فوق. قم بتوصيل المحقنة بقنية PA ، باستخدام أنابيب سيليكون مغمورة في الماء المثلج (الشكل 6 ج).
    13. قم بإجراء بضع القص المتوسط باستخدام مقص ليستر غير الحاد لتجنب إتلاف الأنسجة وسحب جدار الصدر بعناية باستخدام مباعدات حادة متصلة بأشرطة مرنة ومرقع البعوض الدقيق المتصل بالحجاب الحاجز لفضح الرئتين. تجنب أي اتصال مباشر مع حمة الرئة.
      ملاحظة: من هذه الخطوة ، لمنع جفاف الأنسجة ، ضع كمية صغيرة من المحلول الملحي الفسيولوجي على سطح الرئة عند الضرورة.
    14. قم بعمل شق "X" في قمة البطين الأيسر للقلب وحرك المقص داخل القلب إلى الأذين الأيسر لتسهيل إدخال قنية LA لاحقا.
    15. مرر خياطة حريرية 5-0 أسفل السلطة الفلسطينية الرئيسية وقم بإعداد عقدة مزدوجة مربوطة مسبقا وأمسك الخيط على جانب واحد بحامل محلي الصنع (الشكل 6D والشكل 7 أ).
    16. قم بإعداد خياطة إضافية حول القلب لتأمين قنية LA لاحقا (الشكل 7 ب).
    17. قم بعمل شق صغير في PA الرئيسي وأدخل قنية PA ، مما يضمن عدم إدخال فقاعة هواء.
    18. قم بإدخال الرئتين على الفور ب 25 مل من محلول الحفظ البارد عبر قنية PA ، مما يبدأ وقت نقص تروية البارد.
      ملاحظة: استخدم الضغط السلبي من ارتفاع المحقنة على الحامل الموضح أعلاه لهذا التروية.
    19. قم بتأمين القنية في مكانها باستخدام الخيط المخصص.
    20. مباشرة بعد قنية PA ، أعد توصيل قنية القصبة الهوائية بجهاز التنفس الصناعي واستئناف التهوية مع الإعدادات الأولية ، مما يقلل معدل التنفس إلى 25 نفسا / دقيقة.
    21. أدخل قنية LA من خلال شق البطين الأيسر في الأذين الأيسر.
    22. قم بتأمين القنية بالخياطة الثانية المربوطة مسبقا (حول القلب) ، مع الحرص على منع إعاقة التدفق من الأذين الأيسر والسماح بمرور حجم 25 مل من محلول الحفظ البارد بالكامل (يستغرق ~ 15 دقيقة).
    23. في نهاية نضح محلول الحفظ ، قم بتثبيت قنية PA بمشبك بلدغ (الشكل 7C ، الدائرة الزرقاء) وافصلها عن الأنبوب.
    24. قم بتشريح القصبة الهوائية والأنسجة المحيطة بها بعناية لتحريك الرئتين.
    25. قم بتثبيت القصبة الهوائية باستخدام مشبك تمدد الأوعية الدموية (الشكل 7 ج ، دائرة حمراء) ، بينما يتم نفخ الرئتين بالكامل (حجم المد والجزر الواحد).
    26. تشريح الشريان الأورطي الهابط والأوعية الداعمة الأخرى لتحرير كتلة القلب والرئة ورفعها عن طريق الإمساك بالقصبة الهوائية برفق.
    27. يتم وضع كتلة القلب والرئة في طبق يحتوي على محلول حفظ في وضع الانبطاح وتخزينها عند 4 درجات مئوية لمدة إجمالية من نقص تروية البرد لمدة ساعة واحدة.
      ملاحظة: في نهاية الجراحة ، ضع البقايا البيولوجية في أكياس التخلص من النفايات لمزيد من التخلص منها من قبل الخدمة المخصصة.
  3. Ex-vivo تروية الرئة والتكييف الحراري
    ملاحظة: ارجع إلى المخطط الانسيابي الذي يحدد الخطوات الرئيسية لتوجيه التقدم خلال المراحل المختلفة للبروتوكول (الشكل 8).
    1. ضع دلو ثلج في حمام مائي ثرموستاتي لتقليل درجة حرارة البرفوسات إلى 15 درجة مئوية.
    2. املأ الخزان ب 100 مل من البرفوسات واتركه يدور عبر النظام. استخدم محلول التروية القائم على الألبومين البشري (انظر التكوين في الجدول 1) كمحلول خارج الخلية غير الخلوي للتروية خارج الجسم الحي .
    3. قم بقياس درجة الحموضة في البرفوسات والحفاظ عليها عند المستوى الفسيولوجي (7.35-7.45) ، أضف المخزن المؤقت tris (hydroxymethyl) aminomethane (THAM) وفقا لذلك.
    4. قم بوزن كتلة القلب والرئة وقم بتثبيتها على نظام EVLP ، بدءا من قنية التهوية مع الحفاظ على مشبك تمدد الأوعية الدموية في مكانه على القصبة الهوائية.
    5. قم بتوصيل قنية PA ، وتجنب بعناية إدخال فقاعات الهواء في الأوعية الدموية للرئة (تأكد من ملء مصيدة الفقاعات).
    6. اسمح لبضع قطرات من محلول التروية بالخروج وتوصيل قنية لوس أنجلوس.
    7. اضبط الضغط الأذيني الأيسر عند 3 مم زئبق عن طريق ضبط ارتفاع خط التدفق الخارج المتصل بدائرة الصرف.
    8. قم بصفير وحدة الوزن ومراقبة التغير في وزن كتلة القلب والرئة طوال فترة EVLP.
    9. احسب النتاج القلبي النظري (CO) باستخدام الصيغة التي طورها Lindstedt و Schaeffer:
      figure-protocol-4
    10. ابدأ التروية (2٪ من ثاني أكسيد الكربون النظري) وقم بزيادة تدفق البرفوسات تدريجيا (7.5٪ من ثاني أكسيد الكربون النظري) ودرجة الحرارة وفقا للمعلمات المحددة ، كما هو موضح في الجدول 2.
      ملاحظة: أثناء EVLP ، يتم ضبط تدفق البرفوسات بين 2٪ و 7.5٪ من ثاني أكسيد الكربون النظري المحسوب. يسمح تدفق البرفيوزات المنخفض هذا بالحفاظ على ضغط الشريان الرئوي ضمن النطاقات الطبيعية وتقليل خطر الوذمة الرئوية المبكرة ، خاصة في الرئتين التالفة الدافئة الإقفارية. يتيح ذلك للمستخدمين الحفاظ على التحضير لفترات طويلة من الزمن. استخدم باحثون آخرون تدفقات مماثلة ل EVLP للفئران ، بينما استخدم البعض الآخر تدفقات تصل إلى 20٪ من ثاني أكسيد الكربونالنظري 38.
    11. اضبط درجة حرارة البرفيوزات عن طريق زيادة درجة حرارة الحمام المائي تدريجيا.
      ملاحظة: احرص على إبقاء يديك خالية من جميع معدات التدفئة لتجنب الإصابات المحتملة.
    12. بمجرد أن تصل درجة حرارة البرفوزيت إلى 35 درجة مئوية ، ابدأ التهوية الميكانيكية عن طريق إزالة مشبك تمدد الأوعية الدموية من القصبة الهوائية وبدء تشغيل جهاز التنفس الصناعي المخصص للتهوية خارج الجسم الحي (انظر جدول المواد).
      ملاحظة: يتم إجراء معايرة الضغط كل 14 يوما باستخدام معايرة من نقطتين (0 و30 سم H2O). يتم إجراء معايرة الأنبوب عند كل استخدام وفقا لبروتوكول مبرمج ، لتصحيح العوامل الخارجية المتعلقة بمقاومة الأنابيب والقنيات.
      1. استخدم البرنامج المشار إليه لإعدادات جهاز التنفس الصناعي والحصول على البيانات ، لأنه يوفر تسجيلات مستمرة لإشارات الجهاز التنفسي وامتثال الرئة في نقاط زمنية مخصصة (انظر المخطط الانسيابي ، الشكل 8) ، وفقا لبروتوكول مبرمج للزيادة التدريجية لحجم الرئة مع القياس المصاحب لضغط مجرى الهواء.
      2. ثم يتم حساب الامتثال تلقائيا بواسطة معادلة مثبتة على طرف الانكماش لحلقة حجم الضغط (معادلة سالازار-نولز).
      3. اعرض جميع بيانات التهوية وقم بتخزينها على جهاز كمبيوتر شخصي مخصص وقم بتصديرها إلى جدول بيانات. استخرج البيانات في نقاط زمنية محددة ، وانقلها إلى جدول بيانات آخر ، ثم انسخها / لصقها في برنامج التحليل الإحصائي.
    13. اضبط معدل التنفس وحجم المد والجزر على 7 ضربات / دقيقة و 3 مل / كجم ، على التوالي ، لمدة 10 دقائق ، ثم قم بالزيادة إلى 15 ضربة / دقيقة و 6 مل / كجم لمدة 10 دقائق وأخيرا ، 30 ضربة / دقيقة و 6 مل / كجم حتى نهاية EVLP. اضبط ضغط الزفير النهائي الموجب (PEEP) على 3 سم H2O في جميع أنحاء EVLP (الجدول 2).
    14. قم بتطبيق مناورة تجنيد كل 30 دقيقة من EVLP لمنع انخماص الرئة عن طريق ضبط ضغط مجرى الهواء على 15 سم H2O لمدة 6 ثوان.
    15. في 1 ساعة ، 2 ساعة ، 3 ساعات ، 4.5 ساعات ، و 6 ساعات EVLP ، قم بتطبيق تضخم الرئة التدريجي حتى حجم الرئة الكلي البالغ 10 مل / كجم من وزن الجسم لتحديد امتثال الرئة وذروة ضغط الشهيق (Pmax).
      ملاحظة: يتم إجراء قياسات الامتثال بعد مناورة التوظيف الموضحة أعلاه.
    16. قم بزيادة درجة حرارة البرفيوزات لتصل إلى 37 درجة مئوية عند قنية PA المتدفقة بعد 60 دقيقة من EVLP.
    17. ابدأ بروتوكول التسخين خارج الجسم الحي بعد 60 دقيقة من EVLP.
    18. قم بزيادة درجة حرارة الحمام المائي حتى 43 درجة مئوية لتصل إلى 41.5 درجة مئوية عند قنية PA المتدفقة (يستغرق هذا ~ 5 دقائق) ، كما هو موضح في الشكل 2 ، الشكل 3 ، والشكل 4-5.
    19. حافظ على درجة الحرارة هذه من 60 دقيقة إلى 90 دقيقة EVLP (إجمالي 30 دقيقة).
      ملاحظة: في عملنا السابق ، أظهرنا أن 41.5 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة لا تعزز الإصابة الحرارية على مستوى الرئةبأكملها 29. لم نقم بإجراء فحوصات محددة لقابلية الخلايا في المختبر لاختبار الإصابة الحرارية في مثل هذه الظروف.
    20. بعد 30 دقيقة من التسخين ، أضف الثلج إلى الحمام المائي لضبط درجة الحرارة بسرعة (5 دقائق) عند قنية التدفق إلى 37 درجة مئوية.
      ملاحظة: في مجموعة التحكم ، يتم الحفاظ على درجة حرارة البرفيوزات عند 37 درجة مئوية طوال فترة EVLP ، دون تطبيق التكييف الحراري المسبق (انظر الجدول 2). نحن لا ندمج مجموعة "التسخين الزائف" (على سبيل المثال ، عن طريق تعديل حرارة الحمام المائي دون ارتفاع درجة الحرارة).
    21. حافظ على درجة حرارة البرفيوزات عند 37 درجة مئوية عند قنية PA المتدفقة حتى نهاية EVLP.
    22. اجمع عينات من محلول البرفوسات في 1 ساعة و 2 ساعة و 3 ساعات و 4.5 ساعة (1-2 مل في كل نقطة زمنية) و 6 ساعات (10 مل) من EVLP ، من أحد منافذ أخذ العينات المتصلة بالدائرة (المنبع أو المصب من تحضير الرئة) ، كما هو موضح في الشكل 1-2 ب. استخدم العينات على الفور لتحليل الغاز (قياس الأس الهيدروجيني ، PCO2 و PO2 ، باستخدام خرطوشة CG4 +). لمزيد من القياسات الكيميائية الحيوية ، قم بالطرد المركزي للعينات (500 × جم ، 10 دقائق عند 4 درجات مئوية) واحتفظ بالطافية الصافية عند -80 درجة مئوية حتى الاستخدام.
    23. بعد 6 ساعات EVLP ، أعد وضع مشبك تمدد الأوعية الدموية على القصبة الهوائية (بمجرد نفخ الرئة بالكامل) وقم بتثبيت قنية PA بمشبك بلدغ.
    24. قم بوزن كتلة القلب والرئة للحصول على وزنها النهائي.
      ملاحظة: يمكن تقييم الزيادة في الوزن أثناء EVLP على أنها الفرق بين الأوزان النهائية والأولية أو يمكن مراقبتها بشكل مستمر أثناء EVLP باستخدام وحدة الوزن الموضحة أعلاه.
    25. تشريح الرئتين بعناية ، وفصل الفصوص الفردية.
    26. الحفاظ على الأنسجة للتطبيقات النهائية: تجميد المفاجئة في النيتروجين السائل وتخزينها في درجة حرارة -80 درجة مئوية للتحليلات الكيميائية الحيوية أو تثبيتها في بارافورمالديهايد (PFA) للتقييم النسيجي. يمكن الاحتفاظ بالرئة اليسرى وإعدادها لزراعة الرئة.

4. الإحصائيات

  1. قم بتخصيص لمجموعات معالجة محددة (التحكم مقابل التكييف الحراري ، ن = 5 / مجموعة لكل نقطة نهاية تجريبية).
    ملاحظة: نحن لا نخصص بشكل عشوائي لمجموعة أو أخرى ، ولكن يتم التناوب على المجموعات كل يوم. لا يمكن تنفيذ البروتوكول (الحرارة مقابل التحكم) بطريقة عمياء ، نظرا لضرورة معرفة درجة حرارة البرفيوز بدقة أثناء التجارب. في المقابل ، يتم إجراء التحليلات البيولوجية والنسيجية بطريقة عمياء ، دون تحديد مجموعة العلاج المخصصة.
  2. تحليل البيانات.
  3. التعبير عن النتائج كوسيلة ± SEM.
  4. تحقق من التوزيع الطبيعي للبيانات باستخدام اختبار كولموغوروف سميرنوف.
  5. بالنسبة لتجارب النقطة الزمنية ، قم بتقييم تأثيرات تخصيص الوقت والمجموعة باستخدام ANOVA ثنائي الاتجاه ، متبوعا باختبار Sidak اللاحق لتأثيرات المجموعة وتصحيح Bonferroni لتأثيرات الوقت ، باستخدام ساعة واحدة كمرجع. ضع في اعتبارك قيمة p < 0.05 ذات دلالة إحصائية. ضع في اعتبارك تحويل سجل البيانات في حالة التوزيع غير الطبيعي قبل تطبيق ANOVA.
  6. للتحليلات النسيجية ، حدد (بطريقة عمياء) درجة إصابة الرئة لكل عينة ، عن طريق تحديد الوذمة المحيطة بالأوعية الدموية في 10 حقول / قسم.
    1. استخدم العدد النسبي للأوعية المصابة بالوذمة المحيطة بالأوعية الدموية (A): 0: غائب. 1: خفيف (<25٪) ؛ 2: معتدل (25-50٪) ؛ 3: شديد (>50٪).
    2. استخدم سمك الوذمة المحيطة بالأوعية الدموية (B) ، محسوبة كنسبة مئوية من أقطار الأوعية الداخلية (0: بدون وذمة ؛ 1: <25٪ ؛ 2: 25-50٪ ؛ 3: >50٪).
    3. استخدم مجموع A + B في الأقسام العشرة التي تم فحصها لحساب الدرجة31.
    4. قم بإجراء مقارنات إحصائية باستخدام اختبار مان ويتني غير البارامتري (بسبب التوزيع غير الطبيعي للبيانات) ، مع تخصيص دلالة ل p < 0.05.

النتائج

تتم مراقبة المتغيرات الفسيولوجية للرئة باستمرار طوال الإجراء ، بما في ذلك ضغط الشريان الرئوي (PAP) ، ومقاومة الأوعية الدموية الرئوية المحسوبة ، ومعلمات التنفس الصناعي ، بما في ذلك الامتثال الرئوي الثابت (SPC) وذروة ضغط مجرى الهواء (Pmax). بالإضافة إلى ذلك ، تتيح وحدة الوزن تقييم تكوين الوذمة من خلال توفير مقياس غير مباشر لتراكم السوائل في الرئة. تشمل فوائد التكييف الحراري المسبق (TP) فيما يتعلق بالرئتين الضابطتين (Ctrl) تحسين SPC (الشكل 9 أ ، معبرا عنه بنسبة SPC في كل نقطة زمنية إلى قيمة SPC الأولية ، ن = 5 / مجموعة) وتقليل زيادة وزن الرئة (الشكل 9 ب ، ن = 5 / مجموعة) أثناء EVLP. يتم تقديم البيانات كوسيلة ± التسويق عبر محرك البحث.

يمكن فحص سائل البرفوسات لمختلف المؤشرات الحيوية. على سبيل المثال ، يرتبط التكييف الحراري بانخفاض كبير في إطلاق فون ويلبراند (vWF) ، وهو مؤشر حيوي للخلية البطانية في نهاية EVLP (الشكل 9C ، ن = 5 / مجموعة ، يعني ± SEM).

تشمل التحليلات المورفولوجية لأنسجة الرئة التي تم الحصول عليها في نهاية EVLP علم الأنسجة والكيمياء المناعية. يتم عرض أمثلة على الأقسام الملطخة بالهيماتوكسيلين والأيوزين (H & E) في الشكل 9D ، والتي تظهر انخفاض الضرر النسيجي في الرئتين المعرضتين للتكييف الحراري ، معبرا عنه كدرجة إصابة الرئة (الشكل 9E ، ن = 5 / مجموعة). تم تحديد النتيجة عن طريق تحديد الوذمة المحيطة بالأوعية الدموية في 10 حقول / قسم (انظر خطوات البروتوكول 4.6.1 و 4.6.2). تم استخدام مجموع A + B في الأقسام العشرة التي تم فحصها لحساب الدرجة31.

تشمل التحليلات الجزيئية في أنسجة الرئة في نهاية EVLP تنميط الحمض النووي الريبي أو تعبير البروتين. على سبيل المثال ، يمكن قياس مستويات تعبير البروتين لبروتين الصدمة الحرارية المحفزة HSP70 بواسطة ELISA ، لإظهار تطور استجابة الصدمة الحرارية في الرئتين المعرضتين للتكييف الحراري المسبق (الشكل 9F ، يوضح تجربة الدورة الزمنية بفترات مختلفة من EVLP ، ن = 5 / مجموعة في كل نقطة زمنية). بلغ التعبير عن HSP70 في مجموعة TP ذروته بعد 3h EVLP ، أي 90 دقيقة بعد نهاية TP ، وظل مستقرا بعد ذلك حتى نهاية EVLP. يتم تقديم البيانات كوسيلة ± التسويق عبر محرك البحث.

figure-results-1
الشكل 1: وصف منصة EVLP. (1) خزان مزدوج الجدران للبرفيوسات. (2 أ) مضخة الأسطوانة لتدوير البرفوسات. (2 ب) مضخة أسطوانية لأخذ عينات البرفوسات (القياسات البيوكيميائية وتحليلات الغاز). (3) حمام مائي ثرموستاتي. (4) مبادل غاز غشائي متصل بخزان غاز (غير معروض). (5) مستشعر الضغط الأذيني الأيسر. (6) غرفة ساخنة ومختومة. (7) جهاز التنفس الصناعي EVLP. (8) مسبار درجة الحرارة ومقياس الحرارة. (9) منصة توصيل كتلة القلب والرئة ، التي تم تفصيل عناصرها في الشكل 2. (ملاحظة: مستشعر ضغط PA غير مرئي). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-2
الشكل 2: منصة توصيل إكتلة القلب والرئة. (1) قنية التدفق إلى الشريان الرئوي. (2) قنية التدفق الخارجي من الأذين الأيسر. (3) اتصال قنية القصبة الهوائية. (4) وحدة الوزن. (5) مسبار درجة حرارة مصمم داخليا مثبت بإحكام ضد قنية التدفق. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-3
الشكل 3: محولات / مكبرات الصوت للإشارة وصندوق المحول التناظري / الرقمي. (أ). محول / مكبر للصوت ضغط الشريان الرئوي. (ب). تحكم تدفق سرعة المضخة. (ج). محول / مكبر للصوت الضغط الأذيني الأيسر. (د). وحدة وزن الرئة. (ه). محول تناظري/رقمي. (و). جهاز كمبيوتر شخصي لعرض البيانات وتسجيلها. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-4
الشكل 4: الحفاظ على درجة حرارة البرفوسات أثناء EVLP. (1) حمام مائي ثرموستاتي. (2) خزان Perfusate مع وعاء زجاجي مزدوج الجدران حيث يدور الماء من حمام الماء الحراري. (3) أنابيب لفائف التسخين داخل وعاء ماء ساخن متصل بحمام مائي ثرموستاتي. (4) غرفة عضو مع حاوية زجاجية مزدوجة الجدران لتدوير الماء الدافئ من الحمام المائي. (5) مقياس حرارة إلكتروني ومسبار درجة حرارة مصمم داخليا متصلة بإحكام بقنية التدفق. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-5
الشكل 5: تحديد درجة الحرارة المثلى للتكييف الحراري. (أ) بروتوكول EVLP لتقييم درجات حرارة التسخين المختلفة. من 60 دقيقة إلى 90 دقيقة من EVLP ، زادت درجة حرارة البرفيوزات عند درجات الحرارة المشار إليها. عند 90 دقيقة من EVLP ، أعيدت درجة الحرارة إلى 37 درجة مئوية لمدة 90 دقيقة حتى نهاية EVLP ، حيث تم إجراء قياسات فسيولوجية وجزيئية مختلفة. (ب) ملخص النتائج لتأثيرات درجات حرارة التسخين المختلفة على المعلمات الفسيولوجية والجزيئية (يشير اللون الأخضر إلى التأثيرات الإيجابية ؛ ويشير اللون الأحمر إلى التأثيرات غير المواتية ؛ ويشير اللون البرتقالي إلى التأثيرات المختلطة). قدمت درجة حرارة التسخين البالغة 41.5 درجة مئوية التأثيرات الأكثر حماية. الاختصارات: EVLP = نضح الرئة خارج الجسم الحي ; TP = التكييف الحراري. تم تعديل هذا الرقم من Ojanguren et al.21. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-6
الشكل 6: المواد الجراحية. (أ) أدوات استخراج كتلة القلب والرئة: حامل مشبك تمدد الأوعية الدموية ومشبك تمدد الأوعية الدموية (نظام Yasargil) ، مشبك البلدغ ، مقص ، مقص ، ضام متصل بأشرطة مرنة. (ب) قنيات EVLP للشريان الرئوي (PA) والأذين الأيسر (LA) والقصبة الهوائية. (ج) نظام التروية محلي الصنع لتدفق البرفيوزات الباردة للرئتين. يتم ضبط المسافة بين مستوى PA في وأسفل المحقنة على 20 سم. (غير معروض: المجهر الجراحي ، جهاز التنفس الصناعي ، وإعداد التخدير). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-7
الشكل 7: صور تمثيلية للمستحضر الجراحي (أ) عقدة مربوطة مسبقا حول الشريان الرئوي. (ب) عقدة مربوطة مسبقا حول طرف القلب. (ج) مشبك البلدغ (دائرة زرقاء) على قنية PA ومشبك تمدد الأوعية الدموية (دائرة حمراء) على القصبة الهوائية. اختصار: PA = الشريان الرئوي. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-8
الشكل 8: مخطط انسيابي. خطوات رئيسية لتوجيه التقدم خلال المراحل المختلفة للبروتوكول. يتم تكبير الفترة بين 1 ساعة و 1.5 ساعة EVLP للإشارة إلى بروتوكول العلاج وفقا لتعيين المجموعة (التحكم مقابل التكييف الحراري). الاختصارات: CI = نقص تروية بارد. EVLP = نضح الرئة خارج الجسم الحي ؛ السلطة الفلسطينية = الشريان الرئوي; SPC = الامتثال الرئوي الثابت ؛ TP = التكييف الحراري ؛ WI = نقص تروية دافئ. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-9
الشكل 9: النتائج التمثيلية لتأثيرات التكييف الحراري في رئتي الفئران التالفة. تم دمج الرئتين المتضررتين من 1 ساعة من نقص تروية الدم الدافئ في نظام EVLP لمدة 6 ساعات. من 60 إلى 90 دقيقة من EVLP ، تعرضت مجموعة من الرئتين للتكييف الحراري عند 41.5 درجة مئوية (مجموعة TP). تم الحفاظ على مجموعة تحكم من الرئتين عند 37 درجة مئوية طوال فترة EVLP. (أ) الامتثال الرئوي الثابت (SPC) ، معبرا عنه كنسبة القيمة الأولية ، في التحكم (Ctrl ، ن = 5) ورئتي TP (ن = 5). تم الحفاظ على SPC بشكل أفضل في رئتي TP. (ب) زيادة وزن الرئتين أثناء EVLP في السيطرة (ن = 5) ورئتي TP (ن = 5). كان هناك انخفاض كبير في تكوين الوذمة في مجموعة TP. (ج) تم قمع الإطلاق في البرفيوزات للمؤشر الحيوي للخلايا البطانية von Willebrand Factor في مجموعة TP (ن = 5) مقارنة بالضوابط (ن = 5). (د) ظهور الرئة العيانية والمجهرية (تلطيخ الهيماتوكسيلين يوزين) في نهاية EVLP في السيطرة (ن = 5) ورئتي TP (ن = 5). (ه) كانت درجة إصابة الرئة (للقياس الكمي للضرر النسيجي) أقل في مجموعة TP (ن = 5) مقارنة بالمجموعة الضابطة (ن = 5). (و) مستويات البروتين لبروتين الصدمة الحرارية المحفزة HSP70 في مستخلصات أنسجة الرئة المقاسة بعد 1 و 2 و 3 و 4.5 و 6 ساعات EVLP في مجموعات التحكم و TP (ن = 5 / مجموعة في كل نقطة زمنية) ، مما يظهر استجابة ملحوظة للصدمة الحرارية في مجموعة TP. بلغ التعبير عن HSP70 في مجموعة TP ذروته بعد 3 ساعات EVLP (90 دقيقة بعد نهاية TP) وظل مستقرا بعد ذلك حتى نهاية EVLP.
تظهر جميع الرسوم البيانية تعني ± SEM. بالنسبة لتجارب الدورة الزمنية (A-C ، F) ، تم إجراء مقارنات إحصائية باستخدام ANOVA ثنائي الاتجاه متبوعا باختبار Sidak لتأثير المجموعة وتعديلات Bonferroni لتأثير الوقت (مع الوقت 1 ساعة كمرجع). بالنسبة لدرجة إصابة الرئة (E) ، تم إجراء مقارنات إحصائية باستخدام اختبار مان ويتني. * نقطة < 0.05 (الاختلافات بين المجموعات) ، † نقطة < 0.05 مقابل 1 ساعة EVLP. الاختصارات: Ctrl = التحكم ؛ EVLP = نضح الرئة خارج الجسم الحي ؛ HSP70 = بروتين الصدمة الحرارية 70 ؛ SPC = الامتثال الرئوي الثابت ؛ TP = التكييف الحراري. تم التعديل من Parapanov et al.23. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الجدول 1: تكوين المحاليل المستخدمة في البروتوكول. الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الجدول.

الجدول 2: إعدادات EVLP لتدفق التروية ودرجة حرارة التدفق (على مستوى قنية الشريان الرئوي) والتهوية بمرور الوقت. الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الجدول.

الجدول 3: استكشاف الأخطاء وإصلاحها. الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الجدول.

المواد التكميلية. الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الملف.

المناقشة

يمثل تطوير نموذج EVLP للفئران القابل للتكرار والملائم من الناحية الفسيولوجية خطوة مهمة إلى الأمام في أبحاث زراعة الرئة. على الرغم من الاختلافات الكبيرة في الأنواع بين الفئران والرئة البشرية (تمت مراجعتها مؤخرا في1) ، ولا سيما الضعف الأكبر لرئة الفئران ، يقدم نموذج EVLP للفئران تدخلات دوائية وغير دوائية ذات قابلية عالية للتكاثر وتكلفة منخفضة. يوفر EVLP منصة فريدة لتقييم وظائف الرئة من المتبرع ، ومحاكاة سيناريوهات الإصابة السريرية مثل إصابة نقص تروية التروية ، وتنفيذ التدخلات العلاجية قبل الزرع2،39،40. في هذا السياق ، يتيح نموذج الفئران EVLP إجراء تحقيقات ميكانيكية عالية الإنتاجية في ظل ظروف خاضعة للرقابة المشددة33. في السنوات الأخيرة ، ساهمت العديد من المجموعات في تحسين تقنيات EVLP للفئران. قدم نيلسون وآخرون إرشادات إجرائية تأسيسية39. اقترح وانغ وآخرون إعدادا معياريا ل EVLP مصمما لتقليد التبرع بعد الموت الدوراني (DCD)محاكاة 41. Gouchoe et al. استكشف تركيبات برفيوزات جديدة باستخدام ناقلات الأكسجين الاصطناعية42 و Oliveira et al. ركز على الالتهاب بعد الحفاظ على نقص تروية البرد الطويل38. بناء على هذه المعرفة الحالية ، يقدم بروتوكولنا الحالي استراتيجية جديدة غير دوائية ، وهي التكييف الحراري المسبق ، المصممة لتنشيط آليات الحماية الداخلية لتجديد ترقيع رئة الفئران المتضررة من نقص تروية الفئران الدافئ. تم إجراء نموذج الرئة التالف الخاص بنا ، والذي يحاكي ظروف DCD ، في ذكور فئران Sprague-Dawley33.

تطلب إنشاء هذا البروتوكول اهتماما دقيقا بالعديد من الخطوات التقنية التي تؤثر بشكل حاسم على قابلية الرئة للبقاء والتكاثر. يجب إجراء استرجاع الرئة بأقل قدر من التلاعب لتجنب إصابة متني. يعد عمق التخدير أمرا بالغ الأهمية لمنع الاحتقان الرئوي الناجم عن اللهاث وضعف التنبيض. يعد التجنب الصارم لفقاعات الهواء أثناء القنية وتحضير الدائرة أمرا ضروريا ، حيث يمكن حتى الصمات الصغيرة أن ترسب الوذمة43. يشار إلى نصيحة محددة لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها لتحديات البروتوكول الشائعة في الجدول 3. بينما يمكن تعديل إعدادات التهوية والتروية ضمن حدود آمنة ، يجب الحفاظ على استراتيجيات حماية الرئة لمنع الرضح الضغطي أو الصدمات44. يمكن زيادة تدفق البرفيوزات بنسبة تصل إلى 20٪ من الناتج القلبي المقدر في الفئران ، مقارنة ب 40٪ في النماذج الأكبر مثل الخنازير والبشر ، ولكن يجب معايرته بعناية45. في بروتوكولنا ، نستخدم تدفق أقل للبرفوسات (7.5٪ من الناتج القلبي النظري) ، لمنع ارتفاع ضغط الشريان الرئوي وتطور الوذمة الرئوية المبكرة في الرئتين التالفة الدافئة ، مما يسمح بالتحضير الممتد. على الرغم من أن بعض المختبرات تدير الكورتيكوستيرويدات أثناء التروية لتقليل الالتهاب46،47 ، إلا أن آثارها المضادة للالتهابات المعروفة يمكن أن تربك بعض النتائج التجريبية ، وبالتالي لا نستخدمها في نموذجنا للحفاظ على القدرة على دراسة إصابة الرئة والعمليات الالتهابية.

يتطلب التكييف الحراري تحكما دقيقا في درجة الحرارة. نظرا لفقدان الحرارة على طول الأنبوب من الخزان إلى الرئة ، يجب مراقبة درجة حرارة البرفيوزات عند قنية التدفق ، والحفاظ على إعداد الحمام المائي أعلى قليلا من درجة حرارة التدفق المطلوبة لتحقيق الهدف داخل المستحضر. تتم معايرة المستشعرات سنويا باستخدام مقياس حرارة رقمي متعدد القنوات PCE-T 1200 لضمان الدقة.

تتناول النتائج التي توصلنا إليها أيضا القيود الرئيسية للعلاج الحراري التقليدي. تطبيق الحرارة الجهازية مقيد بتنظيم درجة الحرارة غير الدقيق ، والآثار الجانبية الجهازية ، ونقص خصوصية الأعضاء. يتحايل EVLP على هذه الحواجز من خلال توفير بيئة موضعية خاضعة للرقابة ، مما يسمح بتوصيل دقيق للإجهاد الحراري مباشرة إلى أنسجة الرئة29. تتيح هذه الطريقة تعديلا صارما لكل من حجم ومدة الإجهاد الحراري ، وهما معلمتان حاسمتان لتحسين الاستجابة الخلوية الواقية دون التسبب في إصابة حرارية. علاوة على ذلك ، تسمح منصة EVLP الخاصة بنا بإجراء تقييمات متعددة في مجال المصب ، بما في ذلك التحليلات الجزيئية والنسيجية والوظيفية. الأهم من ذلك ، يمكن أيضا زرع الرئتين المعرضتين ل EVLP ، مما يسمح بالتقييم المباشر لوظيفة الكسب غير المشروع بعد EVLP في الجسم الحي29. وبالتالي ، يدعم النموذج التقييم على مستوى الأعضاء المعزولة وما بعد الزرع. في هذا السياق ، يظهر دمج التكييف الحراري المسبق ، التعرض العابر ل 41.5 درجة مئوية أثناء EVLP ، كتدخل واعد. من خلال تحفيز استجابة الصدمة الحرارية والمسارات الأخرى للتكيف مع الإجهاد ، تعزز هذه الطريقة مرونة الكسب غير المشروع دون إرباكات دوائية. تظهر نتائجنا أن التكييف الحراري يحسن فسيولوجيا الكسب غير المشروع للرئة ، ويقلل من تكوين الوذمة وإطلاق الوسطاء الالتهابيين والمؤشرات الحيوية للإصابة الخلوية (كما يتضح من انخفاض مستويات عامل فون ويلبراند في برفيوزات EVLP للرئتين المعالجة حراريا). تدعم التحليلات المورفولوجية التأثير الوقائي لهذا التدخل ، مع تقليل الضرر الهيكلي والحفاظ على سلامة الأنسجة. تم إنشاء معظم بيانات EVLP التجريبية للفئران في الذكور ، مما يحد من البصيرة الخاصة بالجنس. أبلغت دراستان عن نتائج متباينة في إصابة إعادة التروية المخفضة للإناث في واحدة وزيادة الالتهاب في48،49 أخرى. على الرغم من أن دراستنا استخدمت الذكور ، فقد لاحظنا سابقا فوائد TP في نموذج EVLP من الخنازير باستخدام الإناث29 ، مما يشير إلى الصلة عبر الجنسين.

يجب التأكيد على القيود والعيوب المهمة لطريقتنا. أولا ، لضمان إمتثال الرئتين لدرجة الحرارة الفعلية المطلوبة ، يجب مراقبة الأخير عند قنية التدفق عن طريق تطبيق مستشعر درجة الحرارة بإحكام. ثانيا ، من الضروري الحصول على التغيرات في درجة الحرارة خلال فترات زمنية قصيرة جدا ، الأمر الذي يتطلب استخدام حمام مائي حراري سريع الاستجابة للتدفئة وإضافة الثلج إلى الحمام المائي للتبريد السريع. ثالثا ، قد تختلف الاستجابة الفسيولوجية للإجهاد الحراري وفقا للأنواع المستخدمة وتعتمد بشكل كبير على مستوى الإجهاد ومدته. لذلك ، من الضروري إجراء تجارب تجريبية باستخدام درجات حرارة تسخين مختلفة لفترات مختلفة في حالة تطبيق هذا البروتوكول على أنواع حيوانية مختلفة أو رئتي بشرية وتقييم نقاط نهاية محددة تتعلق بالآثار الوقائية والضارة المحتملة للإجهاد الحراري المطبق. رابعا ، نظرا للتعبير الحركي للجينات المستجيبة للحرارة ، تعتمد تأثيرات التكييف الحراري على وقت التعافي بعد تطبيق الإجهاد الحراري. التجارب التي تستخدم فترات مختلفة بعد الإجهاد الحراري (أي بفترات مختلفة من EVLP) مطلوبة لتقييم مثل هذه التأثيرات المعتمدة على الوقت لتطبيق الحرارة ، كما هو موضح في منشورنا الأخير حول هذا الموضوع30.

إجمالا ، تؤسس دراستنا الحالية بروتوكول EVLP مفصل وقابل للتكرار للفئران يتضمن التكييف الحراري المسبق كاستراتيجية قابلة للتطبيق لتحسين جودة رئة المتبرع الهامشية. البروتوكول قابل للتطوير وقابل للتكيف مع أنظمة EVLP الحيوانية أو البشرية الأكبر حجما ، مما يعزز أهميته الانتقالية. من خلال توفير كل من الصرامة المنهجية والإخلاص الفسيولوجي ، يفتح هذا النموذج طرقا جديدة لاستكشاف التدخلات غير الدوائية التي تهدف إلى تقليل إصابة نقص التروية وإعادة التروية وتحسين نتائج ترقيع الرئة بعد الزرع.

الإفصاحات

ليس لدى أصحاب البلاغ تضارب في المصالح للإعلان.

شكر وتقدير

بدعم من منحة من المؤسسة الوطنية السويسرية للعلوم (رقم 310030_212252) إلى المعارف التقليدية والمكتبة العامة).

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
<قوي>معدات عامة
مقطع تمدد الأوعية الدموية  ب. براونFE762K
حساس الحرارة على شكل خرزات الهواء/السطحشركة TES للإلكترونيات الكهربائية/شركة ديستريليك AGTP01/176-67-162
المراجعات الحادةأدوات العلوم الدقيقة18200-09
سيرافينيس بولدوجأداة العلوم الدقيقة18051-50
كمادات النظرة  الطب الاحترافي25404
مجموعة توصيل التخديرهوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-3076
أعواد القطنالمطالبة بطلب SA6001109
تشريح المقصب. براون BC165R
قناع وجه للفئرانتيم سيغاPFM0006
هيبارين 5000 U/mLب. براون3522430
غرفة الحث للتخديرهوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس50-0116
ملقط تقسيحي القزحية منحني بالكاملإيسكولاب  OC022R
إيزوفلورانشركة بروفت إيه جي2222
بخار إيزوفلوران 19.3روثاتشر الطبيةCV30-310 O2/Air
خرطوشة iSTAT4أكسون لاب AG03P85-25
كيتاسول 100 (100 ملغ/مل)الدكتور إ. غروب AGQN01AX03
ليستر سيسورز ب. براونBC876R
مقص دقيق، مقص منحني وغير حادAesculap FM011R
ملقط الميكرو-أدسونأداة العلوم الدقيقة11018-12
موستاتات البعوض الدقيقةأداة العلوم الدقيقة13011-12
وحدة ميكروسكوب OPMI MDUزايس267067
NaCl 0.9٪  ب. براون534534
إبرة 23 G × 25 ممبي دي ميكرولانس 4300800
إبرة 25 جرام × 25 ممبي دي ميكرولانس 3300400
Perfadex (حل الحفظ)إكسفيفو بيرفيوجن AB19811
حقنة تروية 60 مل لوئر لوكبلاستيك BD300865
راسورAesculap جي تي-421
الحجمميتلر توليدوPB602-L
خياطة حريرية 4-0ب. براونF1134035
خياطة حرير 5-0ب. براونF1134027
ستين (محلول تروية)إكسفيفو بيرفيوجن AB19004
قفازات جراحيةأنسل93-843
الحقنة 1 مل، أومنيفيكس-إفب. براون9161406V
شريطاللوكوفيكس02136-00
مقياس الحرارةشركة TES للإلكترونيات الكهربائية1303
أنابيب تحتوي على فورمول شركة بيوسسٹمز سويسرا AG87-0960-00-10113
جهاز التنفس (EVLP) (ضبط حجم المد والجزر وفقا لبروتوكول EVLP)المرنFX3
جهاز التنفس الصناعي (الحصول على الرئة)  (اضبط حجم المد والجزر ك: 7.69*(وزن الجسم (كجم))^1.04)هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس683
مسحب وايتلانرب. براونBV073R
زيلاسول (1 ملغ/مل)الدكتور إ. غروب AGQN05CM92
تطبيق ياسارجيلب. براونFE502T
<قوي>نظام IPL-2 EVLP
محول للضغط الإيجابيهوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-3635
AME 14- أنبوب مضخة SC0062 (تايجون) بثلاث نقاط، مع حزمة من 12هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-0126
AME 24- أنبوب مضخة SC0072 (تايجون) بثلاثة عقبات طوق، حزمة من 12هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-0155
الوحدة الأساسية للرئة المنبثقة المعزولة بحجم 2 (IPL-2) من النوع 829/2هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-2266
مجموعة الاتصال لأكسجين الألياف D150هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-3765
وحدة توازن وذمة EBM (EBM) مع المستشعرهوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-4626
نوع D150 من الأكسجين الليفي، عبوة من 5هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-3762
حامل لتثبيت القنية الأبهرية أو القصبة الهوائية لطاولات OP-Tables بحجم 5هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-3855
حامل للأكسجينهوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-3061
نظام قياس الوزن HSEهوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-4604
برنامج اكتساب البيانات الأساسي HSE-BDAS لأنظمة ويندوز 2000، XP، ويندوز 7هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-1712
أجهزة استقطاب بيانات HSE-USB، صندوق USB مستقل لنظام ويندوز 10 أو 11هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-3330
مضخة الأسطوانة ISM 827/230 فولت ريغلو تناظرية، 4 قنوات، 0.003-35 مل/دقيقة (2 مرة)هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-0114
كانيولا الأذين الأيسر (DD 4.0 مم)هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-0712
قطب أكسجين صغير يتدفق عبر التيار مع تركيبات 1/16" (اختياري)هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-4189
مجموعة تثبيت لجهاز الأكسجين الليفي من نوع D150 على الحواملهوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-3759
عربة توقف باتجاه واحد من نوع 9500 (واحدة لبنسلفانيا، وواحدة للوس أنجلوس)هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-0097
نوع وحدة الضغط الجزئي للأكسجين بنظام OPPM plugsys 697  (اختياري)هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-0210
نوع حالة النظام الأساسي 603 في Plugsysهوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-0045
pO2 حل صفري 20 حزمة من 20 مل��سب; (اختياري)هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-3812
محول الضغط P75 من النوع 379/HSE، النطاق من -75 إلى +75 مم زئبق (PA، لويزيانا)هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-0020
قنية الشريان الرئوي (الجرعة الزائدة 2.0 مم، قطر الرأس، 2.5 مم)هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-0711
خزان (مغلف) لمحلول المخزنهوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-3496
وحدة تحكم سيرفو SCP Plugsys لنوع التروية 704هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-2806
غطاء الحماية لجهاز pO2 أو pCO2 mini sensor  (اختياري)هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-4196
لوحة تثبيت صغيرة لحساس O2 أو CO2 واحد (اختياري)هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-3000
وحدة مضخم مضخم TAM-A من نوع 705/1 (واحدة لبنسلفان، وواحدة لل LA)هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-0065
الدوران الحراري E 103 (3 لتر)هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-0125
نوع 9560 R بثلاثة اتجاهات (واحدة لبنسلفانيا، وواحدة للولايات المتحدة)هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-0096
مجموعة أنابيب لخزان المخزن المؤقت المثبت مع صمامات إغلاق خط السوائلهوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-3456
قنية التهوية (القصبة الهوائية) OD 2.0 مم، L 14 ممهوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوس73-3384
<قوي>برمجيات الحاسوب
برنامج اكتساب البيانات الأساسي HSE-BDAS لأنظمة ويندوز 2000، XP، ويندوز 7هوغو ساكس إلكترونيك - هارفارد أبترتوسV2.0
إكسلمايكروسوفت2502، مايكروسوفت 365
فليكسيويرسكيريك8
منشور جراف بادشركة جراف باد سوفتوير10.0.1
جرذان سبراج-داولي  مختبرات نهر شارل (سان جيرمان-نويل، فرنسا) 

المراجع

  1. Wang, A., Ali, A., Keshavjee, S., Liu, M., Cypel, M. Ex vivo lung perfusion for donor lung assessment and repair: A review of translational interspecies models. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 319 (6), L932-L940 (2020).
  2. Watanabe, T., Cypel, M., Keshavjee, S. Ex vivo lung perfusion. J Thorac Dis. 13 (11), 6602-6617 (2021).
  3. Kukreja, J., Chen, J., Brzezinski, M. Redefining marginality: Donor lung criteria. Curr Opin Organ Transplant. 25 (3), 280-284 (2020).
  4. Lyengar, A., Schiazza, A., Cantu, E. 3rd Ex-vivo lung perfusion therapies: Do they add value to organ donation. Curr Opin Organ Transplant. 27 (3), 204-210 (2022).
  5. Porteous, M. K., Diamond, J. M., Christie, J. D. Primary graft dysfunction: Lessons learned about the first 72 h after lung transplantation. Curr Opin Organ Transplant. 20 (5), 506-514 (2015).
  6. Shah, R. J., Diamond, J. M. Primary graft dysfunction (pgd) following lung transplantation. Semin Respir Crit Care Med. 39 (2), 148-154 (2018).
  7. Shepherd, H. M., et al. Innate immunity in lung transplantation. J Heart Lung Transplant. 40 (7), 562-568 (2021).
  8. Talaie, T., et al. Ischemia-reperfusion injury in the transplanted lung: A literature review. Transplant Direct. 7 (2), e652(2021).
  9. Capuzzimati, M., Hough, O., Liu, M. Cell death and ischemia-reperfusion injury in lung transplantation. J Heart Lung Transplant. 41 (8), 1003-1013 (2022).
  10. Cantu, E., et al. Gene set enrichment analysis identifies key innate immune pathways in primary graft dysfunction after lung transplantation. Am J Transplant. 13 (7), 1898-1904 (2013).
  11. Geraci, T. C., Chan, J. C. Y., Niroomand, A., Chang, S. H. Post lung transplant primary graft dysfunction. Semin Thorac Cardiovasc Surg. 37 (2), 192-198.e1 (2025).
  12. Ta, H. Q., Kuppusamy, M., Sonkusare, S. K., Roeser, M. E., Laubach, V. E. The endothelium: Gatekeeper to lung ischemia-reperfusion injury. Respir Res. 25 (1), 172(2024).
  13. Machuca, T. N., et al. Safety and efficacy of ex vivo donor lung adenoviral il-10 gene therapy in a large animal lung transplant survival model. Hum Gene Ther. 28 (9), 757-765 (2017).
  14. Nykanen, A. I., et al. Engineered mesenchymal stromal cell therapy during human lung ex vivo lung perfusion is compromised by acidic lung microenvironment. Mol Ther Methods Clin Dev. 23, 184-197 (2021).
  15. Yeung, J. C., et al. Ex vivo delivery of recombinant il-10 to human donor lungs. JHLT Open. 7, 100192(2025).
  16. Francioli, C., et al. Pyrrolidine dithiocarbamate administered during ex-vivo lung perfusion promotes rehabilitation of injured donor rat lungs obtained after prolonged warm ischemia. PLoS One. 12 (3), e0173916(2017).
  17. Wang, X., et al. Treatment with 3-aminobenzamide during ex vivo lung perfusion of damaged rat lungs reduces graft injury and dysfunction after transplantation. Am J Transplant. 20 (4), 967-976 (2020).
  18. Wang, X., et al. Pharmacological reconditioning of marginal donor rat lungs using inhibitors of peroxynitrite and poly (adp-ribose) polymerase during ex vivo lung perfusion. Transplantation. 100 (7), 1465-1473 (2016).
  19. Stone, M. L., et al. Ex vivo perfusion with adenosine a2a receptor agonist enhances rehabilitation of murine donor lungs after circulatory death. Transplantation. 99 (12), 2494-2503 (2015).
  20. Wong, A., et al. Potential therapeutic targets for lung repair during human ex vivo lung perfusion. Eur Respir J. 55 (4), 1902222(2020).
  21. Singh, M. K., et al. Heat shock response and heat shock proteins: Current understanding and future opportunities in human diseases. Int J Mol Sci. 25 (8), (2024).
  22. Ahmed, K., Zaidi, S. F., Mati Ur, R., Rehman, R., Kondo, T. Hyperthermia and protein homeostasis: Cytoprotection and cell death. J Therm Biol. 91, 102615(2020).
  23. Inouye, S., et al. Nrf2 and hsf1 coordinately regulate heme oxygenase-1 expression. Biochem Biophys Res Commun. 506 (1), 7-11 (2018).
  24. Park, S., et al. Modulation of protein synthesis by eif2alpha phosphorylation protects cell from heat stress-mediated apoptosis. Cells. 7 (12), 254(2018).
  25. Sharma, S., et al. Heat-induced endoplasmic reticulum stress in soleus and gastrocnemius muscles and differential response to upr pathway in rats. Cell Stress Chaperones. 26 (2), 323-339 (2021).
  26. Yang, Y., et al. Ursolic acid alleviates heat stress-induced lung injury by regulating endoplasmic reticulum stress signaling in mice. J Nutr Biochem. 89, 108557(2021).
  27. Mccormick, J. J., Dokladny, K., Moseley, P. L., Kenny, G. P. Autophagy and heat: A potential role for heat therapy to improve autophagic function in health and disease. J Appl Physiol (1985). 130 (1), 1-9 (2021).
  28. Mccormick, J. J., et al. Regulation of autophagy following ex vivo heating in peripheral blood mononuclear cells from young adults. J Therm Biol. 91, 102643(2020).
  29. Ojanguren, A., et al. Therapeutic reconditioning of damaged lungs by transient heat stress during ex vivo lung perfusion. Am J Transplant. 23 (8), 1130-1144 (2023).
  30. Parapanov, R., et al. Optimal duration of ex vivo lung perfusion for heat stress-mediated therapeutic reconditioning of damaged rat donor lungs. Eur J Cardiothorac Surg. 67 (2), ezaf027(2025).
  31. Parapanov, R., et al. Transient heat stress protects from severe endothelial damage and dysfunction during prolonged experimental ex-vivo lung perfusion. Front Immunol. 15, 1390026(2024).
  32. De Brito, F. B., Hanahoe, T. H., Shah, P., West, G. B. Delayed hypersensitivity reactions in rats and their response to clinical dextran. Int Arch Allergy Appl Immunol. 69 (2), 109-112 (1982).
  33. Stahl, W. R. Scaling of respiratory variables in mammals. J Appl Physiol. 22 (3), 453-460 (1967).
  34. Levvey, B., et al. Influence of lung donor agonal and warm ischemic times on early mortality: Analyses from the ishlt dcd lung transplant registry. J Heart Lung Transplant. 38 (1), 26-34 (2019).
  35. Parapanov, R., et al. Experimental models of ischemic lung damage for the study of therapeutic reconditioning during ex vivo lung perfusion. Transplant Direct. 8 (7), e1337(2022).
  36. Lindstedt, S. L., Schaeffer, P. J. Use of allometry in predicting anatomical and physiological parameters of mammals. Lab Anim. 36 (1), 1-19 (2002).
  37. Nelson, K., et al. Method of isolated ex vivo lung perfusion in a rat model: Lessons learned from developing a rat evlp program. J Vis Exp. (96), e52309(2015).
  38. Oliveira, P., Yamanashi, K., Wang, A., Cypel, M. Establishment of an ex vivo lung perfusion rat model for translational insights in lung transplantation. J Vis Exp. (199), e65981(2023).
  39. Nakata, K., Alderete, I. S., Hughes, B. A., Hartwig, M. G. Ex vivo lung perfusion: Recent advancements and future directions. Front Immunol. 16, 1513546(2025).
  40. Saddoughi, S. A., Cypel, M. Expanding the lung donor pool: Donation after circulatory death, ex-vivo lung perfusion and hepatitis c donors. Clin Chest Med. 44 (1), 77-83 (2023).
  41. Wang, Z., et al. Establishment of a novel ex vivo lung perfusion system for rat lungs after circulatory death. J Vis Exp. (212), e67168(2024).
  42. Gouchoe, D. A., et al. Exploring alternative perfusion solutions using next-generation polymerized hemoglobin-based oxygen carriers in a model of rat ex vivo lung perfusion. J Vis Exp. (208), e66702(2024).
  43. Bassani, G. A., et al. Ex vivo lung perfusion in the rat: Detailed procedure and videos. PLoS One. 11 (12), e0167898(2016).
  44. Braithwaite, S. A., Van Hooijdonk, E., Van Der Kaaij, N. P. Ventilation during ex vivo lung perfusion, a review. Transplant Rev (Orlando). 37 (2), 100762(2023).
  45. Iskender, I. Technical advances targeting multiday preservation of isolated ex vivo lung perfusion. Transplantation. 108 (6), 1319-1332 (2024).
  46. Noda, K., et al. Successful prolonged ex vivo lung perfusion for graft preservation in rats. Eur J Cardiothorac Surg. 45 (3), e54-e60 (2014).
  47. Ohsumi, A., et al. A method for translational rat ex vivo lung perfusion experimentation. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 319 (1), L61-L70 (2020).
  48. Mrazkova, H., Lischke, R., Herget, J. Influence of gender on ischemia-reperfusion injury in lungs in an animal model. Physiol Res. 65 (6), 953-958 (2016).
  49. Ricardo-Da-Silva, F. Y., et al. Male versus female inflammatory response after brain death model followed by ex vivo lung perfusion. Biol Sex Differ. 15 (1), 11(2024).

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

70
التكييف الحراري أثناء تروية الرئة خارج الجسم الحي لإعادة تأهيل ترقيع الرئة التالفة قبل الزرع
اتصل بنا
أوصِ بها للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

2026 © حقوق الطبع والنشر MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.