VII Съезд биофизиков России
Краснодар, Россия
17-23 апреля 2023 г.
Главная
О Съезде
Организаторы
Программный комитет
Программа Съезда
Место проведения Съезда
Проживание
Оргвзносы
Основные даты
Регистрация
Публикации материалов Съезда
Молодежный конкурс
Контакты
Тезисы
English version
Партнеры Съезда
Правила оформления докладов

Программа Съезда

Секции и тезисы:

Медицинская биофизика. Нейробиофизика

Гипотермическая консервация сердца крысы в растворе Кустодиол под давлением газовой смеси монооксида углерода и кислорода

А.Е. Гурин1*, Е.Л. Гагаринский1, Е.Е. Фесенко (мл.)1

1.Институт биофизики клетки РАН – обособленное подразделение ФИЦ «Пущинский научный центр биологических исследований РАН»;

* gurinae(at)pbcras.ru

Трансплантация органов в современном мире для многих людей остается единственно возможной процедурой продления жизни и улучшения ее качества. Несмотря на наблюдающийся от года к году рост числа трансплантаций в России, количество пациентов в листах ожидания превышает число выполненных операций. Так, общее число операций по пересадке сердца в России в 2021 году составило 290, в то время как в листе ожидания в течение 2021 г. состояло 736 потенциальных реципиентов. [1] Такое несоответствие объясняется тем, что срок хранения сердца при использовании стандартных методов статической холодовой консервации составляет 4-6 часов. Столь малый срок хранения накладывает существенные ограничения на доступность трансплантационного материала, в частности на возможность забора данного органа в удаленных регионах. Для пролонгации времени хранения донорских органов, в последнее время получили развитие такие направления исследований, как оптимизация существующих консервирующих растворов, кислородная персуфляция и нормотермическая аппаратная перфузия. Одним из новых методов, обещающих перспективы серьезной пролонгации предельных сроков хранения донорского сердца, является газовая гипотермическая консервация под давлением газовых смесей на основе монооксида углерода и кислорода.

Нами было проведено исследование по восстановлению функциональной активности сердца крысы после гипотермической консервации под избыточным давлением газовой смеси CO+O2, отмытого раствором «Кустодиол», являющимся золотым стандартом в трансплантологической практике России. Экспериментальные группы включали: «Контроль», «Кровь+Газ», «Кустодиол+Газ», с подгруппами по времени хранения органа 6, 12 и 24 часов. После консервации, сердца реперфузировали на стенде isolatedHEART-SR (Hugo Sachs Elektronik-Harvard Apparatus GmbH, Германия) и регистрировали данные развиваемого давления в левом желудочке и частоты сердечных сокращений.

Показано, что «Кустодиол», являющийся золотым стандартом хранения сердца в России, не проявляет синергических эффектов при сочетанном использовании с консервирующей газовой смесью. После 12 ч хранения сократимость в группе «Кустодиол+Газ» по показателю давления, развиваемого левым желудочком, снизилась до 34 ± 9% от показателя интактного контроля, принятого за 100%. В то же время в группе без «Кустодиола» данный показатель оказался достоверно выше, составив 61 ± 9%. При сроках хранения 6 и 24 ч мы не зафиксировали достоверные отличия давления, развиваемого левым желудочком, в обеих группах при уровнях падения сократимости порядка 75% (6 ч) и 30% (24 ч) от контроля. Показана высокая сохранность сердца при консервации органа, не отмытого от крови. Данный факт может найти свое применение при длительной газовой гипотермической консервации с применением кровяной кардиоплегии или плегии с добавлением элементов крови к кристаллоидным растворам [2].



1. Готье С.В., Хомяков С.М., Донорство и трансплантация органов в Российской Федерации в 2021 году. XIV сообщение регистра Российского трансплантологического общества. // Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2022. 24 №3: 8-31.

2. Гурин А.Е., Гагаринский Е.Л., Фесенко Е.Е. (мл.), Влияние кустодиола на сохранность изолированного сердца крысы при газовой гипотермической консервации под давлением смеси монооксида углерода и кислорода. // Биофизика. 2022. 67 №5: 1002–1008.

Hypothermic preservation of rat heart in Custodiol solution under pressure of carbon monoxide and oxygen gas mixture

A.E. Gurin1*, E.L. Gagarinsky1, E.E. Fesenko (Jr.)1

1.Institute of Cell Biophysics, Russian Academy of Sciences;

* gurinae(at)pbcras.ru

Organ transplantation in today’s world remains the only way for many people to prolong life and improve its quality. Despite the year-on-year increase in the number of transplants in Russia, the number of patients on the waiting list exceeds the number of operations performed. Thus, the total number of heart transplants in Russia in 2021 was 290, while the waiting list for 2021 included 736 potential recipients. [1] This discrepancy is explained by the fact that the shelf life of the heart using standard methods of static cold preservation is 4-6 hours. Such a short storage period imposes significant restrictions on the availability of transplant material, in particular, on the possibility of collecting this organ in remote regions. To prolong the storage time of donor organs, such areas of research as the optimization of existing preservative solutions, oxygen persufflation, and normothermic apparatus perfusion have recently been developed. One of the new methods promising a serious prolongation of the deadlines for storage of a donor heart is gaseous hypothermic preservation under pressure of gas mixtures based on carbon monoxide and oxygen.

We have conducted a study on the restoration of the functional activity of the rat heart after hypothermic preservation under excessive pressure of a CO + O2 gas mixture washed with a Custodiol solution, which is the gold standard in transplantation practice in Russia. Experimental groups included: "Control", "Blood+Gas", "Custodiol+Gas", with subgroups according to organ storage time of 6, 12 and 24 hours. After preservation, the hearts were reperfused on an isolatedHEART-SR stand (Hugo Sachs Elektronik-Harvard Apparatus GmbH, Germany) and data on the developed pressure in the left ventricle and heart rate were recorded.

It has been shown that Custodiol, which in Russia is the gold standard for heart preservation, does not exert synergistic effects when used in combination with a protective gas mixture. In the rat hearts after being preserved with the use of Custodiol solution under high pressure of gas mixture for 12 hours, left ventricular contractility fell to 34 ± 9% of the intact control, taken as 100%. At the same time, in the hearts preserved without the use of Custodiol, this value was significantly higher, 61 ± 9%. After 6 and 24 hours of preservation, there were no significant differences in pressure generated by the left ventricle between rat hearts preserved with and without the preservation solution: contractility reduced by about 75% (6 hours) and 30% (24 hours) as compared to control. It was shown that the heart was preserved better if the blood was not washed out. This fact can find its application in long-term gas hypothermic preservation with the use of blood cardioplegia or plegia with addition of blood elements to crystalloid solutions [2].



1. Gautier S.V., Khomyakov S.M., Organ donation and transplantation in the Russian Federation in 2021. 14th Report from the Registry of the Russian Transplant Society. // Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs. 2022.24 №3:8-31.

2. Gurin A.E., Gagarinsky E.L., Fesenko (Jr.) E.E., Influence of Custodiol on Preservation of the Isolated Rat Heart during Hypothermic Storage in a High-Pressure Gas Mixture of Carbon Monoxide and Oxygen. // Biophysics. 2022. 67 №5: 1002–1008.


Докладчик: Гурин А.Е.
43
2023-02-14

Национальный комитет Российских биофизиков © 2022
National committee of Russian Biophysicists