Przeszczepienia serc po ustaniu krążenia. Mogą uratować tych pacjentów

Badania nad transplantacją serca od dawców po ustaniu krążenia oraz nad lepszą tolerancją przeszczepionych narządów u kobiet będzie prowadziła dr n. farm. Agnieszka Olejnik z Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu.

W ramach Programu im. Mieczysława Bekkera, realizowanego przez Narodową Agencję Wymiany Akademickiej (NAWA), badaczka z Zakładu Chemii Klinicznej i Hematologii Laboratoryjnej Wydziału Farmaceutycznego UMW wyjedzie w kwietniu na trzymiesięczny staż do Szwajcarii.

W drodze donacji po śmierci krążeniowej

Bekker NAWA to program, który umożliwia rozwój naukowy w zagranicznych ośrodkach. Zespół na uniwersytecie w szwajcarskim Bernie, któremu przewodniczy prof. Sarah Longnus, od 2022 r. realizuje projekt, który pokrywa się z zainteresowaniami wrocławskiej badaczki, jakimi są kardiologia eksperymentalna oraz prace, które prowadzi na swojej uczelni.

Doktor Agnieszka Olejnik bada m. in. ochronny wpływ białka Klotho na serce z uszkodzeniem niedokrwienno-reperfuzyjnym, do którego dochodzi np. podczas zawału. Teraz chce zrealizować projekt "Metabolizm serca jako podstawa różnic płciowych w tolerancji niedokrwienia podczas transplantacji serca w drodze donacji po śmierci krążeniowej" w Katedrze Badań Biomedycznych Wydziału Lekarskiego szwajcarskiej uczelni.

Serca narażone na uszkodzenia

Standardowo serce do transplantacji pobierane jest od dawcy, u którego doszło do śmierci mózgowej, ale krążenie w organizmie jest podtrzymywane. Istnieją jednak kraje, w których narząd ten przeszczepiany jest oczekującym pacjentom również od osób, u których nastąpiła śmierć krążeniowa (ang. donation after circulation death – DCD), a więc po ustaniu pracy serca. Procedura stosowana jest m. in. w Australii, USA, Wielkiej Brytanii, Holandii, Belgii czy Hiszpanii. – Przeprowadzono już kilkaset takich transplantacji, co potwierdza wykonalność tej metody – mówi dr Agnieszka Olejnik. – Dla wielu pacjentów z zaawansowaną niewydolnością serca przeszczepienie jest jedynym ratunkiem, tak zwanym złotym standardem, który poprawia przeżywalność i jakość życia.

Liczba biorców jest jednak o wiele większa niż dawców. Z danych wynika, że każdego roku 10-15 proc. pacjentów z Europy i Wielkiej Brytanii umiera w oczekiwaniu na nowy narząd, tak więc przeszczepienia serc od dawców z DCD mogą być szansą na drugie życie dla wielu chorych. Szacuje się, że mogłyby one zwiększyć liczbę potencjalnych donatorów o 30-50 proc.

– Serca pozyskane od dawców po śmieci krążeniowej są, niestety, narażone na uszkodzenia wynikające m. in. z ciepłego niedokrwienia, do którego dochodzi przy ustaniu krążenia

– tłumaczy badaczka. – Aby uratować niedokrwioną tkankę, konieczna jest reperfuzja dotkniętego nią obszaru, co z kolei wywołuje procesy prowadzące do dalszych uszkodzeń, tzw. reperfuzyjnych.

Samice miały o wiele lepsze wyniki badań niż samce

Przywrócenie krążenia powoduje nasilenie stresu oksydacyjnego i zmiany w metabolizmie serca. Dodatkowo w przypadku DCD, ze względu na wystawienie narządu na wysokie stężenia wolnych kwasów tłuszczowych, może wystąpić lipotoksyczność zaburzająca późniejszą pracę przeszczepionego serca. Zbadanie wszystkich tych mechanizmów może pomóc znaleźć odpowiedź na pytanie, jak najskuteczniej przeprowadzać transplantacje od dawców DCD. Doktor Agnieszka Olejnik ma nadzieję, że wiedza, którą zdobędzie, zostanie w przyszłości wykorzystana podczas potencjalnej współpracy z Instytutem Chorób Serca Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu i Uniwersyteckiego Szpitala Klinicznego, który jako jedyny na Dolnym Śląsku od 2021 r. przeszczepia ten narząd.

Druga kwestia, którą podczas stypendium zajmie się dr Agnieszka Olejnik, będzie dotyczyć różnic w metabolizmie serca i tolerancji na jego niedokrwienie w zależności od płci. – Zespół prof. Sarah Longnus już od jakiegoś czasu bada te różnice – wyjaśnia badaczka. – W czasie jednego z moich wcześniejszych pobytów w Bernie analizowaliśmy wpływ COVID-19 oraz diety wysokotłuszczowej na serce myszy. Po wystąpieniu niedokrwienia oraz reperfuzji narządu samice miały o wiele lepsze wyniki badań niż samce. Sprawdzaliśmy wówczas ogólną pracę serca, ocenialiśmy parametry biochemiczne i markery, takie jak troponiny czy mioglobina, świadczące o uszkodzeniu niedokrwienno-reperfuzyjnym narządu.

Pierwsze takie badania na świecie

Teraz naukowcy – jako pierwsi na świecie – poszukają zależności między płcią a jakością transplantacji serca po śmieci krążeniowej. Dotychczasowe badania wykazały, że narządy szczurzych samic są bardziej odporne i lepiej tolerują niedokrwienie, ale wciąż nie ma odpowiedzi na pytanie, dlaczego tak się dzieje. Jej znalezienie może pomóc ustalić, dlaczego to właśnie mężczyźni częściej doświadczają zawału i innych chorób sercowo-naczyniowych (pomijając kwestie ochrony narządu przez estrogen – żeński hormon, którego stężenie spada w czasie menopauzy). – Chcemy zbadać rolę zmian metabolicznych w przeszczepach serca DCD u samców i samic szczurów – dodaje dr Agnieszka Olejnik. – Planujemy określić, czy ostre warunki przedniedokrwienne i niedokrwienie ciepłe u dawców po śmierci krążeniowej wywołują zmiany w ekspresji genów, funkcji białek i metabolizmie energetycznym w różny sposób w zależności od płci. Przyjrzymy się też zmianom mitochondrialnym, metabolicznym i naczyniowym z wykorzystaniem podejść multiomicznych, takich jak metabolomika i lipidomika.

Podczas badań zostanie zastosowana technika wysokorozdzielczej spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego oraz chromatografia cieczowa sprzężona ze spektrometrią mas.

– Będzie to dla mnie nowość i niepowtarzalna okazja, aby nauczyć się wykonywać takie badania, a potem analizować ich wyniki

– dodaje badaczka.