Hypothermic and Normothermic Machine Perfusion Differentially Shape the Renal Cellular Landscape
Utilizando un modelo murino, este estudio demuestra que, si bien tanto la perfusión por máquina hipotérmica como la normotérmica mejoran el almacenamiento en frío estático al inducir genes antioxidantes y de respuesta a la hipoxia, la perfusión normotérmica causa de manera única una lesión tubular más grave, una inflamación mayor y una mayor movilización de células inmunitarias en comparación con la perfusión hipotérmica.
Artículo original bajo licencia CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Esta es una explicación generada por IA de un preprint que no ha sido revisado por pares. No es consejo médico. No tome decisiones de salud basándose en este contenido. Leer descargo de responsabilidad completo
Cuando una persona necesita un riñón nuevo, los médicos dependen de un donante. Pero no hay suficientes riñones sanos para todos, por lo que los equipos médicos recurren cada vez más a órganos de donantes mayores o de aquellos que fallecieron después de que su corazón dejó de latir. Estos riñones de "criterios extendidos" son más frágiles y a menudo llegan dañados. Para mantenerlos vivos y sanos entre el momento de la donación y el momento del trasplante, los cirujanos utilizan una técnica llamada perfusión por máquina. En lugar de simplemente envolver el órgano en hielo y dejarlo reposar en una solución fría, este método bombea un líquido especial rico en oxígeno a través de los vasos sanguíneos del riñón. Esto imita el flujo de la sangre, manteniendo las células abastecidas de lo que necesitan para sobrevivir.
Durante años, el enfoque estándar ha sido mantener la máquina fría, enfriando el riñón a unos 4 grados Celsius. Esto ralentiza el metabolismo del órgano, poniéndolo en un estado de descanso profundo. Sin embargo, un enfoque más ambicioso y reciente mantiene el riñón a la temperatura corporal normal, alrededor de 37 grados Celsius. Este método cálido permite que el órgano funcione casi como si todavía estuviera dentro de un cuerpo, lo que potencialmente permite a los médicos comprobar si el riñón está funcionando antes de que se coloque en un paciente. Aunque el método cálido ha mostrado grandes promesas para los hígados, los científicos no estaban seguros de si era seguro para los riñones, que son más delicados. La pregunta central ha sido si mantener un riñón cálido y activo realmente le ayuda, o si la energía adicional que quema causa más daño que beneficio.
Un equipo de investigadores en Berlín se propuso responder a esto comparando ambos métodos lado a lado utilizando un modelo preciso. Tomaron riñones de ratones y los conectaron a una máquina que bombeaba fluido oxigenado a través de ellos durante una hora. Algunos riñones se mantuvieron fríos, mientras que otros se mantuvieron cálidos. Los investigadores examinaron entonces muy de cerca lo que sucedía dentro del órgano, examinando las diminutas células que componen el riñón y las células inmunitarias que viven en él. Querían ver qué método mantenía el tejido más sano y cuál causaba más estrés o daño.
Los resultados revelaron que los dos métodos afectan al riñón de maneras muy diferentes. La perfusión cálida y activa causó una lesión más grave en los túbulos, que son los diminutos tubos dentro del riñón que filtran los desechos de la sangre. Cuando el riñón se mantuvo cálido, los investigadores observaron que las células inmunitarias, que actúan como el equipo de seguridad del cuerpo, fueron expulsadas del órgano hacia el fluido circulante. Específicamente, el método cálido provocó una liberación significativa de neutrófilos, un tipo de glóbulo blanco asociado a menudo con la inflamación y el daño tisular. En contraste, el método frío mantuvo más de las células inmunitarias residentes del órgano, como ciertos tipos de células T y macrófagos, seguras dentro del riñón.
El estudio también observó cómo morían las células. En los riñones cálidos, las células inmunitarias que se quedaron atrás tenían más probabilidades de estar en las etapas iniciales de la muerte celular programada, un proceso en el que una célula se apaga de forma ordenada. Las células que componen los vasos sanguíneos, conocidas como células endoteliales, mostraron signos de morir más tarde en el proceso bajo ambas condiciones, cálidas y frías, pero el método cálido parecía desencadenar esto de forma más agresiva. Curiosamente, las células que recubren los tubos de filtración del riñón no mostraron una diferencia importante en la forma en que morían entre los dos métodos, pero el panorama general sugirió que el ambiente cálido era más estresante para la estructura interna del órgano.
A nivel molecular, los investigadores descubrieron que ambos métodos ayudaban al riñón a prepararse para el estrés de estar fuera del cuerpo mediante la activación de genes que protegen contra el daño. Sin embargo, el método cálido activó una respuesta inflamatoria mucho más fuerte. Aumentó la producción de genes asociados con la inflamación y el estrés, lo que sugiere que, si bien el riñón cálido está activo, también está luchando una batalla contra su propio entorno interno. El método frío, al mantener al órgano en un estado de reposo, evitó este intenso brote inflamatorio.
Para probar si este modelo podía utilizarse para encontrar nuevos tratamientos, el equipo intentó añadir un fármaco llamado ABT-263 al fluido de perfusión cálida. Este fármaco está diseñado para eliminar las células viejas y dañadas. Descubrieron que el fármaco funcionaba según lo previsto en algunas áreas, reduciendo la activación de las células de los vasos sanguíneos y cambiando el comportamiento de las células inmunitarias. Sin embargo, también aumentó el estrés en las células de filtración del riñón, demostrando que incluso un tratamiento diseñado para ayudar puede tener efectos secundarios complejos dependiendo del tipo de célula.
En última instancia, esta investigación sugiere que, si bien mantener un riñón cálido permite que funcione, esto conlleva un coste. El método cálido acelera la lesión de los tubos de filtración y desencadena una respuesta inflamatoria más fuerte que el método frío. El método frío, aunque es menos activo, parece preservar mejor el paisaje celular interno del riñón, manteniendo el sistema inmunológico más contenido y reduciendo el estrés inmediato sobre la estructura del órgano. Estos hallazgos proporcionan una imagen más clara de cómo los diferentes métodos de preservación cambian la biología de un riñón donante, ayudando a los científicos a comprender por qué un método podría ser mejor que otro para tipos específicos de órganos. El estudio confirma que la elección del método de preservación no trata solo de la temperatura, sino de cómo esa temperatura moldea la vida y la muerte de cada célula dentro del injerto.
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