Lesão de isquémia e de reperfusão na transplantação renal com dadores em paragem cardíaca : estudo experimental

Tese de doutoramento em Medicina (Cirurgia Geral), apresentada à Universidade de Lisboa através da Faculdade de Medicina, 2008A transplantação é a melhor e, por vezes, a única terapêutica para a falência terminal de órgãos. A maior limitação para a transplantação reside na escassez de órgãos. Enquanto o número de candidatos aumenta de uma forma sustentada, o número de dadores permanece sensivelmente constante. Os dadores com coração parado, ou seja, aqueles que sofreram uma paragem cardíaca irreversível, são provavelmente, a maior fonte inexplorada de dadores e a melhor alternativa para combater a escassez de órgãos. O tempo de isquémia a que estes órgãos inevitavelmente estão sujeitos condiciona os resultados imediatos e a longo prazo do transplante contribuindo para a disfunção precoce, para o não funcionamento ou para a disfunção crónica do enxerto. A lesão de isquémia e de reperfusão (I/R), um fenómeno inflamatório multifactorial associado à colheita, preservação e implantação de órgãos, representa actualmente, um dos principais problemas na transplantação clínica. De facto, com a introdução de novos e potentes imunossupressores, a rejeição aguda passou a ser mais facilmente controlável, e a atenção da comunidade transplantadora focou-se na disfunção crónica do enxerto para a qual contribuem factores não imunológicos, nomeadamente, a agressão inicial a que os órgãos estão sujeitos. Acreditamos que a aplicação de novas estratégias para prevenção e/ou atenuação da lesão resultante da lesão de I/R, tornará mais segura a utilização dos órgãos colhidos em paragem cardíaca. O trabalho desenvolvido realizou-se em três diferentes condições experimentais. Numa primeira fase, utilizando um modelo de I/R renal e 12 hepática no rato (n=95), estudámos vias, mediadores inflamatórios e testámos fármacos potencialmente interessantes para a modulação da resposta inflamatória associado à lesão de I/R. Verificámos que a lesão de I/R renal e hepática provoca disfunção e lesão destes órgãos. Demonstrámos pela primeira vez, que: - A administração de 5-AIQ, um potente e hidrossolúvel inibidor da activação da PARP, atenuou significativamente a lesão resultante da I/R destes órgãos. - A administração de tempol, um potente captador de radicais livres, protegeu o fígado da lesão de I/R deste órgão. - A administração de eritropoietina na forma de pré-tratamento, protegeu o fígado da lesão de I/R. - O DETC, um ditiocarbamato inibidor da activação do NF-κB, reduziu significativamente a disfunção e lesão hepática associada à lesão de I/R deste órgão, quando administrado antes da reperfusão. No segundo modelo experimental, transplantámos no porco, rins (n=22) colhidos em paragem circulatória cardíaca. Reproduzimos, num modelo animal de colheita e transplantação renal em paragem cardíaca, as condições a que os dadores, enxertos e receptores estão sujeitos na prática clínica e testámos os fármacos mais promissores, de acordo com os resultados da primeira fase. Verificámos que a transplantação de rins colhidos em paragem circulatória traduziu-se por uma significativa disfunção e lesão, renal e sistémica. Demonstrámos pela primeira vez, que: - O pré-tratamento do dador com uma dose única de eritropoietina, administrada 30 minutos antes da isquémia, reduziu significativamente esta lesão. 13 - A administração de tempol, um captador de radicais livres com capacidade de actuar dentro da célula, 10 minutos antes da reperfusão e em perfusão contínua durante 4 horas atenuou significativamente a lesão associada à transplantação de órgãos colhidos em paragem cardíaca. - A administração de 5-AIQ, um inibidor da activação da PARP, 10 minutos antes da reperfusão e em perfusão contínua durante 1 hora, protegeu eficazmente o enxerto e o receptor da lesão associada à transplantação de órgãos colhidos em paragem cardíaca. No terceiro modelo experimental testámos, a perfusão pulsátil mecânica, não só como técnica de preservação de rins (n=48) colhidos em paragem circulatória cardíaca, mas também como meio de definição de critérios de viabilidade pré-transplante. Verificámos que rins submetidos a diferentes tipos de isquémia apresentavam disfunção e lesão renal que se traduziu por alterações dos parâmetros funcionais, metabólicos e inflamatórios durante a perfusão pulsátil. Demonstrámos pela primeira vez que: - A adição de polietileno glicol (PEG), um colóide de alto peso molecular e com propriedades antioxidantes, à solução de preservação pulsátil melhorou significativamente estes parâmetros. - O doseamento de marcadores metabólicos e inflamatórios no perfusado poderá constituir mais um critério para determinação da viabilidade renal pré-transplante. Com os resultados obtidos, pensamos ser sustentável propor, o prétratamento do dador, a preservação pulsátil dos rins com manipulação farmacológica da solução de preservação e o tratamento do receptor, com fármacos capazes de modular a resposta inflamatória associada à colheita e transplantação de órgãos colhidos em paragem circulatória. Podemos especular 14 que esta nova forma de abordar a lesão de I/R na transplantação renal, pode não só melhorar substancialmente os resultados da transplantação, mas também alargar o “pool” de dadores permitindo que um maior número de doentes tenha acesso a esta modalidade terapêutica, muitas vezes a única possível para o tratamento das suas doenças.Transplantation is the best (and often the only) treatment for end stage organ failure. While the number of patients needing a transplant is steadily increasing the number of transplants has remained essentially stable. As a result of this widening discrepancy, the number of patients awaiting a transplant is inexorably increasing and organ shortage is the main limitation to transplantation. The use organs recovered from donors after cardiac death (DCD) can significantly alleviate the critical shortage of grafts. However, with expanded donor criteria, delayed graft function (DGF) and primary non function (PNF) of the grafts must be minimized. Ischemia/reperfusion injury (IRI) is a multi-factorial inflammatory event inexorably related to transplantation. In donation after cardiac death this is a major cause of DGF. Its negative impact on early and late graft function predisposes to acute rejection and should be minimized by adequate strategies. Regarding the results of our study we think it acceptable to propose the pre-treatment of the donor with EPO, the pulsatile machine perfusion of the kidneys with pharmacological manipulation of the preservation solution and the treatment of the receptor with tempol and/or 5-AIQ. We can speculate that this new way of approaching the I/R lesion associated with the transplantation of kidneys recovered after cardiac death, could substantially improve the quality of the organs and consequently the results of the transplantation