Perfuzia crioprotectoare nu presupune înlocuirea fiecărei molecule de apă din organism. Este o procedură controlată prin care o soluție concentrată este distribuită prin sistemul vascular.
Obiectivul este suprimarea formării de gheață în timpul răcirii, limitând în același timp stresul osmotic, toxicitatea chimică și leziunile mecanice.
De ce sunt necesari crioprotectorii
Răcirea țesutului biologic fără protecție suficientă produce, de regulă, gheață. Formarea gheții redistribuie apa și substanțele dizolvate, deformează țesuturile și poate deteriora membranele celulare și structura extracelulară.
Agenții crioprotectori reduc formarea gheții și permit vitrificarea la viteze de răcire care pot fi atinse în practică.
Vitrificarea este trecerea într-o stare solidă amorfă, fără formarea cristalelor de gheață. Este o stare fizică, nu o dovadă că fiecare celulă rămâne viabilă.
Cercetarea modernă privind vitrificarea a primit un impuls important în 1984, odată cu publicarea unui articol din Cryobiology despre vitrificare.
Accesul, spălarea sângelui și circulația
Traseul chirurgical depinde de protocol și de starea pacientului. Vasele mari sunt canulate pentru a asigura o cale de intrare și una de evacuare a soluției de perfuzie.
O soluție de transport rece este circulată întâi pentru a înlocui sângele, a susține pH-ul și volumul și a pregăti vasculatura pentru crioprotector.
Ar fi înșelător să presupunem că sistemul vascular este intact și lipsit de obstacole. Cheagurile deja formate, edemele, ateroscleroza, traumatismele și leziunile vasculare postmortem pot afecta în continuare circulația.
Presiunea, fluxul și temperatura trebuie urmărite împreună. O presiune mai mare poate îmbunătăți distribuția, dar o presiune excesivă poate agrava edemul sau deteriora vasele.
De ce concentrația crește gradual
Expunerea bruscă la crioprotector concentrat creează gradienți osmotici mari. Celulele se pot contracta rapid, iar țesutul se poate deteriora chiar și fără gheață.
De aceea, protocoalele cresc treptat concentrația crioprotectorului, menținând în același timp temperaturi scăzute. Temperaturile mai joase reduc, în general, viteza reacțiilor și toxicitatea, dar modifică și vâscozitatea și fluxul.
Probele prelevate la intrare și din efluentul venos pot fi analizate prin refractometrie. Apropierea valorilor obținute din aceste probe sugerează că soluția circulantă se apropie de concentrația țintă.
Aceasta nu dovedește o concentrație uniformă în interiorul fiecărui țesut. Soluția de perfuzie circulă prin vase, iar distribuția sa poate fi neuniformă din cauza accesului vascular deficitar.
Punctul final este o estimare
Perfuzia este oprită când sunt atinse valorile-țintă ale protocolului pentru concentrație, temperatură, presiune, flux și timp de expunere sau când continuarea ei nu mai aduce beneficii.
Concluzia riguroasă nu este „pacientul este perfect vitrificat”. Este: „măsurătorile disponibile indică un anumit nivel de crioprotecție și o anumită distribuție a acesteia”.
Tomorrow.bio aplică crioprotecția la locul intervenției, înainte de transportul pe distanțe lungi. Descrierea publică a procedurii indică introducerea treptată a crioprotectorului după stabilizare.
Este prezentată public și utilizarea unei formule VM-1 optimizate. Un raport recent al EBF descrie activitatea continuă de validare în condiții de ischemie postmortem simulată.
Ce mai poate să nu funcționeze
Un acces vascular deficitar poate lăsa zone insuficient perfuzate. Crioprotectorii pot fi toxici. Gradienții de temperatură și osmotici pot deteriora țesutul.
Aceste limitări nu înseamnă că perfuzia este inutilă. Tocmai de aceea, calitatea protocolului trebuie evaluată prin măsurători, nu presupusă.
După perfuzie urmează transportul și răcirea controlată până la tranziția vitroasă.
Tomografia computerizată efectuată ulterior poate evalua anumite aspecte ale distribuției crioprotectorului și ale formării gheții, în cadrul controlului calității biostazei.
Rezumat: Perfuzia înlocuiește sângele și o parte din apa din țesuturi cu o soluție crioprotectoare, distribuită prin circulație. Procedura trebuie să găsească un echilibru între prevenirea formării gheții, toxicitate, stres osmotic și distribuția neuniformă.
Explorați acest instrument practic
Folosiți instrumentul interactiv pentru a explora întrebarea din acest articol.
Se încarcă instrumentul interactiv...
Lecturi suplimentare