Questo studio proof-of-concept esplora la fattibilità e l’efficacia della perfusione polmonare ex vivo (EVLP) in posizione ortostatica, utilizzando una innovativa campana regolabile progettata per migliorare la preservazione dei polmoni destinati al trapianto. La ricerca, condotta da un team guidato dal Prof. Massimo Boffini presso l’Università di Torino, affronta una problematica cruciale nel campo dei trapianti di polmone: l’ottimizzazione della preservazione degli organi per aumentare la disponibilità e la qualità dei trapianti polmonari.
La campana regolabile PerLungs® rappresenta un’innovazione significativa nel campo dell’EVLP. Questa tecnologia consente di cambiare la posizione del graft da 0° a 90° durante la procedura, mimando la posizione fisiologica dei polmoni in un soggetto in piedi. La campana è dotata di una base d’appoggio mobile che può essere inclinata manualmente, con un gancio nella parte prossimale della piastra inclinabile che serve per ancorare i polmoni alla carena, mantenendoli sospesi quando in posizione ortostatica. La lunghezza del gancio può essere regolata in base alle dimensioni del graft, offrendo flessibilità per diverse dimensioni di organi.
Lo studio ha utilizzato un modello di maiale adulto, con un blocco cuore-polmoni prelevato e sottoposto a 4 ore di conservazione fredda statica, simulando uno scenario di donazione dopo morte cardiaca (DCD). La procedura EVLP è stata condotta per 4 ore, con un posizionamento progressivo verso la posizione ortostatica durante la prima ora di perfusione.
Il protocollo EVLP utilizzato in questo studio si è basato su quello di Toronto, con riscaldamento graduale e aumento progressivo del flusso vascolare. Il flusso di perfusione target è stato raggiunto gradualmente in un’ora. A 10 minuti dall’avvio, il flusso è stato aumentato al 20% del flusso teorico calcolato e la temperatura impostata a 30°C. Il flusso è stato poi progressivamente aumentato al 30%, 50%, 80% e infine al 100% del target, rispettivamente ogni 10 minuti e la ventilazione è stata avviata quando la temperatura ha raggiunto i 32°C.
Rispetto alle tecniche EVLP standard che mantengono i polmoni in posizione supina, questo nuova approccio ortostatico mira a superare i problemi di perfusione non omogenea. Le tecniche standard possono portare a una iperperfusione delle regioni dipendenti inferiori e una ipoperfusione delle regioni non dipendenti, causando potenzialmente una distribuzione asimmetrica della ventilazione-perfusione. L’approccio ortostatico cerca di migliorare questa distribuzione, riducendo lo stress da taglio capillare e l’accumulo di edema polmonare.
Questa tecnica potrebbe avere implicazioni significative per l’utilizzo di polmoni da donatori DCD. I polmoni da questi donatori sono spesso considerati marginali e possono beneficiare particolarmente di tecniche di preservazione avanzate. L’EVLP ortostatica mira a migliorare la qualità di questi organi, aumentando il numero di polmoni idonei per il trapianto da questa fonte di donatori.
I risultati dello studio hanno evidenziato diversi aspetti positivi. Si è osservata una notevole stabilità dello scambio gassoso, con il ΔPaO2 (differenza tra PaO2 pre e post) che si è mantenuto superiore a 300 mmHg per 4 ore, raggiungendo un valore medio di 366 ± 30 mmHg. Questo dato è particolarmente significativo in quanto dimostra la capacità del sistema di mantenere una funzione polmonare ottimale per un periodo prolungato.
L’analisi dei parametri durante le fasi di inclinazione ha mostrato un miglioramento significativo. La compliance statica è aumentata progressivamente da 75 a 84 cm H2O/ml. Il ΔPaO2/FiO2 ha registrato un aumento notevole nella prima fase ortostatica (da 297 a 389 mmHg), mantenendosi elevato nelle fasi successive. Questi dati supportano l’efficacia dell’approccio ortostatico nel migliorare la funzionalità polmonare durante l’EVLP.
Parallelamente, lo studio ha rivelato una marcata stabilità della meccanica respiratoria. La pressione di picco e di plateau delle vie aeree, così come la compliance dinamica e statica, sono rimaste costanti durante l’intera procedura. Questi parametri sono indicativi di una buona preservazione della struttura e della funzionalità polmonare durante il processo di EVLP ortostatica.
La valutazione macroscopica ha fornito ulteriori prove dell’efficacia di questa tecnica. I polmoni hanno mantenuto un aspetto stabile durante tutta la procedura, senza mostrare segni evidenti di congestione lobare o atelettasia. Di particolare interesse è stata l’osservazione di una migliore espansione delle aree dorsali del graft, che simula il movimento fisiologico dei polmoni di un soggetto in piedi.
L’analisi istologica ha corroborato i risultati macroscopici e fisiologici. L’esame microscopico dei tessuti polmonari non ha rivelato edema o congestione nei campioni analizzati. L’infiltrazione granulocitaria è risultata sporadica nell’interstizio polmonare e assente negli alveoli, indicando una risposta infiammatoria minima. Inoltre, l’assenza di emorragie o micro-trombosi suggerisce che la tecnica non ha causato danni vascolari significativi.
I metodi di valutazione utilizzati in questo studio hanno incluso non solo parametri fisiologici e istologici, ma anche una valutazione macroscopica dettagliata dei cambiamenti di colore e dell’espansione polmonare durante la perfusione, fornendo una visione completa della funzionalità e della qualità degli organi.
Questi risultati, considerati nel loro insieme, suggeriscono che l’approccio ortostatico durante l’EVLP è fattibile e potenzialmente vantaggioso per la preservazione dei polmoni destinati al trapianto. La stabilità dei parametri fisiologici, unita all’assenza di danni istologici significativi, indica che questa tecnica innovativa potrebbe migliorare la qualità degli organi disponibili per il trapianto.
L’introduzione della campana regolabile PerLungs® rappresenta un passo avanti significativo nel campo dell’EVLP. Affrontando la questione della posizione del graft durante la procedura, questa tecnologia potrebbe migliorare l’efficacia della perfusione ex vivo, contribuendo ad aumentare la disponibilità di organi idonei per il trapianto.
Questo studio apre nuove prospettive nel campo della preservazione degli organi per il trapianto polmonare. L’approccio ortostatico durante l’EVLP, reso possibile dalla campana regolabile PerLungs®, potrebbe rappresentare un avanzamento significativo nella gestione dei polmoni donati. Migliorando la qualità degli organi disponibili per il trapianto, questa tecnologia potrebbe contribuire a incrementare il numero di trapianti polmonari eseguibili e migliorare gli esiti per i pazienti.
Le potenziali applicazioni future di questa tecnologia sono vaste. Oltre a migliorare la preservazione degli organi, potrebbe consentire una valutazione più accurata dei polmoni marginali, potenzialmente espandendo il pool di donatori. Inoltre, in combinazione con altre metodiche, potrebbe aprire la strada a nuove strategie di trattamento ex vivo per ricondizionare organi inizialmente non idonei al trapianto.
Link: https://www.frontierspartnerships.org/articles/10.3389/ti.2024.13178