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Preservación de Órganos-Parte I

enero 15, 2008
La tecnología de la preservación de órganos ha mejorado considerablemente con los años. Existen diversas soluciones disonibles, las cuales son constantemente modificadas, para proveer mejores resultados con respecto al almacenamiento y pronósticos de la transplantación de órganos.La procuración, almacenamiento, y la transplantación de un órgano sólido de un donador, altera la homeostasis del órgano. Estos efectos se manifiestan dependiendo de la rapidez y correcta restauración de la función del órgano. La lesión que un órgano sufre durante la procuración, preservación y transplante, ocurren como resultado de la isquemia e hipotermia. Las diferentes técnicas de preservación de órganos sirven para minimizar este daño y promover la función y sobrevida óptima.

Fases de las Lesiones Orgánicas durante la Transplantación

El daño de los órganos durante la transplantación ocurren en 2 fases. La primera, la fase de isquemia caliente, que incluye el tiempo desde la interrupción de la circulación al órgano donado hasta el tiempo en que el órgano es perfundido con la solución hipotérmica de preservación. En la procuración multiorgánica, los órganos son enfriados antes de la recuperación.

La segunda fase, llamada fase de isquemia fría, ocurre cuando el órgano es preservado en un estado hipotérmico antes de la transplantación al receptor.

Mecanismos de Lesión Tisular

A. Integridad de la Estructura Celular

La membrana celular juega un papel estructural para la célula y provee una interfase activa con el ambiente extracelular. Receptores, regulación iónica, y los sistemas enzimáticos entrelazados al complejo de la membrana celular contiene componentes extracelulares, transmembranales, e intracelulares, esenciales para su función.

La estabilidad de la membrana a la permeabilidad química y al agua, depende de la integridad de la bicapa lipídica y de un estricto control de la temperatura, pH, y osmolaridad. La isquemia del órgano y la preservación, molestan estas relaciones. El descenso de la temperatura causa una fase de transición de lípidos, y resulta en cambios profundos en la estabilidad de la membrana. Además, altera drásticamente la función enzimática de la membrana. Los cambios inducidos por la hipotermia, aumentan la permeabilidad de la membrana, que contribuye al edema celular. Por lo tanto, las soluciones de preservación son hipertónicas para minimizar estas alteraciones.

B. Composición Iónica de la Célula

La bomba sodio-potasio adenosín trifosfatasa (Na-K ATPasa) funciona manteniendo la composición iónica de la célula. La bomba es alterada debido a la falta en la producción de ATP y por la excesiva producción de iones de hidrógeno, por el metabolismo anaeróbico durante la isquemia. Cuando la Na-K ATPasa es paralizada, el potasio se mueve fuera de la célula y difunde su gradiente de concentración al espacio extracelular, pero el sodio, que está normalmente mantenido a una concentración baja en la célula, entra. Este camb io iónico causa edema celular y altera la célula si no es corregido. Las soluciones de preservación actuales tienen composiciones electrolíticas similares al medio intracelular, con gran contenido de potasio y baja concentración de sodio para minimizar los cambios en el gradiente osmótico.

La producción de iones hidrógeno continúa en los órganos isquémicos y causa que el pH intracelular disminuya sin restaurar las capacidades de los sistemas buffer. Bajo condiciones que requieran un cambio de una glicólisis aeróbica a la anaeróbica, la producción de ácido láctico también aumenta. El hígado parece ser especialmente susceptible a este tipo de injuria.

La permeabilidad al calcio aumenta con la isquemia, y esta infusión rápida del ión, sobrepasa la capacidad de los buffers intracelulares. La actividad de la calmodulina aumenta y, de paso, causa una sobreregulación de fosfolipasas. La producción subsecuente de derivados de las prostaglandinas resulta en las lesiones mitocondriales y a la membrana celular. El aumento en las concentraciones de calcio también inician contracciones miofibrilares del músculo liso vascular, causando vasoespasmo y mayor daño isquémico.

La endotelina, un péptido de 21 amino-ácidos con potentes propiedades vasoconstrictoras, es otro factor que juega un rol en la isquemia, al inducir vasoespasmo, que retrasa la recuperación de la función del órgano luego de la revascularización. En estos momentos, se investiga el uso de los antagnistas de endotelina A y B, para mejorar los resultados de la transplantación de órganos sólidos.

C. Generación ATP

Una combinación de la descomposición enzimática anaeróbica de la gucosa y la respiración celular aeróbica, proveen los requerimientos energéticos de las células aeróbicas. Estos procesos mantienen la transferencia de electrones de las moléculas orgánicas a el oxígeno molecular. La hipotermia disminuye el metabolismo y enlentece la degradación enzimática de componentes cellares, pero el metabolismo no es suprimido completamente.

Descender la temperatura de 37 grados a 0 grados reduce el metabolismo celular 12 veces. A pesar de que el metabolismo y la utilización de energía celular almacenada son disminuídas, el ATP y ADP, las mayores fuentes de energía celular, gradualmente se depletan durante la hipotermia. Esta depleción se debe a los requerimientos energéticos residuales de la célula que exceden la capacidad de ésta para producir ATP.

Durante la isquemia y preservación orgánica, la vía glucolítica se cambia a la producción de lactato con generación de 2 ATP, mientras el ciclo de Krebs y la respiración mitocondrial son interrumpidas. Por ello, la disfunción de la mitocondria es responsable de la mayoría de los comabios de la energía celular asociada cn la isquemia y la preservación.

La preservación hipotérmica reduce la actividad enzimática mitocondrial. La respiración celular, que requiere substratos nucleotídicos de adenosina, es reducida. Para que el ADP sea transportado dentro de la mitocondria como un substrato para la conversión de ATP de alta energía, se requiere de una translocasa de la membrana. La hipotermia altera la función de la translocasa debido a la cantidad de ADP disponible en la mitocondria para la conversión a ATP están disminuídos. La hidrólisis fosfolipídica por fosfolipasas aumenta los niveles de acidos grasos libres, que también afectan la función de la translocasa. La adenilato quinasa convierte el exceso de ADP acumulado en el citoplasama a ATP, y el AMP se acumula como un producto intermedio. Este efecto reduce la sítesis de purinas y resulta en la pérdida de los precursores de ATP en la célula.

Cirugía Hepatobiliar y Transplante Hepático
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