Сотни тысяч американцев с сердечной недостаточностью достаточно больны, чтобы получить пользу от трансплантации, однако ежегодно проводится только около 4000 трансплантаций сердца.
Одной из причин такого разрыва является временное окно , в течение которого сердце может выжить вне тела донора, прежде чем трансплантат остановится примерно на четырех часах. И чем дольше донорское сердце будет доставлено реципиенту, тем больше вероятность того, что после имплантации сердце не будет работать должным образом.
Используя препарат, который ранее использовался для лечения судорог, исследователи нашли способ перепрограммировать донорское сердце , чтобы повысить выработку полезного фермента, который увеличивает время, в течение которого сердце может храниться и транспортироваться, а также улучшает его функцию после трансплантации. , предполагает исследование, опубликованное в журнале Science Translational Medicine .
«Эта технология, которая побуждает донорское сердце к адаптации к существованию вне тела, может привести к сдвигу парадигмы не только в отношении увеличения времени, в течение которого сердце может находиться вне тела донора во время транспортировки, но и в отношении улучшения функции сердца после трансплантации», — сказал Пол С. Танг, доктор медицинских наук, старший автор исследования и хирург по пересадке сердца в Мичиганском университете здравоохранения. «Возможность увеличить срок хранения сердец путем выяснения путей, которые определяют и модулируют биологию сохранения, — это первый шаг к конечной цели банка органов».
Примерно в 10-20% случаев трансплантации сердца пересаженное сердце не может перекачивать достаточное количество крови для снабжения остальной части тела. Состояние, известное как первичная дисфункция трансплантата, является причиной почти 40% ранних смертей после трансплантации сердца и все еще может предсказуемо возникать, несмотря на новейшие технологии искусственной перфузии сердца.
Исследователи в исследовании стремились уменьшить первичную дисфункцию трансплантата за счет увеличения производства итаконата, противовоспалительного и антиоксидантного метаболита, продуцируемого ферментом Irg1. Итаконат нейтрализует действие сукцината, вредной молекулы, которая накапливается, пока сердце находится на льду, и вызывает вспышку окислительного стресса после реперфузии крови, что приводит к нарушению работы сердца.
«Существующие методы сохранения доноров сосредоточены на хранении в холодильнике, а в последнее время — на технологиях, поддерживающих перфузию органов во время транспортировки, чтобы свести к минимуму повреждение сердца. , доктор философии, первый автор исследования и научный сотрудник отделения кардиохирургии Медицинской школы UM.
Когда орган находится в холодильнике, сукцинат может накапливаться в избытке — это больше боеприпасов для стресса сердца, которое скоро будет пересажено. Чтобы перепрограммировать сердце на прием повреждающего сердце сукцината, исследователи использовали вальпроевую кислоту , ингибитор гистоновой деацетилазы, ранее использовавшийся в качестве противосудорожного препарата. Они обнаружили, что он снял значительное количество этого кумулятивного стресса как в человеческом, так и в свином сердце, инструктируя донорское сердце вырабатывать антиоксиданты и противовоспалительные белки, сохраняя их на льду.
«Используя метаболический скрининг, мы обнаружили, что вальпроевая кислота может перепрограммировать донорское сердце для производства полезного итаконата во время консервации», — сказал Танг, который также является доцентом кардиохирургии в Медицинской школе UM. «Ранее мы показали, что сердце на самом деле биологически очень активно при хранении на льду, что открывает терапевтическую возможность помочь ему защитить себя от метаболического стресса в течение этого времени. Мало того, что это может удвоить время, которое сердце может провести при хранении в холодильнике . , но это может снизить риск первичной дисфункции трансплантата, чтобы сделать трансплантацию еще более безопасной».
Вальпроевая кислота одобрена FDA для лечения судорог, биполярного расстройства и профилактики мигрени. По этой причине исследователи считают, что путь к клиническим испытаниям может быть короче.
«Это открытие позволит выиграть время, чтобы позволить донорскому сердцу добраться до пациентов в ранее недоступных частях страны, что сильно повлияет на ситуацию с трансплантацией органов в Америке», — сказал Ю. Юджин Чен, доктор медицинских наук, соавтор. исследования и Фредерика Г.Л. Хьютвелла, профессора сердечно-сосудистой медицины в Медицинской школе UM. «Можно ожидать, что основные принципы здесь применимы к сохранению других органов, таких как легкие, печень и почки. Я также ожидаю, что эта стратегия лечения будет актуальна для других состояний, при которых нарушается кровоснабжение, таких как сердечный приступ или инсульт.»
