Background: The increasing use of kidneys from donations after cardiac death (DCD) for renal transplantation is hindered by negative outcomes owing to organ injury after prolonged warm and cold ischemia-reperfusion. Recently, hydrogen sulfide (H2S) has shown cytoprotective effects against ischemia-reperfusion injury; however, its effectiveness in the context of DCD renal transplantation is unknown.
Methods: We tested a novel 30-day in vivo syngeneic murine model of DCD renal transplantation, in which the donor kidney was clamped for 30 minutes and stored for 18 hours in cold University of Wisconsin (UW) solution or UW with 150 μM sodium hydrogen sulfide (UW + NaHS) before transplantation. We also tested a 7-day in vivo porcine model of DCD renal autotransplantation, in which the left kidney was clamped for 60 minutes and preserved for 24 hours using hypothermic perfusion with UW or UW + 150 μM NaHS before autotransplantation. We collected blood and urine samples periodically, and collected kidney samples at the end point for histopathology and quantitative reverse transcription polymerase chain reaction.
Results: Rats that received H2S-treated kidneys showed significantly higher survival, faster recovery of graft function and significantly lower acute tubular necrosis than controls. Pig kidneys perfused with UW + NaHS showed significantly higher renal blood flow and lower renal resistance than control kidneys after 24 hours of perfusion. After autotransplantation, pigs that received H2S-treated kidneys showed significantly lower serum creatinine on days 1 and 7 after transplantation. Rat and pig kidneys treated with H2S also showed more protective gene expression profiles than controls.
Conclusion: Our findings support the potential use of H2S-supplemented UW solution during cold storage as a novel and practical means to improve DCD graft survival and function.
Contexte:: Il est difficile d’accroître l’utilisation de reins provenant de dons après décès cardiocirculatoire (DDC) aux fins de transplantation rénale en raison des résultats négatifs dus aux lésions d’organe après une ischémie–reperfusion chaude et froide prolongée. On a observé récemment que le sulfure d’hydrogène (H2S) exerçait des effets cytoprotecteurs contre les lésions d’ischémie–reperfusion, mais on ignore encore s’il est efficace dans un contexte de transplantation rénale provenant d’un DDC.
Méthodes:: Nous avons mis à l’essai un nouveau modèle murin syngénique in vivo de transplantation rénale provenant d’un DDC sur 30 jours, dans lequel le rein du donneur a été clampé pendant 30 minutes et conservé pendant 18 heures dans une solution froide de l’Université du Wisconsin (UW) (UW + 150 μm d’hydrogénosulfure de sodium [NaSH]) avant la transplantation. Nous avons également mis à l’essai un modèle porcin in vivo d’autotransplantation rénale provenant d’un DDC sur 7 jours, dans lequel le rein gauche a été clampé pendant 60 minutes et conservé pendant 24 heures par perfusion hypothermique (avec UW ou UW + 150 μM de NaSH) avant l’autotransplantation. Nous avons recueilli des échantillons de sang et d’urine régulièrement et avons prélevé des échantillons de rein au point final en vue de l’histopathologie et d’un test d’amplification en chaîne par polymérase quantitative couplé à une transcription inverse.
Résultats:: On a observé chez les rats ayant reçu des reins traités au H2S un taux de survie significativement plus élevé, une récupération plus rapide de la fonction du greffon et une nécrose tubulaire aiguë significativement plus faible que chez les témoins. Les reins de porc perfusés (UW + NaSH) ont montré un débit sanguin rénal significativement plus élevé et une résistance rénale plus faible que les témoins à la fin de la période de perfusion de 24 heures. Après l’autotransplantation, les porcs ayant reçu des reins traités au H2S présentaient une créatinine sérique significativement plus faible aux jours 1 et 7 après la transplantation. Les reins de rat et de porc traités au H2S ont également montré des profils d’expression génique plus « protecteurs » que les témoins.
Conclusion:: Nos conclusions appuient une éventuelle utilisation d’une solution UW enrichie en H2S pendant la conservation à froid comme nouveau moyen pratique d’améliorer le taux de survie et la fonction du greffon lors de DDC.
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