Circulación cruzada

A principios de la década de 1950, la cirugía a corazón abierto se veía limitada por la falta de tecnologías de circulación extracorpórea. En 1954, el Dr. C. Walton Lillehei, de la Universidad de Minnesota, introdujo la circulación cruzada como método para proporcionar sangre oxigenada a pacientes sometidos a reparaciones intracardíacas complejas. En este procedimiento, la circulación del paciente se conectaba temporalmente a la de un donante sano (a menudo uno de los padres), cuyo corazón y pulmones mantendrían la oxigenación y la perfusión para ambos durante la cirugía. ^{[ 1 ]} Esta técnica permitió la reparación exitosa de defectos cardíacos congénitos antes de la disponibilidad generalizada de máquinas de derivación cardiopulmonar . ^{[ 2 ]}

Aunque revolucionaria, la circulación cruzada en su forma original suscitó preocupaciones éticas y de seguridad debido a los riesgos que suponía para los donantes sanos. Fue sustituida en gran medida por máquinas mecánicas de circulación extracorpórea a principios de la década de 1960. ^{[ 3 ]} No obstante, marcó un hito importante en la historia de la cirugía cardíaca y contribuyó a la evolución de los sistemas de soporte extracorpóreo.

A partir de la década de 2010, la circulación cruzada se replanteó como una plataforma para rehabilitar y regenerar órganos donados fuera del cuerpo. Inspirándose en el papel histórico de la circulación cruzada en la cirugía cardíaca, investigadores de la Universidad de Columbia y la Universidad de Vanderbilt fueron pioneros en una adaptación moderna de la técnica para apoyar y recuperar órganos ex vivo utilizando un cerdo vivo como soporte fisiológico. ^{[ 4 ] [ 5 ]} En este sistema, se establece un circuito extracorpóreo entre un órgano ex vivo (p. ej., pulmón, hígado) y un cerdo de soporte, lo que permite la regulación sistémica desde el cerdo de soporte para mantener la homeostasis del órgano . Este enfoque proporciona una regulación y un soporte hormonal, inmunitario y metabólico dinámicos que no pueden ser replicados por los sistemas de perfusión mecánica convencionales. ^{[ 6 ]}

Estudios iniciales liderados por el cirujano cardiotorácico Matthew Bacchetta y la ingeniera biomédica Gordana Vunjak-Novakovic demostraron soporte normotérmico y preservación de pulmones ex vivo durante 4 días ^{[ 7 ]} y la reparación funcional de pulmones ex vivo con lesiones isquémicas, por aspiración o infecciosas que de otro modo se considerarían no aptas para trasplante. ^{[ 4 ] [ 8 ]} Se desarrollaron innovaciones en estrategias de canulación y diseño de circuitos para optimizar la seguridad y escalabilidad de la plataforma. ^{[ 9 ]} A través de soporte fisiológico duradero e intervención terapéutica dirigida, esta plataforma facilita activamente la recuperación de órganos, la modulación inmunitaria y la regeneración funcional.

En trabajos posteriores, los investigadores extendieron la técnica a órganos de donantes humanos utilizando circulación cruzada xenogénica, donde un cerdo de soporte sirvió como animal de "soporte xenogénico" sistémico para un órgano de donante humano ex vivo. ^{[ 10 ] [ 11 ]} Estos estudios pioneros captaron la atención de varios medios de comunicación convencionales. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]} Estudios adicionales examinaron las interacciones inmunitarias dentro de este contexto xenogénico, revelando una respuesta inmunitaria atenuada y un entorno permisivo para la recuperación del órgano donado. ^{[ 17 ] [ 18 ]} Estudios adicionales confirmaron que la plataforma permite la rehabilitación de pulmones de donantes utilizando soporte xenogénico sin desencadenar rechazo hiperagudo en un modelo de trasplante de pulmón humano, sentando las bases para la traslación clínica. ^{[ 19 ]} Desde entonces, la plataforma se ha perfeccionado con capacidades avanzadas de evaluación de órganos ex vivo, integrando monitorización en tiempo real, imágenes funcionales y diagnósticos moleculares para guiar la intervención y la toma de decisiones clínicas. ^{[ 20 ]}

A mediados de la década de 2020, la circulación cruzada está emergiendo como una herramienta novedosa para la recuperación de órganos. ^{[ 21 ]}