Kriozaščitna perfuzija ne pomeni, da bi v telesu nadomestili vsako molekulo vode. Gre za nadzorovan postopek porazdeljevanja koncentrirane raztopine po žilnem sistemu.
Cilj je med ohlajanjem omejiti nastajanje ledu ter hkrati zmanjšati osmotski stres, kemično toksičnost in mehanske poškodbe.
Zakaj so kriozaščitne snovi potrebne
Ohlajanje biološkega tkiva brez ustrezne zaščite navadno povzroči nastanek ledu. Nastajanje ledu prerazporedi vodo in raztopljene snovi, deformira tkivo ter lahko poškoduje membrane in zunajcelično strukturo.
Kriozaščitne snovi zmanjšajo nastajanje ledu in omogočijo vitrifikacijo pri dosegljivih hitrostih ohlajanja.
Vitrifikacija pomeni nastanek amorfnega trdnega stanja namesto ledenih kristalov. Gre za fizikalno stanje, ni pa dokaz, da vse celice ostanejo žive.
Sodobni znanstveni okvir se je začel s člankom o vitrifikaciji, objavljenim leta 1984 v reviji Cryobiology.
Dostop, izpiranje in kroženje
Kirurški pristop je odvisen od protokola in stanja bolnika. Velike žile se kanulirajo, da se vzpostavita vstopna in izstopna pot za perfuzat.
Najprej po žilnem sistemu kroži hladna nosilna raztopina, ki izpodrine kri, pomaga vzdrževati pH in volumen ter pripravi ožilje na vnos kriozaščitne snovi.
Takšno stanje bi bilo zavajajoče označiti za čisto izhodišče. Obstoječi krvni strdki, edem, ateroskleroza, poškodbe in posmrtne žilne okvare ostanejo del sistema.
Tlak, pretok in temperaturo je treba spremljati skupaj. Višji tlak lahko izboljša porazdelitev, vendar previsok tlak lahko poslabša edem ali poškoduje žile.
Zakaj koncentracija narašča postopno
Nenadna izpostavitev koncentrirani kriozaščitni snovi ustvari velike osmotske gradiente. Celice se lahko hitro skrčijo, tkivo pa se lahko poškoduje tudi brez nastanka ledu.
Protokoli zato koncentracijo dvigujejo v stopnjah, ob tem pa ohranjajo nizke temperature. Nižje temperature na splošno zmanjšajo hitrost reakcij in toksičnost, vendar tudi spremenijo viskoznost in pretok.
Z refraktometrijo je mogoče meriti vzorce na vstopu in na venskem iztoku. Ko se vrednosti približajo, to kaže, da se koncentracija v obtoku približuje ciljni koncentraciji.
To ne dokazuje enakomerne koncentracije v vsakem tkivu. Perfuzat se širi po žilju, zato posamezni deli tkiva niso nujno enakomerno dosegljivi.
Konec postopka je ocena
Perfuzija se konča, ko so doseženi protokolarni cilji glede koncentracije, temperature, tlaka, pretoka in časa izpostavljenosti oziroma ko nadaljnje kroženje ni več koristno.
Ustreznejša ugotovitev ni: „bolnik je popolnoma vitrificiran“. Primernejša formulacija je: „razpoložljive meritve potrjujejo določeno raven kriozaščite in njeno porazdelitev“.
Tomorrow.bio pred dolgim transportom izvaja kriozaščitni postopek na terenu. Javno objavljeni pregled postopka navaja, da se kriozaščitna snov po stabilizaciji dodaja postopoma.
Javno dostopni opisi navajajo tudi uporabo optimizirane formulacije VM-1. Nedavno raziskovalno poročilo EBF opisuje nadaljnje preverjanje postopka po simulirani posmrtni ishemiji.
Kaj lahko še gre narobe
Slab žilni dostop lahko povzroči, da so deli tkiva nezadostno prepojeni s perfuzatom. Kriozaščitne snovi so lahko toksične. Temperaturni in osmotski gradienti lahko poškodujejo tkivo.
Ti kompromisi niso dokaz, da je perfuzija nesmiselna. Zato je treba kakovost protokola ocenjevati z meritvami, ne pa je predpostavljati.
Po perfuziji sledita bolnikov transport in nadzorovano ohlajanje skozi območje steklastega prehoda.
Poznejše slikanje s CT lahko preveri nekatere vidike porazdelitve kriozaščitne snovi in nastajanja ledu, kot je opisano v postopkih preverjanja kakovosti biostaze.
Povzetek: Perfuzija po žilnem sistemu nadomešča kri in del vode s kriozaščitno raztopino. Postopek mora usklajevati preprečevanje nastajanja ledu s toksičnostjo, osmotskim stresom in neenakomerno porazdelitvijo.
Raziščite to praktično orodje
Uporabite interaktivno orodje za raziskovanje vprašanja v tem članku.
Nalaganje interaktivnega orodja …
Za nadaljnje branje