Determinação do Débito Cardíaco em Modelo Suíno para Perfusão Pulmonar Ex Vivo
28 de junho de 2024
Este protocolo descreve a técnica cirúrgica utilizada para a colocação de um cateter de termodiluição através da veia jugular em suínos para estimar o débito cardíaco e garantir a perfusão pulmonar adequada durante a perfusão pulmonar ex vivo (PPEV).
Este estudo foi realizado para garantir se o cálculo do débito cardíaco pelo método de lesão térmica em suínos permite obter valores iguais aos obtidos pelas outras técnicas para estabelecer o fluxo de perfusão adequado durante a perfusão pulmonar ex vivo ou PPEV em modelos animais experimentais. Um dos desafios é o desenvolvimento de novas soluções e tecnologias de baixo custo para a realização da PPEV, que permitiriam a recuperação de pulmões que em circunstâncias normais poderiam ser descartados para um transplante de pulmão, além de permitir a preservação pulmonar prolongada. Avaliação das alterações estruturais e moleculares presentes no tecido pulmonar após preservação prolongada para PPEV com diferentes fluxos de perfusão.
Entre as novas questões científicas que nossos resultados abriram está avaliar quais alterações pulmonares, estruturais, fisiológicas e moleculares podem ocorrer após a PPEV usando o fluxo de perfusão do débito cardíaco obtido por eluição térmica, ajustado pelo peso da área de superfície corporal e metal fixo. Em estudos futuros, nosso laboratório se concentrará em avaliar como diferentes fluxos de perfusão afetam o endotélio pulmonar durante a PPEV, com o objetivo de aumentar a recuperação pulmonar e melhorar a preservação para transplante.
Visão Geral
Este protocolo descreve uma técnica cirúrgica para colocar um cateter de termodiluição através da veia jugular em porcos. Este método é utilizado para estimar o débito cardíaco e garantir uma perfusão pulmonar adequada durante a perfusão pulmonar ex vivo (EVLP).
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Estimativa do débito cardíaco
- Perfusão pulmonar ex vivo
- Técnicas cirúrgicas em modelos animais
Antecedentes
- Importância da perfusão pulmonar adequada para o transplante de pulmão.
- Dificuldades no desenvolvimento de soluções de baixo custo para EVLP.
- Necessidade de técnicas prolongadas de preservação pulmonar.
- Avaliação das alterações estruturais e moleculares no tecido pulmonar após EVLP.
Objetivo do Estudo
- Determinar se o método de lesão térmica para o cálculo do débito cardíaco fornece valores comparáveis aos de outras técnicas.
- Avaliar os efeitos de diferentes fluxos de perfusão na recuperação pulmonar.
- Explorar as alterações fisiológicas e moleculares nos pulmões durante a EVLP.
Métodos Utilizados
- Colocação de um cateter de termodiluição pela veia jugular.
- Cálculo do débito cardíaco ajustado pela área de superfície corporal e pelo peso.
- Uso de heparina diluída em soluções de cloreto de sódio.
- Avaliação do tecido pulmonar após EVLP quanto a alterações estruturais e moleculares.
Resultados Principais
- Comparação dos valores de débito cardíaco obtidos pelo método de lesão térmica e outras técnicas.
- Compreensão dos processos de preservação e recuperação pulmonar.
- Identificação de alterações no endotélio pulmonar devido a diferentes fluxos de perfusão.
- Estabelecimento de uma base para estudos futuros sobre EVLP.
Conclusões
- O método da lesão térmica é uma opção viável para estimar o débito cardíaco na EVLP.
- São necessárias mais pesquisas para otimizar os fluxos de perfusão na recuperação pulmonar.
- Compreender as alterações moleculares pode aprimorar as técnicas de preservação pulmonar.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A medição precisa do débito cardíaco em modelos suínos de EVLP é fundamental para estabelecer fluxos de perfusão fisiologicamente relevantes, impactando diretamente o valor preditivo de estudos pré-clínicos de preservação pulmonar e transplante. A comparação entre os métodos de termodiluição, superfície corporal (BSA), peso e Fick aborda um ponto crítico na pesquisa translacional, apoiando a validação robusta de alvos e a redução de riscos mecanicistas em intervenções pulmonares. A padronização da estimativa do débito cardíaco melhora a reprodutibilidade e orienta decisões de avanço ajustadas ao risco nos processos de preservação de órgãos.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Permite a investigação rigorosa de parâmetros de perfusão para avaliação funcional pulmonar em modelos pré-clínicos.
- Apoia a desoneração biológica ao esclarecer o impacto das taxas de fluxo na viabilidade tecidual e em desfechos moleculares.
- Facilita a confiança preditiva em protocolos translacionais de preservação pulmonar.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Fornece saídas quantitativas validadas para o débito cardíaco, apoiando a padronização de ensaios em fluxos de trabalho de EVLP.
- Permite a configuração reprodutível de condições de perfusão para triagem de compostos ou intervenções subsequentes.
- Apóia a escalabilidade e reutilização da plataforma por meio da comparação de múltiplos métodos de estimativa de débito cardíaco.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Alinha parâmetros de perfusão com desfechos relevantes para doenças e transplantes em modelos suínos.
- Garante continuidade do descobrimento até a validação pré-clínica, padronizando leituras fisiológicas.
- Reduz a ambiguidade mecanicista em estudos de preservação e recuperação pulmonar.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
Este método fundamenta o fluxo de trabalho do EVLP desde a descoberta inicial até a validação pré-clínica, fornecendo uma base para a identificação de compostos líderes e pesquisas translacionais na preservação de órgãos.
- Biologia da Descoberta: Apoia a verificação de hipóteses sobre os efeitos do fluxo de perfusão na estrutura e função pulmonar.
- Triagem: Fornece medidas reprodutíveis e quantitativas do débito cardíaco para prontidão do ensaio.
- Análises: Permite a comparação estatística de métodos de estimativa, orientando a seleção e otimização de protocolos.
- Pesquisa Translacional: Conecta achados pré-clínicos a estratégias clínicas de preservação pulmonar ao alinhar os fluxos de perfusão com relevância fisiológica.
- Reutilização Empresarial: Estabelece um protocolo padronizado e reutilizável para a determinação do débito cardíaco em modelos de animais grandes.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva e reduz a ambiguidade mecanicista em estudos de perfusão pulmonar.
- Valor Operacional: Aprimora a reprodutibilidade e a padronização entre equipes de pesquisa e estudos.
- Valor Estratégico: Orienta decisões de prosseguir ou não prosseguir em protocolos de preservação pulmonar e no desenvolvimento de tecnologias.
- Impacto no Portfólio: Apoia a priorização ajustada ao risco de modelos pré-clínicos e investimentos em pesquisas translacionais.
Considerações de Implementação
- Requer experiência em cateterização cirúrgica e monitoramento fisiológico em modelos animais de grande porte.
- Exige acesso a cateteres de termodiluição, transdutores de pressão e infraestrutura analítica para gasometria e análise estatística.
- Necessita padronização entre equipes dos protocolos de medição de débito cardíaco.
- Pode ser necessária adaptação para diferentes modelos animais ou sistemas de perfusão.
- Os pesquisadores devem avaliar a adequação do método com base nas necessidades específicas do protocolo e nas diferenças observadas nas medições.
