Determinación del gasto cardíaco en un modelo porcino para perfusión pulmonar ex vivo
28 de junio de 2024
Este protocolo describe la técnica quirúrgica utilizada para la colocación de un catéter de termodilución a través de la vena yugular en cerdos para estimar el gasto cardíaco y asegurar una adecuada perfusión pulmonar durante la perfusión pulmonar ex vivo (EVLP).
Este estudio se llevó a cabo para asegurar si el cálculo del gasto cardíaco por el método de lesión térmica en cerdos permite obtener valores iguales a los obtenidos por las otras técnicas para establecer el flujo de perfusión adecuado durante la perfusión pulmonar ex vivo o EVLP en modelos animales de experimentación. Uno de los retos es el desarrollo de nuevas soluciones y tecnologías de bajo coste para la realización de la EVLP, que permitan la recuperación de pulmones que en circunstancias normales podrían ser descartados para un trasplante pulmonar, además de permitir la preservación pulmonar prolongada. Evaluación de los cambios estructurales y moleculares que están presentes en el tejido pulmonar después de la preservación prolongada a EVLP con diferentes flujos de perfusión.
Entre las nuevas preguntas científicas que han abierto nuestros resultados está el de evaluar qué cambios pulmonares, estructurales, fisiológicos y moleculares pueden ocurrir después de la EVLP utilizando el flujo de perfusión de gasto cardíaco obtenido por elución térmica, ajustado por el peso de la superficie corporal, y el metal fijo. En futuros estudios, nuestro laboratorio se centrará en evaluar cómo afectan los diferentes flujos de perfusión al endotelio pulmonar durante la EVLP, con el objetivo de aumentar la recuperación pulmonar y mejorar la preservación para el trasplante.
Resumen
Este protocolo describe una técnica quirúrgica para colocar un catéter de termodilución a través de la vena yugular en cerdos. Este método se utiliza para estimar el gasto cardíaco y asegurar una perfusión pulmonar adecuada durante la perfusión pulmonar ex vivo (EVLP).
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Estimación del gasto cardíaco
- Perfusión pulmonar ex vivo
- Técnicas quirúrgicas en modelos animales
Antecedentes
- Importancia de una perfusión pulmonar adecuada para el trasplante de pulmón.
- Dificultades para desarrollar soluciones de bajo costo para la EVLP.
- Necesidad de técnicas prolongadas de preservación pulmonar.
- Evaluación de los cambios estructurales y moleculares en el tejido pulmonar tras la EVLP.
Objetivo del estudio
- Determinar si el método de lesión térmica para el cálculo del gasto cardíaco produce valores comparables con otras técnicas.
- Evaluar los efectos de diferentes flujos de perfusión en la recuperación pulmonar.
- Explorar los cambios fisiológicos y moleculares en los pulmones durante la EVLP.
Métodos Utilizados
- Colocación de un catéter de termodilución mediante la vena yugular.
- Cálculo del gasto cardíaco ajustado por el área de superficie corporal y el peso.
- Uso de heparina diluida en soluciones de cloruro de sodio.
- Evaluación del tejido pulmonar tras la EVLP para detectar cambios estructurales y moleculares.
Resultados Principales
- Comparación de los valores de gasto cardíaco obtenidos mediante el método de lesión térmica y otras técnicas.
- Conocimientos sobre los procesos de preservación y recuperación pulmonar.
- Identificación de cambios en el endotelio pulmonar debidos a flujos de perfusión variables.
- Establecimiento de una base para estudios futuros sobre EVLP.
Conclusiones
- El método de lesión térmica es una opción viable para estimar el gasto cardíaco en la EPVP.
- Se necesita más investigación para optimizar los flujos de perfusión en la recuperación pulmonar.
- Comprender los cambios moleculares puede mejorar las técnicas de preservación pulmonar.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La medición precisa del gasto cardíaco en modelos porcinos de EVLP es fundamental para establecer flujos de perfusión fisiológicamente relevantes, lo que afecta directamente el valor predictivo de los estudios preclínicos de preservación y trasplante pulmonar. La comparación de los métodos de termodilución, superficie corporal (BSA), peso y Fick aborda un punto crítico en la investigación traslacional, favoreciendo la validación robusta de objetivos y la reducción de riesgos mecanicistas en intervenciones pulmonares. La estandarización de la estimación del gasto cardíaco mejora la reproducibilidad y orienta decisiones de avance ajustadas al riesgo en las líneas de preservación de órganos.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite una evaluación rigurosa de los parámetros de perfusión para la valoración funcional del pulmón en modelos preclínicos.
- Apoya la reducción de riesgos biológicos al aclarar el impacto de las tasas de flujo en la viabilidad del tejido y los puntos finales moleculares.
- Facilita la confianza predictiva en los protocolos traslacionales de preservación pulmonar.
Desarrollo de Pruebas y Tamizaje
- Proporciona salidas cuantitativas validadas para el gasto cardíaco, lo que apoya la estandarización de ensayos en los flujos de trabajo de EVLP.
- Permite configurar de manera reproducible las condiciones de perfusión para el cribado de compuestos o intervenciones posteriores.
- Facilita la escalabilidad y el reutilización de plataformas mediante la comparación de múltiples métodos de estimación del gasto cardíaco.
Investigación Translacional y Preclínica
- Alinea los parámetros de perfusión con puntos finales relevantes para la enfermedad y para el trasplante en modelos porcinos.
- Garantiza la continuidad desde el descubrimiento hasta la validación preclínica mediante la estandarización de lecturas fisiológicas.
- Reduce la ambigüedad mecanicista en los estudios de preservación y recuperación pulmonar.
Integración de la tubería y flujo de trabajo
Este método ancla el flujo de trabajo de EVLP desde el descubrimiento inicial hasta la validación preclínica, proporcionando una base para la identificación de compuestos activos y la investigación traslacional en la preservación de órganos.
- Biología del Descubrimiento: Apoya la comprobación de hipótesis sobre los efectos del flujo de perfusión en la estructura y función pulmonar.
- Selección: Proporciona mediciones cuantitativas y reproducibles del gasto cardíaco para evaluar la idoneidad del ensayo.
- Análisis: Permite la comparación estadística de métodos de estimación, orientando la selección y optimización de protocolos.
- Investigación Traducional: Conecta hallazgos preclínicos con estrategias clínicas de preservación pulmonar al alinear los flujos de perfusión con relevancia fisiológica.
- Reutilización Empresarial: Establece un protocolo estandarizado y reutilizable para la determinación del gasto cardíaco en modelos de animales grandes.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva y reduce la ambigüedad mecanicista en los estudios de perfusión pulmonar.
- Valor operativo: Mejora la reproducibilidad y la estandarización entre equipos de investigación y estudios.
- Valor estratégico: Orienta las decisiones de continuar o no continuar con los protocolos de preservación pulmonar y el desarrollo tecnológico.
- Impacto en la cartera: Apoya la priorización ajustada al riesgo de modelos preclínicos y las inversiones en investigación traslacional.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en cateterización quirúrgica y monitoreo fisiológico en modelos animales grandes.
- Exige acceso a catéteres de termodilución, transductores de presión e infraestructura analítica para gasometría y análisis estadístico.
- Necesita estandarización entre equipos de los protocolos de medición del gasto cardíaco.
- Puede requerirse adaptación para diferentes modelos animales o sistemas de perfusión.
- Los investigadores deben evaluar la idoneidad del método según las necesidades específicas del protocolo y las diferencias observadas en las mediciones.
