СПОСОБ КОНСЕРВАЦИИ ДОНОРСКОГО СЕРДЦА Российский патент 2021 года по МПК A01N1/02 A61K9/48 A61P9/04 

Изобретение относится к медицине, а именно к патофизиологии и экспериментальной трансплантологии, и может быть использовано для длительного сохранения жизнеспособности донорских сердец экспериментальных животных.

Из существующего уровня техники известен способ консервации сердца, применяемый в подавляющем большинстве трансплантационных центров, который предполагает введение в трансплантат охлажденного консервирующего раствора и его гипотермическое бесперфузионное хранение [Меркин Н.А., Вольгушев В.Е., Андронов С.П., Осин Н.С. Технологии сохранения донорских органов на примере донорского сердца. Состояние и перспективы. Трансплантология. 2016;(1):29-35].

Основным недостатком данного способа консервации донорского сердца является короткий срок гарантированного сохранения жизнеспособности органа, ограниченный 4-6 часами, поскольку увеличение сроков консервации сердца известным способом ассоциировано с высоким риском повреждения и отторжения трансплантата [Goldsmith KA, Demiris N, Gooi JH, et al. Life-years gained by reducing donor heart ischemic times. Transplantation. 2009;87:243–248; Banner NR, Thomas HL, Curnow E, Hussey JC, Rogers CA, Bonser RS; Steering Group of the United Kingdom Cardiothoracic Transplant Audit. The importance of cold and warm cardiac ischemia for survival after heart transplantation. Transplantation. 2008;86:542–547].

Описан способ консервации органов, основанный на перфузии и консервации сердца раствором, содержащим пептидный ингибитор протеинкиназы C [Патент РФ 2 440 131 МПК A61K 38/04; A61K 9/08. “Способ консервации органов” / ЯНГ Линдон; патентообладатель: ФИЛАДЕЛЬФИЯ КОЛЛЕДЖ ОФ ОСТЕОПАТИК МЕДИСИН (US). Заявка: №2008127753/15; заявл. 11.12.06; опубл. 20.01.10, Бюл. №2]. Однако преимущества указанного способа для длительной консервации донорского сердца неочевидны, поскольку исследованное время полной ишемии миокарда составило всего 20 минут, а общая длительность протокола эксперимента – 80 минут.

Описан способ презервирования миокарда при трансплантации, предполагающий использование левосимендана в консервирующей растворе в качестве кардиопротективного агента. [Патент РФ 2 535 036 МПК A01N 1/02; A61K 31/495; A61P 9/04 “Способ презервирования миокарда”/ Барбараш Л.С., Григорьев Е.В., Плотников Г.П., Шукевич Д.Л., Хаес Б.Л. Патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно- сосудистых заболеваний" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ФГБУ "НИИ КПССЗ" СО РАМН). Заявка: № 2013143643/15; заявл. 26.09.13; опубл. 10.12.14, Бюл. № 34]. Применимость данного способа для длительной консервации донорского сердца также не раскрыта в описании сущности изобретения, а общее время ишемии сердечного трансплантата не превышало стандартных 4-6 часов.

В связи с изложенным поиск новых способов консервации сердца для увеличения сроков его сохранения представляется актуальным [Меркин Н.А., Вольгушев В.Е., Андронов С.П., Осин Н.С. Технологии сохранения донорских органов на примере донорского сердца. Состояние и перспективы. Трансплантология. 2016;(1):29-35].

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка в эксперименте способа длительной консервации донорского сердца.

Данная задача решается тем, что производят непрерывную инсуффляцию газом/газовой смесью коронарного русла донорского сердца, находящегося в охлажденном консервирующем растворе.

Способ осуществляется следующим образом. После кардиоплегии, изъятия и отмывки сердца охлажденным до +2-4°С консервирующим раствором канюлируют аорту, располагая дистальный конец канюли выше уровня отхождения устьев коронарных артерий, канюлю фиксируют лигатурой. Сердце помещают в контейнер-термостат, заполненный охлажденным до +2-4°С консервирующим раствором. Аортальную канюлю при помощи магистрали соединяют с увлажнителем и через редуктор - с газовым баллоном. Осуществляют непрерывную инсуффляцию коронарного русла донорского сердца при закрытом аортальном клапане увлажненным газом/газовой смесью под постоянным давлением 35 мм рт. ст. с объемной скоростью 3 мл/мин.

Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, заключается в обеспечении непрерывной оксигенации донорского сердца в условиях снижения его метаболических потребностей, что способствует сохранению его жизнеспособности на срок до 24 часов. Оценка жизнеспособности донорского сердца при консервации предлагаемым способом может быть проведена после его орто- и гетеротопической трансплантации или экстракорпоральной аппаратной реперфузии.

Пример конкретного выполнения.

Эксперименты были проведены на 56 половозрелых беспородных крысах-самцах. Под эфирным наркозом проводили билатеральную торакотомию, пересекали магистральные сосуды, извлекали сердце, помещали его в установку для экстракорпоральной перфузии. Перфузию сердца проводили через аорту раствором Кребса-Хензелайта, насыщенным карбогеном (95% О₂ + 5% СО₂), в режиме постоянного давления 70 мм рт. ст. при температуре 37°С, поддерживаемой ультратермостатом VT-8 (ООО “Термекс-2”, Россия), и рН 7,33-7,36. Через ушко левого предсердия в полость левого желудочка помещали латексный баллончик постоянного объема, соединенный с портативным монитором РМ-8000 (Mindray, Китай) и фиксировали его лигатурой. После стабилизации работы изолированного сердца, записывали кривую давления в левом желудочке. На основании анализа кривой давления рассчитывали систолическое, диастолическое и развиваемое давление.

Далее сердца перфузировали через аорту охлажденным до +2-4°С консервирующим раствором до достижения асистолии. Сердца экспериментальных животных были разделены на следующие группы: контроль – реперфузия сердца без консервации (n=8); холодовая бесперфузионная консервация сердца в течение 4, 8 и 24 часов соответственно (n=8); консервация сердца предлагаемым способом в течение 4, 8 и 24 часов соответственно (n=8).

Холодовую бесперфузионную консервацию сердца проводили путем хранения трансплантата в стерильном полиэтиленовом пакете, заполненном холодным консервирующим раствором, пакет с органом помещали во второй пакет со стерильной ледяной крошкой, полученную упаковку хранили в холодильнике, тем самым моделировали клиническую ситуацию консервации сердца известным способом.

Консервацию сердца предлагаемым способом осуществляли следующим образом. После кардиоплегии сердце помещали в контейнер-термостат, заполненный холодным консервирующим раствором. Канюлировали аорту, канюлю фиксировали лигатурой. Канюлю при помощи магистрали соединяли с увлажнителем и через редуктор - с газовым баллоном. Через канюлю осуществляли непрерывную инсуффляцию сердца увлажненным кислородом под постоянным давлением 35 мм рт. ст. с объемной скоростью 3 мл/мин.

По истечении срока консервации сердца были реперфузированы в установке для экстракорпоральной перфузии раствором Кребса-Хензелайта, насыщенным карбогеном, в режиме постоянного давления 70 мм рт. ст. при температуре 37°С и рН 7,33-7,36. После стабилизации работы изолированного сердца записывали кривую давления в левом желудочке. На основании анализа кривой давления рассчитывали систолическое, диастолическое и развиваемое давление.

Исходные показатели, характеризующие сократительную функцию изолированного сердца, в группах не отличались. Сердца, перенесшие холодовую бесперфузионную консервацию, демонстрировали прогрессирующее ухудшение силовых показателей сократительной функции по мере увеличения срока консервации. Угнетение сократительной функции сердец после холодовой консервации сопровождалось развитием ишемической контрактуры миокарда. Так, через 4 ч систолическое давление составляло 84% (p<0,05), развиваемое давление 82% (p<0,05) от контрольных значений, диастолическое давление было повышено в 1,3 раза по сравнению с контролем (p<0,05). Через 8 ч систолическое давление составляло 62% (p<0,05), развиваемое давление 57% (p<0,05) от контрольных значений, диастолическое давление было повышено в 1,7 раза по сравнению с контролем (p<0,05). Через 24 ч систолическое давление составляло 30% (p<0,05), развиваемое давление 18% (p<0,05) от контрольных значений, диастолическое давление было повышено в 2,7 раза по сравнению с контролем (p<0,05).

Сердца, подвергнутые консервации предлагаемым способом, характеризовались большей сохранностью сократительной функции без развития ишемической контрактуры в ходе длительного хранения. Так, через 4 ч систолическое давление составляло 94% (p<0,05), развиваемое давление 93% (p<0,05) от контрольных значений. Через 8 ч систолическое давление составляло 88% (p<0,05), развиваемое давление 87% (p<0,05) от контрольных значений. Через 24 ч систолическое давление составляло 85%(p<0,05), развиваемое давление 84% (p<0,05) от контрольных значений. Систолическое и развиваемое давление в группах консервации предлагаемым способом оказалось существенно выше по сравнению с группами холодовой консервации на соответствующих сроках хранения (p<0,05). Диастолическое давление на всех сроках консервации предлагаемым способом не отличалось от контрольных значений. Диастолическое давление в группах консервации предлагаемым способом на сроках 8 и 24 ч оказалось ниже по сравнению с группами холодовой консервации на тех же сроках хранения (p<0,05).

Таким образом, полученные данные свидетельствуют, что предлагаемый в качестве изобретения способ консервации сердца может быть использован для длительного сохранения жизнеспособности сердечного трансплантата экспериментальных животных.

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к консервации донорского сердца. Способ включает канюлирование аорты сердца, находящегося в охлажденном до +2-4°С растворе Кребса-Хензелайта, насыщенном карбогеном (95% О₂ + 5% СО₂), располагая дистальный конец канюли выше уровня отхождения устьев коронарных артерий. Затем канюлю фиксируют лигатурой и осуществляют непрерывную инсуффляцию коронарного русла при закрытом аортальном клапане увлажненным кислородом под постоянным давлением 35 мм рт.ст. с объемной скоростью 3 мл/мин на период до 24 часов. Изобретение позволяет сохранить жизнеспособность сердца на 24 часа за счет обеспечения непрерывной оксигенации донорского сердца в условиях снижения его метаболических потребностей. 1 пр.

Способ консервации донорского сердца, отличающийся тем, что с целью длительного сохранения жизнеспособности сердечного трансплантата в сердце, находящемся в охлажденном до +2-4°С растворе Кребса-Хензелайта, насыщенном карбогеном (95% О₂ + 5% СО₂), канюлируют аорту, располагая дистальный конец канюли выше уровня отхождения устьев коронарных артерий, канюлю фиксируют лигатурой, осуществляют непрерывную инсуффляцию коронарного русла при закрытом аортальном клапане увлажненным кислородом под постоянным давлением 35 мм рт.ст. с объемной скоростью 3 мл/мин на период до 24 часов.