Transplantul cardiac salvează vieţi, însă reuşita sa depinde esenţial de calitatea conservării inimii donate. O echipă de cercetători americani a identificat un mecanism molecular necunoscut până acum, activ în timpul conservării inimilor donate, care compromite funcţia cordului după transplant. Surprinzător, soluţia ar putea veni de la un medicament utilizat frecvent împotriva hipertensiunii arteriale.
Oamenii de ştiinţă au descoperit un nou proces molecular care are loc atunci când inimile donate sunt conservate la rece şi care contribuie la eşecul acestora după transplant, potrivit unui studiu realizat atât pe oameni, cât şi pe animale.
Echipa de specialişti de la Michigan Medicine şi Mayo Clinic a identificat, de asemenea, o terapie care reduce această degradare, folosind un medicament prescris de obicei pentru hipertensiune.
Cercetătorii afirmă că această soluţie terapeutică poate îmbunătăţi semnificativ funcţia inimilor donate şi conservate la rece şi poate creşte timpul de transport.
De asemenea, cercetătorii spun că mecanismul noii terapii ar putea fi aplicat şi altor organe folosite la transplant.
Descoperirile au fost publicate recent în revista Nature Cardiovascular Research.
„Atunci când o inimă donată este păstrată la rece, au loc modificări fizice în celulele cardiace care nu pot fi observate cu ochiul liber”, a declarat autorul principal dr. Paul Tang, chirurg specializat în transplant cardiac, care a realizat cercetarea în colaborare cu o echipă de specialişti de la Centrul Cardiovascular Frankel al Universităţii Michigan şi Mayo Clinic, citat într-un comunicat.
„Am observat comportamente speciale ale proteinelor în timpul conservării la rece, la nivel molecular, care accentuează semnalele dăunătoare şi duc la slăbirea inimilor donate, după transplant. Întreruperea acestui proces poate îmbunătăţi semnificativ rezistenţa unei inimi donate la leziuni ischemice, şi funcţia organului după transplant”, a completat specialistul.
De ce se degradează inimile donate pentru transplant în timpul conservării la rece
În timpul transportului, inima este de obicei depozitată într-un recipient frigorific, după ce a fost perfuzată cu o soluţie rece de conservare utilizată de câteva decenii.
În acest studiu, cercetătorii au analizat răspunsurile moleculare ale celulelor individuale la procesul de conservare la rece.
Ei au identificat un candidat promiţător în receptorul mineralocorticoid (MR), o proteină responsabilă de efectele biologice ale hormonilor precum aldosteronul şi cortizolul.
Când o inimă este conservată la rece, ţesutul său suferă de lipsă de oxigen şi celulele intră în stres. Atât inimile umane, cât şi cele animale răspund la acest stres activând semnalizarea prin intermediul MR.
Echipa a descoperit că, în timpul conservării la rece, receptorul nu are nevoie de hormoni pentru a se activa.
În schimb, producţia de proteine MR creşte semnificativ, ceea ce le încurajează să se adune sub formă de picături lichide, sau condensate, în interiorul nucleului celular.
Procesul prin care aceste proteine se separă de restul celulei se numeşte separare de fază. Cercetătorii au descoperit că această separare de fază „autoactivează” receptorii şi creşte considerabil stresul şi daunele în celulele cardiace.
„Inima donată 'nu ştie' că urmează să fie transplantată, astfel că activează automat mecanisme celulare distructive care, în mod ideal, ar trebui să rămână inactive”, a explicat dr. Tang.
„Aceste daune cresc progresiv cu cât inima este păstrată mai mult timp. Transplantul de organe este o activitate exclusiv umană, care nu a existat timp de milioane de ani în natură până în epoca modernă. Nu există o adaptare evolutivă pentru această situaţie extrem de neobişnuită”, notează autorii studiului.
Inflamaţia şi stresul oxidativ care apar în timpul separării de fază slăbesc inima şi îi limitează capacitatea de a pompa sângele.
Această deteriorare este cunoscută sub denumirea de disfuncţie primară a grefei şi este responsabilă pentru mai mult de o treime dintre decesele care apar după un transplant cardiac.
Cum poate fi prevenită deteriorarea inimilor donate
Pentru a opri ciclul de inflamaţie care dăunează inimii donate pentru transplant, echipa de cercetare a trebuit să întrerupă agregarea MR, atunci când receptorii mineralocorticoizi se adună şi formează structuri dăunătoare în nucleul celular.
Cercetătorii au reuşit acest lucru prin injectarea soluţiei de conservare la rece cu canrenonă, un inhibitor MR solubil în apă, cunoscut mai ales ca diuretic, dar cu efecte cardiace importante.
Canrenona este folosită frecvent în Europa pentru tratarea hipertensiunii arteriale şi a insuficienţei cardiace cronice.
Atât în inimile de animale, cât şi în cele umane, tratamentul cu canrenonă a împiedicat agregarea MR şi a redus moartea celulelor cardiace. De asemenea, a îmbunătăţit semnificativ funcţia inimilor donate după patru ore de conservare, un prag considerat standard în practica clinică.
„Nu doar că am observat o îmbunătăţire la acest prag clinic de patru ore, dar utilizarea canrenonei a demonstrat un potenţial clinic de prelungire semnificativă a timpului de conservare la rece, dincolo de ceea ce reuşim în prezent”, a afirmat dr. Francis Pagani, profesor de chirurgie cardiacă la U-M Medical School, unul dintre autorii studiului.
Separarea de fază, care declanşează un val de inflamaţie şi duce la eşecul inimii donate, este observată şi în alte organe, inclusiv în ficat, rinichi şi plămâni.
Cercetătorii afirmă că asemănările identificate între inimile de şoarece, porc şi om pot facilita dezvoltarea rapidă a biotehnologiilor menite să optimizeze conservarea organelor.
„Este esenţial să putem determina ‘prospeţimea’ şi rezilienţa organelor donate în timpul conservării şi transportului”, a explicat coautorul studiului, dr. Eugene Chen, profesor de Medicină Cardiovasculară la U-M Medical School.
„Orice inovaţie pentru păstrarea calităţii organelor donate trebuie explorată cu rigurozitate, iar această metodă deschide perspective promiţătoare pentru optimizarea procesului vital de transplant”, a concluzionat medicul.
