vtioВестник трансплантологии и искусственных органовRussian Journal of Transplantology and Artificial Organs1995-1191Academician V.I.Shumakov National Medical Research Center of Transplantology and Artificial Organs", Ministry of Health of the Russian Federation10.15825/1995-1191-2024-4-140-148vtio-1771Research ArticleТрансплантация сердца и вспомогательное кровообращениеHeart Transplantation and Assisted CirculationВлияние длительной консервации сердечного трансплантата на активацию белков адгезии и синтетическую эндотелиальную функциюEffect of prolonged cardiac graft preservation on adhesion protein activation and synthetic endothelial functionЖульковМ. О.ZhulkovМ. O.

Новосибирск

Novosibirsk

КармадоноваН. А.KarmadonovaN. A.

Новосибирск

Novosibirsk

СуровцеваМ. А.SurovtsevaM. A.

Новосибирск

Novosibirsk

КимИ. И.KimI. I.

Новосибирск

Novosibirsk

ПовещенкоО. В.PoveshchenkoO. V.

Новосибирск

Novosibirsk

poveschenkoov@yandex.ruЗыковИ. С.ZykovI. S.

Новосибирск

Novosibirsk

i_zykov@meshalkin.ruТарковаА. Р.TarkovaA. R.

Новосибирск

Novosibirsk

a_tarkova@meshalkin.ruСиротаД. А.SirotaD. A.

Новосибирск

Novosibirsk

d_sirota@meshalkin.ruПротопоповА. В.ProtopopovA. V.

Новосибирск

Novosibirsk

andrew-uss@yandex.ruМакаевА. Г.MakaevA. G.

Макаев Александр Геннадьевич

630055, Новосибирск, ул. Речкуновская, д. 15.

Тел. (905) 198-33-31

Alexander Makaev.

15, Rechkunovskaya str., Novosibirsk, 630055

Phone: (905) 198-33-31

sashamakaev@mail.ruКосимовФ. Ю.KosimovF. Yu.

Новосибирск

Novosibirsk

Kosimov-us@mail.ruМуртазалиевМ. Н.MurtazalievM. N.

Новосибирск

Novosibirsk

murtazaliev_m@meshalkin.ruГусеваА. В.GusevaA. V.

Новосибирск

Novosibirsk

gusevaanastasya@mail.ruАгаеваХ. А.AgaevaK. A.

Новосибирск

Novosibirsk

agaeva_k@meshalkin.ruФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Минздрава РоссииРоссияMeshalkin National Medical Research CenterRussian FederationФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Минздрава России; Научно-исследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии – филиал ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр – Институт цитологии и генетики СО РАН»Russian FederationMeshalkin National Medical Research Center; Research Institute of Clinical and Experimental LymphologyRussian FederationФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Минздрава России; ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииRussian FederationMeshalkin National Medical Research Center; Novosibirsk State Medical UniversityRussian Federation202428082024264140148Copyright © Жульков М.О., Кармадонова Н.А., Суровцева М.А., Ким И.И., Повещенко О.В., Зыков И.С., Таркова А.Р., Сирота Д.А., Протопопов А.В., Макаев А.Г., Косимов Ф.Ю., Муртазалиев М.Н., Гусева А.В., Агаева Х.А., 20252025Жульков М.О., Кармадонова Н.А., Суровцева М.А., Ким И.И., Повещенко О.В., Зыков И.С., Таркова А.Р., Сирота Д.А., Протопопов А.В., Макаев А.Г., Косимов Ф.Ю., Муртазалиев М.Н., Гусева А.В., Агаева Х.А.Zhulkov М.O., Karmadonova N.A., Surovtseva M.A., Kim I.I., Poveshchenko O.V., Zykov I.S., Tarkova A.R., Sirota D.A., Protopopov A.V., Makaev A.G., Kosimov F.Y., Murtazaliev M.N., Guseva A.V., Agaeva K.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.transpl.ru/vtio/article/view/1771Цель

Цель. Провести сравнительное исследование эффективности фармакохолодовой консервации раствором Kустодиола® (Custodiol HTK, Dr Franz Köhler Chemie GmbH, Бенсхайм, Германия) и нормотермической аутоперфузии сердечного трансплантата в составе сердечно-легочного комплекса ex vivo.

Материалы и методы

Материалы и методы. В качестве модели для проведения серии острых экспериментов использовали свиней породы ландрас весом 50 ± 5 кг в возрасте 4–5 мес. (n = 10). В экспериментальной группе (n = 5) кондиционирование сердечно-легочного комплекса проводили методом аутоперфузии в течение 6 ч. В контрольной группе восстановление насосной функции сердца осуществляли после 6-часовой фармакохолодовой консервации Кустодиолом®. Эффективность методов консервации сердечного трансплантата оценивали путем измерения маркеров ишемии миокарда, синтетической функции эндотелиоцитов, маркеров эндотелиальной активации (селектины Е/Р, эндотелиальный фактор роста).

Результаты

Результаты. После реперфузии сердечного трансплантата было обнаружено статистически значимое повышение концентрации маркеров ишемии миокарда в контрольной группе, также отмечалось значительное снижение синтеза эндотелиального релаксирующего фактора в группе консервации раствором Кустодиола® (378,5 [226,4; 539,7] против 542,1 [377,6; 853,2] мкмоль/мл в группе аутоперфузии, р < 0,05). Степень реперфузионного повреждения/активации коронарного эндотелия в контрольной группе была в несколько раз выше, чем в группе нормотермического аутоперфузионного кондиционирования. При этом сердечный выброс после 6-часового кондиционирования трансплантатов составил 0,63 [0,37; 0,80] и 0,37 [0,23; 0,37] л/мин в экспериментальной и контрольной группах соответственно (р < 0,05).

Заключение

Заключение. Нормотермическая аутоперфузия показала значительное преимущество в сохранении морфофункционального статуса донорского сердца по сравнению с фармакохолодовой консервацией кустодиолом® в течение 6 ч кондиционирования трансплантата ex vivo.

Objective

Objective: to conduct a comparative study of the efficacy of Custodiol® cardioplegia (Custodiol HTK, Dr. Franz Köhler Chemie GmbH, Bensheim, Germany) and normothermic autoperfusion of heart graft as a part of an ex vivo cardiopulmonary complex (CPC).

Methods

Methods. Landrace pigs weighing 50 ± 5 kg and aged 4–5 months (n = 10) were used as the model for a series of acute experiments. In the experimental group (n = 5), the CPC was conditioned by autoperfusion for 6 hours. In the control group, the heart’s pumping function was restored after a 6-hour cold preservation with Custodiol®. The effectiveness of cardiac graft preservation methods was evaluated by measuring myocardial ischemic markers, endothelial synthetic function, and endothelial cell activation markers (E- and P-selectins, endothelial growth factor).

Results

Results. Following cardiac graft reperfusion, the control group exhibited a statistically significant increase in the concentration of myocardial ischemia markers; also, there was a significant decrease in the synthesis of endothelium-derived relaxing factor in the Custodiol® solution preservation group (378.5 [226.4; 539.7] vs. 542.1 [377.6; 853.2] μM/mL in the autoperfusion group, p < 0.05). The degree of coronary endothelial reperfusion injury/activation was several times higher in the control group than in the normothermic autoperfusion conditioning group. Moreover, cardiac output after a 6-hour graft conditioning was 0.63 [0.37; 0.80] and 0.37 [0.23; 0.37] L/min in the experimental and control groups, respectively (p < 0.05).

Conclusion

Conclusion. Normothermic autoperfusion showed a significant advantage in preserving the morphofunctional status of the donor heart compared with cold preservation with Custodiol® during 6 hours of ex vivo graft conditioning.

аутоперфузияконсервация сердцанормотермическая перфузияреперфузионное повреждениетрансплантация сердцафармакохолодовая консервацияautoperfusionheart preservationnormothermic perfusionreperfusion injuryheartИсследование выполнено в рамках проекта № 2325-10013 (Соглашение № 23-25-10013 от 20.04.2023 г. с РНФ, Соглашение № р-52 от 03.04.2023 г. с Министерством науки и инновационной политики НСО).ReferencesHosenpud JD, Bennett LE, Keck BM, Fiol B, Boucek MM, Novick RJ. The Registry of the International Society for Heart and Lung Transplantation: sixteenth official report – 1999. J Heart Lung Transplant. 1999 Jul; 18 (7): 611–626.Hosenpud JD, Bennett LE, Keck BM, Fiol B, Boucek MM, Novick RJ. The Registry of the International Society for Heart and Lung Transplantation: sixteenth official report – 1999. J Heart Lung Transplant. 1999 Jul; 18 (7): 611–626.Stoica SC, Goddard M, Large SR. The endothelium in clinical cardiac transplantation. Ann Thorac Surg. 2002 Mar; 73 (3): 1002–1008.Stoica SC, Goddard M, Large SR. The endothelium in clinical cardiac transplantation. Ann Thorac Surg. 2002 Mar; 73 (3): 1002–1008.Tsao PS, Aoki N, Lefer DJ, Johnson G 3rd, Lefer AM. Time course of endothelial dysfunction and myocardial injury during myocardial ischemia and reperfusion in the cat. Circulation. 1990 Oct; 82 (4): 1402–1412.Tsao PS, Aoki N, Lefer DJ, Johnson G 3rd, Lefer AM. Time course of endothelial dysfunction and myocardial injury during myocardial ischemia and reperfusion in the cat. Circulation. 1990 Oct; 82 (4): 1402–1412.Kupatt C, Habazettl H, Zahler S, Weber C, Becker BF, Messmer K, Gerlach E. ACE-inhibition prevents postischemic coronary leukocyte adhesion and leukocyte-dependent reperfusion injury. Cardiovasc Res. 1997 Dec; 36 (3): 386–395.Kupatt C, Habazettl H, Zahler S, Weber C, Becker BF, Messmer K, Gerlach E. ACE-inhibition prevents postischemic coronary leukocyte adhesion and leukocyte-dependent reperfusion injury. Cardiovasc Res. 1997 Dec; 36 (3): 386–395.Ma XL, Weyrich AS, Lefer DJ, Lefer AM. Diminished basal nitric oxide release after myocardial ischemia and reperfusion promotes neutrophil adherence to coronary endothelium. Circ Res. 1993 Feb; 72 (2): 403–412.Ma XL, Weyrich AS, Lefer DJ, Lefer AM. Diminished basal nitric oxide release after myocardial ischemia and reperfusion promotes neutrophil adherence to coronary endothelium. Circ Res. 1993 Feb; 72 (2): 403–412.Kubes P, Suzuki M, Granger DN. Nitric oxide: an endogenous modulator of leukocyte adhesion. Proc Natl Acad Sci USA. 1991 Jun 1; 88 (11): 4651–4655.Kubes P, Suzuki M, Granger DN. Nitric oxide: an endogenous modulator of leukocyte adhesion. Proc Natl Acad Sci USA. 1991 Jun 1; 88 (11): 4651–4655.Patel KD, Zimmerman GA, Prescott SM, McEver RP, McIntyre TM. Oxygen radicals induce human endothelial cells to express GMP-140 and bind neutrophils. J Cell Biol. 1991 Feb; 112 (4): 749–759.Patel KD, Zimmerman GA, Prescott SM, McEver RP, McIntyre TM. Oxygen radicals induce human endothelial cells to express GMP-140 and bind neutrophils. J Cell Biol. 1991 Feb; 112 (4): 749–759.Boyle EM Jr, Pohlman TH, Cornejo CJ, Verrier ED. Endothelial cell injury in cardiovascular surgery: ischemiareperfusion. Ann Thorac Surg. 1996 Dec; 62 (6): 1868– 1875.Boyle EM Jr, Pohlman TH, Cornejo CJ, Verrier ED. Endothelial cell injury in cardiovascular surgery: ischemiareperfusion. Ann Thorac Surg. 1996 Dec; 62 (6): 1868– 1875.Forbess JM, Hiramatsu T, Nomura F, Miura T, Farrington GK, Sokolowski K et al. Anti-CD11b monoclonal antibody improves myocardial function after six hours of hypothermic storage. Ann Thorac Surg. 1995 Nov; 60 (5): 1238–1244.Forbess JM, Hiramatsu T, Nomura F, Miura T, Farrington GK, Sokolowski K et al. Anti-CD11b monoclonal antibody improves myocardial function after six hours of hypothermic storage. Ann Thorac Surg. 1995 Nov; 60 (5): 1238–1244.Lefer AM, Tsao PS, Lefer DJ, Ma XL. Role of endothelial dysfunction in the pathogenesis of reperfusion injury after myocardial ischemia. FASEB J. 1991 Apr; 5 (7): 2029–2034.Lefer AM, Tsao PS, Lefer DJ, Ma XL. Role of endothelial dysfunction in the pathogenesis of reperfusion injury after myocardial ischemia. FASEB J. 1991 Apr; 5 (7): 2029–2034.Costanzo MR, Dipchand A, Starling R, Anderson A, Chan M, Desai S et al. The International Society of Heart and Lung Transplantation Guidelines for the care of heart transplant recipients. J Heart Lung Transplant. 2010 Aug; 29 (8): 914–956.Costanzo MR, Dipchand A, Starling R, Anderson A, Chan M, Desai S et al. The International Society of Heart and Lung Transplantation Guidelines for the care of heart transplant recipients. J Heart Lung Transplant. 2010 Aug; 29 (8): 914–956.Banner NR, Thomas HL, Curnow E, Hussey JC, Rogers CA, Bonser RS et al. The importance of cold and warm cardiac ischemia for survival after heart transplantation. Transplantation. 2008 Aug 27; 86 (4): 542–547.Banner NR, Thomas HL, Curnow E, Hussey JC, Rogers CA, Bonser RS et al. The importance of cold and warm cardiac ischemia for survival after heart transplantation. Transplantation. 2008 Aug 27; 86 (4): 542–547.Pettit SJ, Petrie MC. Transplantation of Hearts Donated After Circulatory-Determined Death. Circ Heart Fail. 2019 Apr; 12 (4): e005991.Pettit SJ, Petrie MC. Transplantation of Hearts Donated After Circulatory-Determined Death. Circ Heart Fail. 2019 Apr; 12 (4): e005991.Таркова АР, Зыков ИС, Жульков МО, Протопопов АВ, Смирнов ЯМ, Макаев АГ и др. Нормотермическая аутоп ерфузия сердечно-легочного комплекса ex vivo: оценка функционального статуса и метаболизма. Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2023; 25 (4): 150–159. Tarkova AR,Tarkova AR, Zykov IS, Zhulkov MO, Protopopov AV, Smirnov YaM, Makaev AG et al. Normothermic ex vivo heart and lung autoperfusion: assessment of functional status and metabolism. Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs. 2023; 25 (4): 150–159.Жульков МО, Таркова АР, Зыков ИС, Макаев АГ, Протопопов АВ, Муртазалиев МН и др. Длительная нормотермическая аутоперфузия сердечно-легочного комплекса ex vivo как метод эффективного кондиционирования трансплантата: экспериментальное исследование. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2023; 27 (4): 33–42.Zhulkov MO, Tarkova AR, Zykov IS, Makaev AG, Protopopov AV, Murtazaliyev MN et al. Long-term normothermic autoperfusion of the cardiopulmonary complex ex vivo as a method of effective graft conditioning: an experimental study. Circulatory pathology and cardiac surgery. 2023; 27 (4): 33–42.Zhou M, Yu Y, Luo X, Wang J, Lan X, Liu P et al. Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury: Therapeutics from a Mitochondria-Centric Perspective. Cardiology. 2021; 146 (6): 781–792.Zhou M, Yu Y, Luo X, Wang J, Lan X, Liu P et al. Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury: Therapeutics from a Mitochondria-Centric Perspective. Cardiology. 2021; 146 (6): 781–792.Lasky LA. Selectin-carbohydrate interactions and the initiation of the inflammatory response. Annu Rev Biochem. 1995; 64: 113–139.Lasky LA. Selectin-carbohydrate interactions and the initiation of the inflammatory response. Annu Rev Biochem. 1995; 64: 113–139.Cell adhesion molecules: selectins and integrins – PubMed [Electronic resource]. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10647744/ (accessed: 18.01.2024).Cell adhesion molecules: selectins and integrins – PubMed [Electronic resource]. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10647744/ (accessed: 18.01.2024).Koskinen PK, Lemström KB. Adhesion molecule P-selectin and vascular cell adhesion molecule-1 in enhanced heart allograft arteriosclerosis in the rat. Circulation. 1997 Jan 7; 95 (1): 191–196.Koskinen PK, Lemström KB. Adhesion molecule P-selectin and vascular cell adhesion molecule-1 in enhanced heart allograft arteriosclerosis in the rat. Circulation. 1997 Jan 7; 95 (1): 191–196.Weyrich AS, Ma XY, Lefer DJ, Albertine KH, Lefer AM. In vivo neutralization of P-selectin protects feline heart and endothelium in myocardial ischemia and reperfusion injury. J Clin Invest. 1993 Jun; 91 (6): 2620–2629.Weyrich AS, Ma XY, Lefer DJ, Albertine KH, Lefer AM. In vivo neutralization of P-selectin protects feline heart and endothelium in myocardial ischemia and reperfusion injury. J Clin Invest. 1993 Jun; 91 (6): 2620–2629.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.