Estudio experimental aleatorizado sobre la eficacia de la preservación renal hipotérmica en máquina con suplementación de oxígeno
- Autores: Vital Hevia Palacios
- Directores de la Tesis: Francisco Javier Burgos Revilla (dir. tes.), María Victoria Gómez Dos Santos (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Alcalá ( España ) en 2022
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Manuel Vicente Sánchez Chapado (presid.), E. Lledó García (secret.), Federico Soria Gálvez (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencias de la Salud por la Universidad de Alcalá
- Materias:
- Enlaces
- Resumen
- español
Hasta la fecha, la eficacia y la seguridad del empleo de altas concentraciones de oxígeno (O2) durante la perfusión hipotérmica en máquina (PHM) no han sido establecidos. En este estudio se investiga el impacto de la administración de altas concentraciones de O2 durante la PHM en un modelo porcino de donación en asistolia (DA), tanto en términos de función renal como sus efectos metabólicos y bioquímicos.
Material y Métodos Estudio de cohorte prospectivo aleatorizado y no ciego en un modelo porcino de autotrasplante que imita las condiciones de la DA de tipo III de Maastricht, en condiciones de PHM con suplemento de oxígeno (PHMO) comparadas con la PHM sin oxígeno (PHM) en el dispositivo LifePort®. El objetivo primario fue la función renal post-trasplante, mientras que los objetivos secundarios fueron los cambios en la dinámica de la perfusión, la lesión celular medida por los niveles de lactato deshidrogenasa (LDH) y lactato en el líquido de preservación, la peroxidación lipídica en las biopsias renales, la transición epitelio-mesenquimal (TEM) y la expresión de genes oxidativos en los cultivos celulares, la generación de ATP medida por el test SeaHorse en los cultivos celulares, la expresión de miRNA en la solución de preservación y por último el examen histológico.
Resultados La generación de ATP y el estrés oxidativo, medidos por la peroxidación lipídica, aumentaron simultáneamente tras la isquemia caliente en el grupo PHMO. La PHMO no mostró un efecto beneficioso significativo sobre la función renal o la supervivencia de los animales. Se observó un claro aumento de la peroxidación lipídica en el grupo PHMO, que también dio lugar a una mayor expresión de los genes responsables de las enzimas antioxidantes superóxido-dismutasa-1 (SOD-1) y catalasa. La disfunción de la cadena respiratoria se mantuvo en el grupo PHMO con una disminución de la producción de ATP, un aumento de la fuga de protones y una disminución de la reserva respiratoria. En cuanto a la TEM, también se observó un aumento de la expresión de los genes de vimentina, fibronectina y colágeno en el grupo PHMO. Por último, se modificaron significativamente los niveles de expresión de miR-101 y miR-126, relacionados con las funciones características del epitelio tubular.
Conclusiones Aunque se observó una tendencia hacia una mejor función renal y supervivencia en el grupo PHMO, su estudio metabólico reveló una menor eficiencia de la cadena respiratoria y un incremento del estrés oxidativo que se tradujeron en un aumento de la expresión de genes de TEM, lo que podría conducir a un aumento de la fibrosis renal. El diferente perfil de miRNA asociado a la PHMO podría ser expresión de un diferente metabolismo celular subyacente. Todo ello hace que, en la actualidad, la PHMO no pueda ser considerada una práctica estándar y su papel en la preservación renal deba ser aclarado.
- English
The efficacy and safety of employing high concentrations of oxygen during hypothermic machine perfusion (HMP) has not been fully elucidated to date. This study investigates the impact on renal function of administering high concentrations of oxygen during HMP in a porcine model of donation after circulatory death, as well as its metabolic and biochemical effects.
Methods: A randomized non-blinded prospective cohort study was established in a porcine transplant model mimicking Maastricht type III DCD under oxygensupplemented HMP (Ox-HMP) compared with non-supplemented (nOx-HMP) (LifePort® kidney transporter) conditions. Primary endpoint was post-KT renal function, meanwhile secondary endpoints included changes in perfusion dynamics, cellular lesion measured by LDH and lactate levels in perfusate, lipid peroxidation in kidney biopsies, epithelial mesenchymal transition (EMT) and oxidative gene expression in cell cultures, ATP generation measured by SeaHorse assays in cell cultures, miRNA expression in preservation solution and finally histology assessment.
Results: ATP generation and oxidative stress, as measured by lipid peroxidation, both increased simultaneously after warm ischemia in the Ox-HMP group. OxHMP did not exhibit a significant effect on kidney function or animal survival. It was observed a clear increase of lipid peroxidation in the Ox-HMP group which also resulted in a greater expression of the genes responsible for superoxide dismutase 1 (SOD-1) and catalase antioxidant enzymes. Respiratory chain dysfunction was maintained in the Ox-HMP group with a decrease in ATP production, increased proton leakage and a decrease in respiratory reserve.
Regarding EMT, an increase in the expression of vimentin, fibronectin and collagen genes was also observed in the Ox-HMP group. Finally, the expression levels of miR-101 and miR-126, related to characteristic functions of the tubular epithelium, were significantly modified.
Conclusions: Although a trend towards better renal function and survival was observed in the Ox-HMP group, its metabolic assessment revealed lower respiratory chain efficiency and increased oxidative stress that resulted into increased expression of EMT genes, which could lead to renal fibrosis. The different miRNA profile associated with Ox-HMP could be an expression of a different underlying cellular metabolism. Therefore, Ox-HMP cannot be considered a standard practice at present and its role in renal preservation needs to be clarified.
- español
