Avaliação morfo-funcional do sistema mucociliar de traquéia de rato submetida a diferentes métodos de preservação em modelo de isquemia experimental / Morphological and functional evaluation of the tracheal mucociliary clearance of rats submitted to different methods of preservation after cold ischemia

INTRODUÇÃO: O transplante traqueal continua um desafio. Contudo, avanços nas técnicas de revascularização dos enxertos traqueais e no conhecimento da imunobiologia da traquéia, indicam que esta técnica pode ser utilizada com freqüência no futuro próximo. A depuração mucociliar (DM) é o mecanismo de defesa inato mais importante das vias aéreas. A traquéia age como um órgão de defesa devido à DM. A DM ocorre por ação do batimento ciliar do epitélio respiratório que impele o muco que atapeta as vias respiratórias, carreando substâncias nocivas. Idealmente, a DM deve ser preservada em enxertos traqueais passíveis de utilização para transplante traqueal. Nosso intuito foi: 1) avaliar os efeitos da isquemia fria sobre a DM; e 2) avaliar a ação de soluções de preservação administradas por via tópica na manutenção da DM após isquemia fria. MÉTODOS: De 109 ratos Wistar foram obtidos 217 segmentos traqueais. Os segmentos foram distribuídos entre três grupos experimentais e um grupo Controle. Cada segmento foi submergido em LPD-glicose (grupo LPD), histidina-triptofano-cetoglutarato (grupo HTK) ou solução salina (grupo Salina). Avaliou-se a DM após 6,10,16 ou 24 horas de isquemia fria. No grupo Controle os segmentos foram analisados imediatamente após a extração, não havendo isquemia fria, nem submersão em soluções. A velocidade de transporte mucociliar (VTM) foi medida através de microscópio de luz, pela observação do movimento das partículas de muco na superfície dos segmentos traqueais. A freqüência de batimento ciliar (FBC) foi obtida pela sincronização entre o movimento ciliar observado pelo microscópio de luz e um estroboscópio. Em seguida, os segmentos foram corados com hematoxilina-eosina para analisar a integridade epitelial (IE) e a inflamação subepitelial (IS). Foi realizada análise quantitativa do muco intracelular por um programa de computador após coloração com azul de alcião (MI-AA) e PAS (MI-PAS). As amostras mais significativas foram analisadas...

INTRODUCTION: Tracheal transplantation is a challenging problem. Recent advances in graft revascularization, and reepithelialization renewed the interest on airway transplantation. Mucociliary clearance (MC) is the most important innate defense mechanism of the respiratory system. MC works by mucous transport carried out by ciliary beating function of the airway epithelium. Trachea acts as a defense organ in the respiratory system through the MC. Ideally, MC should be preserved in tracheal grafts used for transplantation. Preservation solutions improve organ preservation by decreasing ischemic injury. The purpose of the study was: 1) to evaluate the effects of cold ischemia on MC; and 2) to evaluate the impact of topically-applied preservation solutions on MC after cold ischemia. METHODS: From 109 male Wistar rats we obtained 217 tracheal segments. The segments were allocated to one of four groups. Segments were submerged in LPD-glucose (LPD group), histidine-tryptophan-ketoglutarate (HTK group), or saline solution (Saline group), and stored at 4C. MC was analyzed after 6, 10, 16 or 24h of ischemia. Control group have only segments that were analyzed right after extraction, not submitted to cold ischemia or submersion in preservation solutions. The mucociliary transport velocity (MTV) was measured by observation of mucous particle under the surface of the segments, through a light microscope. Ciliary beating frequency (CBF) was achieved by synchronization between cilia movement and a stroboscope flashlight. Tracheas were stained with hematoxylin-eosin in order to analyze the epithelial integrity (EI) and the subepithelial inflammation (SI). A quantitative analysis of the intracellular mucus stained with alcian blue (IM -AB) and PAS (IM-PAS) was achieved by a software. The most significant samples of the tracheal segments were qualitatively analyzed by transmission electronic microscopy (TEM). Two analyses were made: 1) Control group and...

Avaliação e recondicionamento pulmonar ex vivo / Ex vivo lung evaluation and reconditioning

OBJETIVO: Apenas 15 por cento dos pulmões doados são aproveitados para transplante. Um novo método de Perfusão Pulmonar Ex Vivo (PPEV) foi desenvolvido e pode ser usado para avaliação e recondicionamento de pulmões "marginais" e rejeitados para o transplante. Esse trabalho relata nossa experiência com a avaliação funcional da PPEV. MÉTODOS: Foram estudados pulmões de 12 doadores considerados inapropriados para transplante pulmonar. Após a captação, os pulmões são perfundidos ex vivo com Steen Solution, uma solução de composição eletrolítica extracelular com alta pressão coloidosmótica. Um oxigenador de membrana ligado ao circuito recebe uma mistura gasosa (nitrogênio e dióxido de carbono) e "desoxigena" o perfusato, mantendo uma concentração de gases semelhante a do sangue venoso. Os pulmões são gradualmente aquecidos, perfundidos e ventilados. A avaliação dos órgãos é feita por gasometrias e medidas como a resistência vascular pulmonar (RVP) e complacência pulmonar (CP). RESULTADOS: A PaO2 (FiO2 100 por cento) passou de um valor médio de 193,3 mmHg no doador para 495,3 mmHg durante a PPEV. Após uma hora de PPEV, a RVP média era de 737,3 dinas/seg/ cm5 e a CP era de 42,2 ml/cmH2O. CONCLUSÕES: O modelo de avaliação pulmonar ex vivo pode melhorar a capacidade de oxigenação de pulmões "marginais" inicialmente rejeitados para transplante. Isso denota um grande potencial do método para aumentar a disponibilidade de pulmões para transplante e, possivelmente, reduzir o tempo de espera nas filas.

OBJECTIVE: Only about 15 percent of the potential candidates for lung donation are considered suitable for transplantation. A new method for ex vivo lung perfusion (EVLP) has been developed and can be used for evaluation and reconditioning of "marginal" and unacceptable lungs. This is a report of functional evaluation experience with ex vivo perfusion of twelve donor lungs deemed unacceptable in São Paulo, Brazil. METHODS: After harvesting, the lungs are perfused ex vivo with Steen Solution, an extra-cellular solution with high colloid osmotic pressure. A membrane oxygenator connected to the circuit receives gas from a mixture of nitrogen and carbon dioxide and maintains a normal mixed venous blood gas level in the perfusate. The lungs are gradually rewarmed, reperfused and ventilated. They are evaluated through analyses of oxygenation capacity, pulmonary vascular resistance (PVR), lung compliance (LC). RESULTS: The arterial oxygen pressure (with inspired oxygen fractions of 100 percent) increased from a mean of 193.3 mmHg in the organ donor at the referring hospital to a mean of 495.3 mmHg during the ex vivo evaluation. After 1 hour of EVLP, mean PVR was 737.3 dynes/sec/cm5, and mean LC was 42.2 ml/cmH2O. CONCLUSIONS: The ex vivo evaluation model can improve oxygenation capacity of "marginal" lungs rejected for transplantation. It has a great potential to increase lung donor availability and, possibly, to reduce the waiting time on the list.