La perfusió crioprotectora no consisteix a substituir cada molècula d'aigua del cos. És un intent controlat de distribuir una solució concentrada per tot el sistema vascular.
L'objectiu és suprimir la formació de gel durant el refredament tot limitant l'estrès osmòtic, la toxicitat química i les lesions mecàniques.
Per què calen els crioprotectors
Refredar el teixit biològic sense prou protecció gairebé sempre provoca la formació de gel. La formació de gel redistribueix l'aigua i els soluts, deforma el teixit i pot malmetre les membranes i l'estructura extracel·lular.
Els agents crioprotectors redueixen la formació de gel i fan possible la vitrificació a ritmes de refredament assolibles.
La vitrificació consisteix a formar un sòlid amorf en lloc de cristalls de gel. És un estat físic, no pas una prova que totes les cèl·lules es mantinguin viables.
La recerca moderna sobre la vitrificació va rebre un impuls important amb un article publicat el 1984 a Cryobiology sobre la vitrificació.
Accés, rentat i circulació
La via quirúrgica depèn del protocol i de l'estat del pacient. Es canulen vasos de gran calibre per crear vies d'entrada i de sortida del perfusat.
Primer es fa circular una solució portadora freda per desplaçar la sang, mantenir el pH i el volum, i preparar la vasculatura per al crioprotector.
Seria enganyós considerar que el sistema vascular es troba en condicions ideals. El sistema pot presentar coàguls, edema, aterosclerosi, traumatismes i dany vascular postmortem.
Cal vigilar alhora la pressió, el flux i la temperatura. Una pressió més alta pot millorar la distribució, però una pressió excessiva pot agreujar l'edema o malmetre els vasos.
Per què la concentració puja de manera gradual
Una exposició sobtada a crioprotector concentrat crea grans gradients osmòtics. Les cèl·lules es poden encongir ràpidament, i el teixit pot patir lesions fins i tot sense gel.
Per això els protocols augmenten la concentració per etapes mentre mantenen temperatures baixes. Les temperatures més baixes solen reduir la velocitat de les reaccions i la toxicitat, però també canvien la viscositat i el flux.
Les mostres d'entrada i d'efluent venós es poden mesurar per refractometria. Quan els dos valors convergeixen, això indica que el fluid circulant s'acosta a la concentració objectiu.
Això no demostra que la concentració sigui uniforme dins de cada teixit. El perfusat circula pels vasos, però la distribució pot ser desigual si l'accés vascular és deficient.
El punt final és una estimació
La perfusió acaba quan s'assoleixen els objectius del protocol de concentració, temperatura, pressió, flux i temps d'exposició, o quan prolongar la circulació ja no aporta cap benefici.
La formulació rigorosa no és «el pacient està perfectament vitrificat». És «les mesures disponibles avalen un nivell i una distribució determinats de crioprotecció».
Tomorrow.bio aplica la crioprotecció in situ abans del transport de llarga distància. La seva descripció pública del procés indica que el crioprotector s'introdueix de manera gradual després de l'estabilització.
La documentació pública també descriu l'ús d'una formulació VM-1 optimitzada. Un informe recent de l'EBF documenta tasques de validació encara en curs després d'una isquèmia postmortem simulada.
Quins problemes poden persistir
Un accés vascular deficient pot deixar regions mal perfoses. Els crioprotectors poden ser tòxics. Els gradients de temperatura i osmòtics poden malmetre el teixit.
Aquestes limitacions i aquests riscos no demostren que la perfusió sigui inútil. Són la raó per la qual la qualitat del protocol s'ha de mesurar, no donar per suposada.
Després de la perfusió, el pacient és traslladat i se sotmet a un transport i a un refredament controlat fins a travessar la transició vítria.
Les imatges de TC obtingudes posteriorment poden permetre avaluar aspectes de la distribució del crioprotector i de la formació de gel, tal com s'explica en els procediments de verificació de qualitat de la biostasi.
Resum: La perfusió substitueix la sang i introdueix una solució crioprotectora a través de la circulació. El procediment ha d'equilibrar la prevenció del gel amb la toxicitat, l'estrès osmòtic i la distribució desigual.
Explora aquesta eina pràctica
Fes servir l'eina interactiva per examinar la qüestió d'aquest article.
S'està carregant l'eina interactiva...
Per saber-ne més