Nhận xét quá trình rửa và bảo quản tim lợn trong ghép tim thực nghiệm tại học viện quân y

Nội dung text: Nhận xét quá trình rửa và bảo quản tim lợn trong ghép tim thực nghiệm tại học viện quân y

1. TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ CHUYÊN ĐỀ GHÉP TẠNG - 2012 NHẬN XÉT QUÁ TRÌNH RỬA VÀ BẢO QUẢN TIM LỢN TRONG GHÉP TIM THỰC NGHIỆM TẠI HỌC VIỆN QUÂN Y Trịnh Hoàng Quân*; Trịnh Cao Minh*; Nguyễn Quang Trung* Phạm Quốc Đại*; Trần Ngọc Anh*; Đỗ Xuân Hai*; Ngô Thị Đông* TÓM TẮT Qua 35 ca ghép tim thực nghiệm, quá trình rửa và bảo quản tim có vai trò rất quan trọng. Tim ghép phải chịu tổn thương thiếu máu và tưới máu lại nên cần được làm liệt hoàn toàn và bảo quản trong dung dịch lạnh 4 - 60C để làm giảm chuyển hoá và ngăn chặn sự hình thành các gốc tự do. Thành phần dịch bảo quản gồm 2 loại chính: giống nội bào và giống ngoại bào, có khác nhau về tỷ lệ ion Na+ và K+, nhưng đều có chung các thành phần cung cấp năng lượng cho tế bào và trung hoà các gốc tự do sinh ra trong quá trình thiếu máu và tưới máu lại. Dịch giống ngoại bào custodiol được sử dụng phổ biến hơn. Chưa có tổn thương tế bào cơ tim sau 6 giờ bảo quản. * Từ khóa: Ghép tim thực nghiệm; Rửa tim; Bảo quản tim. REMARK ON PERFUSION AND PRESERVATION OF SWINE HEARTS IN EXPERIMENTAL HEART TRANSPLANTATION AT MILITARY MEDICAL UNIVERSITY SUMMARY Observating 35 swine heart experimental transplantation cases showed that perfusion and preservation of heart were an important progress. The hearts had to stand myocardial ischemia - reperfusion injury. Because of that, the hearts must be perfused with cardioplegia and cold preservate 4 - 60C to reduce cells metabolism and prevent oxydants creating. There were two preservation solutions: extracellular and intracellular solutions distinguished by the rate of Na+ and K+ ion. But there were some factors to supply cell energy and neutralize oxydants. Extracellular solutions custodiol, for example, to be use usually. We didn't observe myocardial ischemia - reperfusion injury after 6 hours of prevservation. * Key words: Heart transplantation; Heart perfusion; Heart preservation. ĐẶT VẤN ĐỀ tiến tới ghép tim trên người tại Việt Nam". Trong đề tài này, quy trình rửa và bảo quản Từ năm 2008, Học viện Quân y tiến hành tim được đặt ra như một yêu cầu cần thiết đề tài cấp Nhà nước "Nghiên cứu một số phục vụ cho phẫu thuật ghép tim, đóng vai vấn đề ghép tim thực nghiệm trên động vật, trò quan trọng trong thành công của ca mổ. * Học viện Quân y Phản biện khoa học: PGS. TS. Ngô Văn Hoàng Linh PGS. TS. Mai Văn Viện 64
2. TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ CHUYÊN ĐỀ GHÉP TẠNG - 2012 Tim ghép chịu tác động của nhiều yếu tố đá đang tan ở túi ngoài mà không tiếp xúc gây hại khác nhau. Trước hết, khi còn ở cơ trực tiếp với đá. Tất cả được đặt trong hộp thể cho, nó bị ảnh hưởng của quá trình chết bảo ôn. não. Trong khi lấy tim, hệ mạch vành không Lấy mẫu cố định và cắt làm hình ảnh cung cấp máu nuôi dưỡng tim, phải chịu tổn siêu cấu trúc tại Bộ môn Mô phôi, Học viện thương thiếu máu. Khi được ghép lại vào Quân y sau 2, 4 và 6 giờ. cơ thể nhận, tim chịu ảnh hưởng của tổn Cố định vật phẩm 2 giờ trong glutaraldehyte thương tưới máu lại. Các yếu tố này sẽ làm 4%, cố định trong osmic 1%, làm mất nước, tổn thương tế bào cơ tim ở những mức độ sau đó tẩm hỗn hợp propylenoxide - epon khác nhau và gây ảnh hưởng đến hoạt động 812. Cắt thành các lát siêu mỏng 50 nm, của tim ghép. nhuộm uranyl acetat 5% và citrat chì. Quan Qua bài báo này, chúng tôi có một số sát và chụp ảnh trên kính hiển vi điện tử nhận xét về kết quả rửa và bảo quản tim JEM - 1011 ở điện thế 80 - 100 kV. ghép được tiến hành tại Học viện Quân y Theo dõi các chỉ tiêu: trong quá trình thực hiện đề tài trên. - Thời gian thiếu máu (tính từ khi truyền ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP dung dịch liệt tim tới khi đưa vào bảo quản). NGHIÊN CỨU - Hình ảnh tổn thương tế bào cơ tim sau bảo quản 2, 4 và 6 giờ trên 2 loại dịch bảo 1. Đối tƣợng nghiên cứu. quản. 35 cặp lợn được mổ để ghép tim, tiến hành tại Bộ môn Phẫu thuật Thực hành, KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Học viện Quân y từ tháng 05 - 2008 đến 1. Thời gian thiếu máu. 08 - 2009. Thời gian từ khi làm liệt tim và đưa vào 2. Phƣơng pháp nghiên cứu. bảo quản: 10 - 15 phút: 15 ca (42,9%); 16 - * Quy trình làm liệt tim: 20 phút: 9 ca (25,7%); 21 - 25 phút: 8 ca (22,8%); 26 - 30 phút: 3 ca (8,6%). Sau khi bóc tách xong các mạch cuống tim, đặt kim 14G vào quai động mạch (ĐM) Thời gian mổ cắt xong các mạch máu chủ. Tiêm 30.000 UI heparin vào tĩnh mạch lớn của tim lợn cho trong nhóm nghiên cứu (TM), cắt TM chủ dưới để làm giảm áp trung bình 19,3 ± 5,7 phút, nhanh nhất 10 buồng tim, sau 3 - 4 nhịp đập, tiến hành kẹp phút, lâu nhất 30 phút, đa số trường hợp ĐM chủ sát trên chỗ đặt kim, đồng thời bơm (15/35 = 42,9%) chỉ mất 10 - 15 phút. 0 ringer lactat 4 C có cardioplegia với áp lực 2. Hình ảnh tổn thƣơng trên giải phẫu 140 mmHg. Khi tim nhạt màu, mềm và bệnh và siêu cấu trúc. ngừng đập hoàn toàn, lấy tim ra, đưa vào Với thời gian thiếu máu khi lấy tim trung bảo quản. bình 19,3 phút và trong điều kiện hạ nhiệt * Quy trình bảo quản tim: độ, trên hình ảnh siêu cấu trúc thấy mô cơ Đặt tim trong 3 lần túi polyethylen vô tim không có tổn thương. Thời gian thiếu khuẩn: 2 tói ngoài đựng 500 ml đá ringer máu trong giai đoạn làm liệt tim lạnh và lấy lactat, túi thứ 3 đựng tim ngâm trong 500 ml tim không ảnh hưởng tới mô cơ tim. dung dịch bảo quản. Như vậy, tim chỉ tiếp Những mẫu tim được bảo quản trong xúc với dịch bảo quản ở nhiệt độ 40C nhờ dung dịch custodiol trong 6 giờ cho thấy 66
3. TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ CHUYÊN ĐỀ GHÉP TẠNG - 2012 toàn bộ thành tim đều không có biến đổi rõ - Ngăn chặn trao đổi Na+/H+: quá trình rệt cả ở màng trong tim, màng ngoài tim và trao đổi ion Na+ và ion H+ diễn ra nhờ "bơm mô cơ tim, vì custodiol và một số loại dịch Na+" và "bơm Ca++" trong giai đoạn tái khử bảo quản khác đã được công nhận trên cơ cực của cơ tim. Việc ngăn cản trao đổi ion + + ++ sở bảo quản tim nói riêng và bảo quản tạng Na và ion H không cho ion Ca tải trở lại nói chung trên thế giới. nội bào, từ đó, điện thế màng tế bào không được hoạt hoá và cơ tim ngừng hoạt động, BÀN LUẬN dẫn đến giảm tiêu thụ năng lượng ở mức tối đa. Điều này thực hiện ở quá trình làm 1. Phƣơng pháp bảo quản tim. liệt tim. Tuy nhiên, nó lại gây toan hóa nội * Các phương pháp bảo quản tim: bào và tăng hấp thu nước, làm tế bào bị - Bảo quản tim lạnh: hiện nay trên thế trương phù, màng tế bào bị phá vỡ và hoại giới chủ yếu sử dụng phương pháp bảo quản tử tế bào. tim lạnh ở 4 - 60C để giảm chuyển hóa của - Adenosin: adenosin trong tế bào bình + cơ tim. Bên cạnh đó, trong dung dịch bảo thường đóng vai trò trong "bơm Na " dưới quản có các thành phần như adenosin, dạng ATP hoạt hóa. Có ít nhất 4 týp adenosin, histidin, tryptophan, ketoglutarat vừa cung gồm A1, A2a, A2b và A3. Trong đó, các thụ cấp năng lượng cho cơ tim, vừa ngăn chặn cảm thể A1 và A2a có mặt nhiều nhất ở cơ tim. Khi các thụ cảm thể A được hoạt hóa các sản phẩm chuyển hóa không hoàn toàn 1 sẽ giảm hoạt động tế bào và giảm nhu cầu và gốc tự do hình thành trong quá trình tiêu thụ năng lượng. Bên cạnh đó adenosin thiếu máu, đồng thời trung hòa chúng như hoạt hóa thụ cảm thể A còn chống lại các vai trò của hệ đệm trong cơ thể. Trong nghiên 1 độc tố sinh ra trong giai đoạn thiếu máu và cứu này, chúng tôi sử dụng phương pháp tưới máu lại. bảo quản tim lạnh phù hợp với thực tế và - Nitơ oxid (NO): khi lấy và ghép, tim sẽ điều kiện ở Việt Nam. chịu ảnh hưởng của tổn thương thiếu máu - - Bảo quản tim ấm bằng truyền liên tục: tưới máu lại và sự hình thành các gốc tự do hệ thống truyền liên tục máu có cung cấp có hoạt tính sinh học mạnh gây hại cho tế oxy được áp dụng dưới dạng nối tắt tim phổi bào. Các hợp chất có chứa gốc NO, arginin, (CPB) (cardiopulmonay bypass), tương tự tryptophan, histidin, glutathion trung hòa và như tuần hoàn ngoài cơ thể hiện nay, bao ngăn cản hình thành gốc tự do tương tự gồm hệ thống bơm hút có sử dụng heparin, như hệ đệm của tế bào. đảm bảo cho tim vẫn được cung cấp máu - Nhiệt độ: ở nhiệt độ 4 - 60C, quá trình và oxy khi đã cắt rời khỏi cơ thể chủ và vẫn chuyển hoá của tế bào cơ tim giảm đi chỉ đập trong thời gian bảo quản. Bên cạnh đó, còn 10% so với nhiệt độ thường, nhu cầu dung dịch làm liệt tim cũng được nối sẵn, sử dụng oxy và năng lượng giảm, chuyển có thể làm liệt tim ngay trước khi tiến hành hóa dạng yếm khí của cơ tim chỉ còn ở mức ghép vào cơ thể nhận. Như vậy, thời gian tối thiểu. Từ đó, hạn chế sự xuất hiện của thiếu máu sẽ giảm đi nhiều. các sản phẩm chuyển hóa không hoàn toàn * Quá trình bảo vệ cơ tim: và gốc tự do. 2. Các dung dịch bảo quản tim. 67
4. TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ CHUYÊN ĐỀ GHÉP TẠNG - 2012 * Dung dịch dạng nội bào: University of Wisconsin (UW) Có nhiều loại dung dịch bảo quản tim Pentafraction 50 g dạng giống nội bào có chung đặc điểm lµ Lactobinate 100 mmol/l nồng độ ion kali cao và ion natri thấp. Phosphate 25 mmol/l Glucose, adenosin, một số axít amin cũng được đưa thêm vào nhằm cung cấp năng Magnesium sulfate 5 mmol/l lượng và bảo vệ tế bào cơ tim khỏi ảnh Adenosin 5 mmol/l hưởng của gốc tự do. Allopurinol 1 mmol/l Insulin 40 UI Dexamethasone 16mg Potasium 120 mmol/l Sodium 30 mml/l Cl- 50 mEqval * Dung dịch dạng ngoại bào: Custodiol (HTK) 1.000 ml gr Mmol/l Điển hình của dạng này là dung dịch HTK Natri chloride 8,766 150 và một số dịch khác như Stanford, Saint Kali chloride 0,6710 9,0 Thomas, Hopkins Đặc điểm chung là nồng độ ion Na+ cao đạt khoảng 100 mmol/l, K.H2O-ketoglutarate 0,1842 1,0 + nồng độ ion K thấp dưới 30 mmol/l. Các Mg chloride .6H2O 0,8132 4,0 hợp chất khác được bổ sung tương tự như Histidin .HCL .H2O 3,7733 18,0 dung dịch dạng giống nội bào. Chúng tôi sử dụng loại dịch này cho bảo quản tim Histidin 27,9289 180,0 thực nghiệm. Tryptophan 0,4085 2,0 Mannitol 5,4651 30,0 Ca Chloride - 2H2O 0,0022 0,015 KẾT LUẬN chuyển hoá yếm khí của cơ tim, ngăn ngừa sự hình thành các sản phẩm chuyển hóa 1. Phƣơng pháp rửa và bảo quản tim không hoàn toàn và gốc tự do có hại cho tế trên thực nghiệm. bào cơ tim. * Phương pháp rửa tim: Bên cạnh đó, việc giảm nhiệt độ cũng CÇn ph¶i rửa tim để làm sạch máu trong được thống nhất để giảm chuyển hóa tế bào, buồng tim và hệ mạch vành. Thông qua rửa giảm mức tiêu thụ năng lượng trong điều tim, làm liệt tim để làm giảm chuyển hoá và 68
5. TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ CHUYÊN ĐỀ GHÉP TẠNG - 2012 kiện thiếu máu. Nhiệt độ sử dụng nhiều nhất Qua theo dõi thực nghiệm, có thể thấy là 4 - 60C (nhiệt độ nước đá đang tan). loại dịch giống nội bào, cụ thể là custodiol có Dung dịch làm liệt tim là loại dung dịch hiệu quả bảo vệ cơ tim trong 6 giờ mà không có nồng độ ion K+ cao, truyền vào gốc ĐM có tổn thương tế bào cơ tim. Tuy nhiên, chủ sau khi đã truyền heparin và kẹp ở phía theo nhiÒu tài liệu, cả 2 loại dịch giống nội trên vị trí đặt kim. Áp lực truyền khoảng 100 bào và ngoại bào đều có thể sử dụng để mmHg, đủ cho dung dịch có thể vào hệ mạch bảo quản tim. vành. Đồng thời, cắt TM chủ dưới để xả máu Trong quá trình bảo quản, cần để tim trong buồng tim, giúp cho tim rỗng để dịch ngập hoàn toàn trong dịch, tránh không khí liệt tim có thể vào buồng tim. lọt vào hệ mạch vành. Có thể truyền rửa bổ * Phương pháp bảo quản tim: sung bằng dịch bảo quản lạnh mà không Thời gian bảo quản hiện nay mới đạt tới c ầ n pha thêm dung dịch làm liệt tim. 6 giờ. Có nhiều phương pháp bảo quản tim, nhưng phương pháp có thể dùng trong điều TÀI LIỆU THAM KHẢO kiện thực nghiệm ở Việt Nam là bảo quản tim 1. Học viện Quân y. Nghiên cứu một số lạnh. vấn đề ghép tim thực nghiệm. Đề tài nghiên - Hạ nhiệt độ tim. cứu khoa học cấp Bộ Quốc phòng. Nghiệm thu - Ngăn hoạt động của bơm Na+/H+, chống 5 - 2009. tái khử cực. 2. Abhinav Humar, Arthur J. Matas and William D. Payne. Atlas of organ transplantation. - Ngăn chặn sự hình thành đồng thời Copyright Springer - Verlag London Limited. 2006. trung hòa các sản phẩm chuyển hóa không hoàn toàn và gốc tự do. 3. Alvarez L, Saucedo R, Aranega A, Melguizo C, Velez C, Aranega A.E. The swine heart: the - Cung cấp năng lượng cho tế bào. papillo - tendinovalvular system of the right ventricle. 2. Các loại dịch bảo quản tim. Anatomia Histologia Embryologia. 1993, 22, pp.319-323. Có 2 dạng dung dịch bảo quản tim cơ bản: dung dịch bảo quản dạng giống nội 4. Bethea B.T, David D, Yuh, John V, Conte, bào và dung dịch dạng giống ngoại bào. Về Baumgartner W. A. Heart tranplantation Cardiac Surgery in the Adult. Mc Graw Hill. New York. giá trị bảo quản, hai loại trên không khác 2003. nhau đáng kể, nhưng xu hướng chung hay dùng dung dịch dạng giống nội bào. Cụ thể, loại dịch hay được dùng là dung dịch University of Wisconsin (UW), custodiol (HTK). 68
6. TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ CHUYÊN ĐỀ GHÉP TẠNG - 2012 69