Effects of Trehalose in Preservation of Canine Lung for Transplants

Summary

The effect of trehalose, a non-reducing disaccharide which stabilizes and protects membranes, in the preservation of canine lungs was examined when Euro-Collins solution was basically used as a preservant. In group I, five lungs were perfused and preserved in an Euro-Collins solution modified by replacing the glucose with 35.0 g/L of trehalose. Five control lungs (group II) were perfused and preserved with Euro-Collins solution containing 35.0 g/L glucose. In both groups, no vasodilators were used. After preservation for 12 hours, left lung allotransplantion was performed. At 10, 40, 70, and 130 minutes after reperfusion, the right pulmonary artery was clamped for 10 minutes and four parameters were measured: arterial oxygen tension, mean pulmonary arterial pressure, peak inspiratory pressure, and wet/dry weight ratios. The transplanted lung was also examined histologically. At 10, 40, 70, and 130 minutes after reperfusion, oxygen-tension levels from group I were 263.2 ± 19.2, 283.4 ± 14.0, 277.5 ± 19.9 and 264.9 ± 26.2 mmHg, respectively. In group II, the corresponding values were 191.2 ± 33.9, 188.0 ± 40.3, 153.4 ± 40.0 and 134.7 ± 49.4 mmHg, respectively. At 70 and 130 minutes the difference were significant (p < 0.05). All transplanted lungs from group I showed normal histology, whereas four dogs in group II developed severe pulmonary edema and one had a partially edematous lung. These findings suggest that simple Substitution of trehalose for glucose has a beneficial effect on preservation of canine lung for 12 hours.

Zusammenfassung

Unter Verwendung von Eurocollins Lösung als Konservierungsmittel wurde der Einfluß von Trehalose, einem nicht-reduziertem Disaccharid mit membranstabilisierenden und protektiven Eigenschaften, bei der Konservierung von Hundelungen untersucht. In der Gruppe I wurden 5 Lungen mit modifizierter Euro-Collins Lösung perfundiert und konserviert, es wurden hier 35,0 g/L Glukose durch die selbe Menge Trehalose ersetzt. Als Kontrollgruppe II diente die gleiche Anzahl an Lungen, die mit herkömmlicher Euro-Collins Lösung (35,0 g/L Glukose) behandelt wurde. In beiden Gruppen wurden keine Vasodilatatoren eingesetzt. Nach 12stündiger Konservierung wurde die linksseitige Allotransplantation der Lunge vorgenommen. 10, 40, 70 und 130 Minuten nach der Reperfusion wurde die rechte Pulmonalarterie für 10 Minuten geklemmt, und folgende Paramteter bestimmt: die arterielle Sauerstoffspannung, der mittlere Pulmonalarteriendruck, der inspiratorische Spitzendruck und Gewichtsratio trokken/feucht. Die transplantierten Lungen wurden ebenfalls histologisch untersucht. Die arterielle Sauerstoffspannung betrug in Gruppe I zu den Probenzeitpunkten 263,2 ± 19,2, 283,4 ± 14,0, 277,5 ± 19,9 and 264,9 ± 26,2 mmHg, im Vergleich zu Gruppe II mit 191,2 ± 33,9, 188,0 ± 40,3, 153,4 ± 40,0 and 134,7 ± 49,4 mmHg. Nach 70 und 130 Minuten waren die Unterschiede zwischen den beiden Gruppen signifikant (p < 0,05). Alle transplantierten Lungen der Gruppe I zeigten unauffällige Histologien, während 4 Lungen aus Gruppe II ein schweres Lungenödem zeigten und eine ein partielles Ödem. Unsere Ergebnisse belegen eindeutig, daß durch den Austausch von Glukose durch Trehalose in Euro-Collins Lösung eine verbesserte Konservierung von Hundelungen über 12 Stunden erzielt werden kann.

Key words

Trehalose - Euro-Collins solution - Canine lung preservation