Quando se trata de cirurgia de transplante de órgãos, os médicos estão correndo contra o relógio - e o tempo não está do seu lado.
Uma equipe de médicos deve primeiro remover o órgão do seu doador, conjuntos de mãos enluvadas coordenando-se para separar habilmente o tecido do corpo. Os médicos então preparam o órgão colhido para o transporte até o destinatário, que pode estar a horas de avião. Uma vez que o órgão chegue ao seu destino, a operação de transplante pode finalmente começar; novamente, os cirurgiões devem trabalhar rapidamente para garantir a segurança do paciente e a viabilidade do órgão.
Essa descrição pode fazer a cirurgia de transplante de órgãos parecer um drama de TV, com pessoal médico correndo pelos corredores do hospital carregando refrigeradores cheios de partes do corpo. Mas toda a pressa levanta uma questão que é muito mais importante que um programa de TV: quanto tempo um órgão pode durar fora do corpo e permanecer apto para o transplante?
Depende do órgão. Por enquanto, a janela de tempo pode estar entre 4 e 36 horas. Mas um dia, os médicos esperam poder manter os órgãos por semanas a fio.
Órgãos no gelo
Em 2018, mais de 36.500 transplantes de órgãos ocorreram apenas nos EUA, de acordo com a Rede Unida de Compartilhamento de Órgãos (UNOS). De longe, os rins eram o órgão mais transplantado, com mais de 21.000 transplantes ocorrendo no ano passado. Os próximos órgãos transplantados mais comumente foram fígado, coração e pulmão, nessa ordem, seguidos por transplantes de pâncreas, intestino e vários órgãos.
A maioria dos órgãos é colocada em "armazenamento estático a frio" após a colheita, o que significa que o órgão é depositado em um refrigerador cheio de gelo, de acordo com um relatório de 2019 no Journal of International Medical Research.
"A idéia original para preservação do frio é muito parecida com quando colocamos nossos alimentos na geladeira", disse o Dr. Mingyao Liu, diretor do Instituto de Ciências Médicas e professor de cirurgia, medicina e fisiologia da Universidade de Toronto.
Antes de colocar um órgão em armazenamento refrigerado, os médicos primeiro limpam o tecido com uma "solução de preservação" para proteger o órgão dos danos causados pelo frio extremo, disse Liu à Live Science.
À temperatura corporal, as células bombeiam substâncias químicas para dentro e para fora de suas membranas, a fim de manter baixas concentrações de sódio e altas concentrações de potássio dentro da célula. Mas as células frias não podem bombear com eficiência. Os produtos químicos vazam através de suas membranas e, com o tempo, as células com vazamento incham com excesso de líquido, sofrendo danos sérios. As soluções de preservação ajudam a retardar esse dano, mantendo os níveis de sódio e potássio sob controle. Essas soluções também podem conter nutrientes e antioxidantes para sustentar as células e diminuir a inflamação, disse Liu. Em combinação com gelo e um refrigerador, as soluções de preservação podem manter os órgãos viáveis por horas após a colheita.
A temperaturas entre 0 e 4 graus Celsius (32 e 39 graus Fahrenheit), o metabolismo celular cai para cerca de 5% da sua taxa normal, de modo que os tecidos queimam suas reservas de energia muito mais lentamente e requerem menos oxigênio para sustentar sua atividade. Por esse motivo, o resfriamento de um órgão ajuda a retardar o aparecimento de isquemia, uma condição na qual o tecido fica danificado ou disfuncional devido à falta de oxigênio.
Colocar um órgão no gelo também amplia as reservas limitadas de energia de suas células, impedindo que metabólitos prejudiciais se acumulem e quebrem os tecidos do órgão, de acordo com um relatório de 2018 no Yale Journal of Biology and Medicine.
Entre os órgãos comumente transplantados, o coração perde a viabilidade mais rapidamente quando armazenado em um refrigerador, disse o Dr. Brian Lima, diretor de cirurgia de transplante cardíaco do Hospital Universitário North Shore, em Manhasset, Nova York. Idealmente, um coração não deve ser colocado em armazenamento estático a frio por mais de 4 a 6 horas, disse ele. Na marca de 4 horas, a função das células cardíacas começa a falhar e a probabilidade de o órgão apresentar mau funcionamento em seu receptor aumenta drasticamente. A falência de órgãos transplantados, conhecida como disfunção primária do enxerto, é a "complicação mais temida" associada aos transplantes de órgãos sólidos, disse Lima.
"O coração ... é mais sensível à falta de fluxo sanguíneo", disse Lima. "Os rins, por outro lado, são muito resistentes." Os rins colhidos podem permanecer viáveis por 24 a 36 horas em armazenamento a frio, mais tempo do que qualquer outro dos quatro principais órgãos de transplante. Os pulmões podem permanecer viáveis por 6 a 8 horas, disse Lima, e o fígado pode permanecer em armazenamento refrigerado por cerca de 12 horas, de acordo com o Dr. James Markmann, chefe da Divisão de Transplantes do Massachusetts General Hospital, em Boston.
Um método alternativo
Embora de baixa tecnologia, o método de resfriamento de gelo "oferece uma maneira simples e eficaz de preservar e transportar órgãos" e tem sido amplamente utilizado desde os anos 1960, de acordo com o relatório de 2018 de Liu. Mas a técnica não deixa de ter suas desvantagens. Não apenas os órgãos no armazenamento a frio perdem a viabilidade em poucas horas, mas também os médicos não têm como avaliar a qualidade dos órgãos refrigerados, disse Liu.
Basicamente, nenhum teste objetivo pode dizer aos médicos se um órgão ainda está funcional quando o órgão em questão está em um refrigerador frio, com o metabolismo celular diminuindo em câmera lenta. No entanto, uma alternativa ao armazenamento a frio permite que os médicos verifiquem os órgãos antes de serem transplantados, e essa opção pode se tornar mais comum em breve, disseram especialistas à Live Science.
Esse método alternativo de preservação, conhecido como perfusão, envolve a conexão de um órgão colhido a uma máquina que bombeia fluido rico em oxigênio e nutrientes através dos tecidos do órgão, como o coração faria no corpo, de acordo com o relatório de 2018 da revista Yale . Enquanto conectado à máquina, à medida que o órgão metaboliza energia e produz resíduos, seus estoques de açúcar são reabastecidos e seus metabólitos tóxicos eliminados.
Antes que os cirurgiões colhem um órgão, o coração do doador para de bombear sangue oxigenado para o tecido por um período de tempo, o que causa danos. Colocar um órgão em uma máquina de perfusão pode dar ao tecido a chance de se recuperar, disse Markmann. Além disso, os médicos podem verificar o órgão monitorando os níveis do metabolito lactato circulante no sistema, disse ele. As células usam lactato durante as funções metabólicas normais; portanto, "se o órgão estiver funcionando bem, o lactato deve ser liberado" ao longo do tempo, disse Markmann.
"O lactato é, na melhor das hipóteses, uma medida metabólica bruta de perfusão pelo corpo", mas ainda serve como uma medida superior em comparação com a observação de um órgão quase congelado antes do transplante, acrescentou Lima. Dependendo do órgão, os médicos também podem avaliar a saúde do tecido por outras medidas, como a produção de bile pelo fígado.
A perfusão poderia manter os órgãos saudáveis por mais tempo?
Alguns sistemas de perfusão ainda exigem que o órgão seja resfriado como parte do processo de preservação, mas nos últimos 20 anos, vários grupos de pesquisa optaram por manter o órgão quente e inundar os tecidos com sangue quente. A temperaturas entre 20 e 33 ° C (68 e 92 F), os órgãos isolados funcionam da mesma forma que no corpo humano. Agora, os sistemas de perfusão a frio e a quente são amplamente utilizados na Austrália e no Reino Unido, mas a maioria desses dispositivos permanece em ensaios clínicos nos EUA.
No entanto, um sistema de perfusão nos EUA chegou às manchetes em dezembro como parte de um transplante de coração pioneiro. Médicos do Duke University Medical Center, em Durham, Carolina do Norte, removeram o coração de um paciente depois que ele parou de bater; eles então essencialmente "reanimaram" o órgão usando um sistema de perfusão quente, informou a CNN. Normalmente, os corações são removidos dos doadores com morte cerebral antes que o órgão pare de bater, para evitar danos extensos por isquemia. Os médicos anteriormente "reanimaram" os corações pediátricos nos EUA, mas nunca usaram o sistema em um órgão adulto. Nos países que usam o sistema há anos, o número de corações aceitáveis por doadores aumentou em cerca de 30% a 40%, disse Lima.
"Se isso se traduz nos Estados Unidos, estamos falando de grandes números", acrescentou.
Jacob Schroder, professor assistente de cirurgia da Duke University e um dos cirurgiões que ajudou a realizar o transplante de coração, disse à CNN que o uso do sistema em todo o país poderia "aumentar o número de doadores e o número de transplantes em 30%".
Embora o pool de doadores possa se expandir, a condição dos órgãos melhoraria? Até o momento, poucos estudos compararam diretamente o armazenamento mais frio à perfusão, mas, curiosamente, os órgãos perfundidos geralmente parecem se sair melhor.
Por exemplo, em um estudo comparando um sistema de perfusão hepática ao armazenamento a frio padrão, os médicos rejeitaram apenas 16 fígados perfundidos, em comparação com 32 provenientes de refrigeradores, e os órgãos perfundidos pareciam menos danificados, de acordo com a Stat News. Liu disse que observou tendências semelhantes em seu próprio trabalho com transplantes de pulmão. Liu e seus colegas desenvolveram um "sistema de perfusão ex vivo" para os pulmões; antes de sua introdução, menos de 20% dos pulmões dos doadores foram transplantados com sucesso no hospital de sua universidade. Agora, o programa expandiu sua atividade em 70%, "com excelentes resultados", segundo um relatório de 2018.
Normalmente, os pulmões permanecem ligados ao sistema de perfusão por 4 a 6 horas, mas o trabalho experimental com órgãos de animais sugere que os pulmões perfundidos podem permanecer viáveis por 12 a 18 e talvez até 36 horas, disse Liu. Ele acrescentou que, algum dia, um órgão poderá ser perfundido por semanas. Quanto mais tempo os órgãos puderem ser deixados no sistema, mais tempo os médicos terão para reparar os tecidos danificados. Liu e seus colegas estão agora investigando como a inflamação e a morte celular podem ser inibidas nos pulmões perfundidos. Mas no futuro, talvez os órgãos possam ser tratados com terapias de genes ou células-tronco enquanto estiverem ligados a uma máquina de perfusão, disse ele.
Por enquanto, no entanto, a maioria dos órgãos doados ainda viaja para seus receptores, aninhados em refrigeradores de gelo derretido. Por quê?
"Honestamente, o obstáculo é o custo", disse Lima. Um sistema de perfusão para um único órgão pode custar vários milhares de dólares, o que obviamente ultrapassa o preço de um refrigerador comum, disse ele. Como poucos estudos compararam a perfusão ao armazenamento a frio padrão, não existem "dados impressionantes" que pudessem convencer os hospitais a fazer a troca em todo o país.
Mas, dado o recente sucesso do transplante de coração Duke, Lima disse que a perfusão pode em breve se tornar o padrão de atendimento.
