Valutazione della ventilazione a 10 °C come condizione di conservazione ottimale per i polmoni donatori in un modello murino

Mantenere i polmoni donatori vivi più a lungo

I trapianti polmonari possono salvare la vita, ma una volta rimosso il polmone dal corpo inizia una corsa contro il tempo. Oggi la maggior parte dei polmoni viene conservata sul ghiaccio e deve essere trapiantata entro poche ore, altrimenti subisce danni tali da renderla inutilizzabile. Questo studio sui topi esplora un’idea sorprendentemente semplice: invece di lasciare i polmoni conservati immobili nel freddo, cosa succederebbe se li mantenessimo delicatamente in respirazione a una temperatura leggermente più alta? La risposta potrebbe contribuire a far arrivare più organi donati ai pazienti in migliori condizioni.

Perché conservare i polmoni è così difficile

Attualmente i polmoni donatori vengono solitamente lavati con una soluzione di preservazione, gonfiati una volta, chiusi mediante pinza e posti su ghiaccio a circa 4 °C. Questo rallenta il metabolismo ma mette anche i polmoni in una specie di congelamento profondo in cui tollerano solo 6–8 ore prima che si accumulino danni. Sistemi più avanzati, detti perfusione polmonare ex vivo, possono mantenere i polmoni caldi e forniti di sangue e aria, ma richiedono macchinari costosi, team specializzati e sono difficili da trasferire tra gli ospedali. Medici e ingegneri cercano un approccio più semplice che mantenga i polmoni in migliore salute più a lungo senza queste apparecchiature ingombranti.

Una nuova variante: polmoni freddi ma che respirano dolcemente

Lavori recenti hanno suggerito che conservare i polmoni a una temperatura leggermente più alta, 10 °C invece di 4 °C, può proteggere le loro cellule e i mitocondri—le piccole centrali energetiche delle cellule. Partendo da questo, i ricercatori si sono chiesti se aggiungere una ventilazione delicata, così che i polmoni continuino a gonfiarsi e sgonfiarsi con aria ambiente, potesse migliorare ulteriormente la conservazione. Utilizzando polmoni di topo, hanno confrontato tre condizioni su 24 ore di conservazione: la conservazione statica fredda a 4 °C, la conservazione statica a 10 °C e la conservazione a 10 °C con ventilazione continua mediante piccoli respiri protettivi. Tutti i polmoni sono stati mantenuti nella stessa soluzione di preservazione per isolare l’effetto della temperatura e del movimento.

Cellule più sane e segnali immunitari più calmi

Dopo la conservazione il gruppo ha esaminato i polmoni in vari modi. Al microscopio, i polmoni conservati con ventilazione a 10 °C mostravano meno lesioni strutturali—meno sanguinamento, fibrina simile a coaguli, congestione e minore infiltrazione di globuli bianchi—rispetto ai polmoni mantenuti statici a 4 °C. Rilasciavano anche meno complemento C3, una proteina ematica che favorisce l’infiammazione ed è collegata al fallimento precoce del trapianto. Quando i polmoni sono stati dissociati in singole cellule, il gruppo ventilato mostrava meno cellule in apoptosi (morte cellulare programmata) e una migliore salute mitocondriale, con minore rilascio di citocromo c e minore accumulo di specie reattive dell’ossigeno dannose. Nel complesso, questi risultati suggeriscono che il movimento delicato e lo scambio gassoso continuo a 10 °C aiutano a mantenere vive le cellule polmonari e più stabile la loro “macchina” interna durante la conservazione.

Migliori meccaniche respiratorie dopo la conservazione

La prova finale di un polmone conservato è quanto bene funziona. Utilizzando un sistema ventilatorio specializzato, i ricercatori hanno misurato quanto facilmente l’aria scorre nelle vie aeree e quanto sono distensibili (compliant) i polmoni dopo 24 ore in ciascuna condizione. I polmoni ventilati a 10 °C avevano una resistenza delle vie aeree più bassa e una compliance più alta rispetto ai polmoni conservati staticamente a 10 °C, il che significa che si aprivano più facilmente e richiedevano meno pressione per essere ventilati. Anche se non tutte le misure hanno raggiunto la significatività statistica, il quadro generale favoriva il gruppo ventilato, indicando tessuti più flessibili e meno rigidi che probabilmente si comporterebbero meglio in caso di trapianto.

Cosa potrebbe significare per i trapianti futuri

Questo lavoro è stato condotto su topi, non su esseri umani, e non includeva trapianti effettivi, quindi rappresenta un passo iniziale. Tuttavia il messaggio è chiaro: mantenere i polmoni donatori in una ventilazione delicata a una temperatura moderata di 10 °C, invece di lasciarli immobili sul ghiaccio, sembra preservarne la struttura, attenuare segnali immunitari dannosi e mantenere la capacità funzionale. Poiché questa configurazione basata solo sulla ventilazione è relativamente semplice e portatile rispetto alle macchine di perfusione complete, potrebbe un giorno essere adattata alla pratica clinica. Se confermata in studi su animali di taglia maggiore e sull’uomo, questo approccio potrebbe estendere i tempi di conservazione sicuri, ridurre il danno agli organi e permettere a più polmoni donati di raggiungere i riceventi in buone condizioni.

Citazione: Hill, M.A., Tennant, M., Watts, B. et al. Evaluation of ventilation at 10 °C as the optimal storage condition for donor lungs in a murine model. Sci Rep 16, 7228 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35943-2

Parole chiave: trapianto polmonare, conservazione degli organi, polmoni donatori, ventilazione durante la conservazione, ischemia da freddo