Cold ischemia or topical-ECMO for lung preservation: a randomized experimental study

Abstract

CONTEXT AND OBJECTIVE: Lung preservation remains a challenging issue for lung transplantation groups. Along with the development of ex vivo lung perfusion, a new preservation method known as topical-ECMO (extracorporal membrane oxygenation) has been proposed. The present study compared topical-ECMO with cold ischemia (CI) for lung preservation in an ex vivo experimental model. DESIGN AND SETTING: Randomized experimental study, conducted at a public medical school. METHOD: Fourteen human lungs were retrieved from seven brain-dead donors that were considered unsuitable for transplantation. The lung bloc was divided and each lung was randomized to be preserved by means of topical-ECMO or CI (4-7 degrees C) for eight hours. These lungs were then reconnected to an ex vivo perfusion system for functional evaluation. Lung biopsies were obtained at three times. The functional variables assessed were oxygenation capacity (OC) and pulmonary artery pressure (PAP); and the histological variables were lung injury score (LIS) and apoptotic cell count (ACC). RESULTS: The mean OC was 468 mmHg (+/- 81.6) in the topical-ECMO group and 455.8 (+/- 54) for CI (P = 0.758). The median PAP was 140 mmHg (120-160) in the topical-ECMO group and 140 mmHg (140-150) for CI (P = 0.285). The mean LIS was 35.57 (+/- 4.5) in the topical-ECMO group and 33.86 (+/- 6.1) for CI (P = 0.367). The ACC was 25.00 (+/- 9.34) in the topical-ECMO group and 24.86(+/- 10.374) for CI (P = 0.803). CONCLUSIONS: The present study showed that topical-ECMO was not superior to cold ischemia for up to eight hours of lung preservation.

CONTEXTO E OBJETIVO: A preservação pulmonar permanece um desafio para os grupos transplantadores. Com o desenvolvimento da perfusão pulmonar ex vivo, foi proposto um novo método de preservação chamado de ECMO-tópico (oxigenação de membrana extracorpórea). O presente estudo compara ECMO-tópico com isquemia fria (IF) para preservação pulmonar em um modelo experimental e x vivo. TIPO DE ESTUDO E LOCAL: Estudo experimental randomizado, conduzido em uma faculdade de medicina pública. MÉTODO: Quatorze pulmões humanos foram retirados de sete doadores de morte cerebral considerados não aptos a transplante. O bloco pulmonar foi dividido e cada um foi aleatorizado para preservação por ECMO-tópico ou IF (4-7 °C) durante oito horas. Esses pulmões foram então re-conectados a um sistema de perfusão ex vivo para avaliação funcional. Biópsias pulmonares foram obtidas em três tempos. As variáveis funcionais avaliadas foram: capacidade de oxigenação (CO) e pressão de artéria pulmonar (PAP). As variáveis histológicas estudadas foram escore de lesão pulmonar (ELP) e contagem de células apoptóticas (CCA). RESULTADOS: A média da CO foi de 468 mmHg (± 81.6) no grupo ECMO-tópico e 455.8 (± 54) no grupo IF (P = 0,758); a PAP média foi de 140 mmHg (120-160) para ECMO-tópico e 140 mmHg (140-150) para IF (P = 0,285); o ELP médio foi 35,57 (± 4,5) no ECMO-tópico e 33,86 (± 6,1) no IF (P = 0,367). A CCA foi 25,00 (± 9,34) no grupo ECMO-tópico e 24,86 (± 10,374) no IF (P = 0,803). CONCLUSÕES: O presente estudo demonstrou que o ECMO-tópico não é superior a IF para oito horas de preservação pulmonar