Ketonstoffer beskytter hjertet ved transplantationer

I jagten på at få organer nok til de mange personer på venteliste til for eksempel et nyt hjerte er der mange fortalere for at udvide kriterierne for organdonation til også at inkludere cirkulatorisk død og ikke kun hjernedød.

Det komplicerer dog transplantationen, idet hjertet kan tage skade af at være gået i stå i længere tid.

AHA 2022:

Find alle vores artikler fradækningen af årets AHA her.

Nu viser et nyt dansk studie i grise dog, at det er muligt med ketonstoffer at forbedre hjertets funktion, så det kan klare sig bedre gennem et scenarie, hvor det skal transplanteres fra en donor, der ikke er hjernedød, men som har været cirkulatorisk død.

»Det handler om at finde ud af, om vi kan gøre noget for hjertets metabolisme, så vi i donorkriterierne kan inkludere andet end hjernedød. I den sammenhæng ser ketonstofferne interessante ud, men der er selvfølgelig behov for flere undersøgelser for præcist at afklare, hvad ketonstofferne gør ved hjertet, og hvordan de gør det,« fortæller en af forskerne bag studiet, læge og ph.d.-studerende Jacob Seefeldt fra Institut for Klinisk Medicin ved Aarhus Universitet.

Jacob Seefeldt har netop offentliggjort sine resultater på den årlige amerikanske hjertekongres for American Heart Association (AHA).

Hjertet tager skade af ikke at slå

Ketonstoffer har fået mere og mere opmærksomhed inden for de seneste par år.

Leveren producerer ketonstofferne under stress, for eksempel ved faste, og efterhånden mange studier har peget på, at ketonstofferne har en gavnlig effekt på kroppen og organerne, herunder det kardiovaskulære system.

I det nye studie har forskergruppen, som blev anført af læge og ph.d.-studerende Niels Moeslund og professor Hans Eiskjær fra Aarhus Universitet, undersøgt, om ketonstofferne kan være hjertebeskyttende i et scenarie, hvor en gris erklæres cirkulatorisk død, hvorefter hjertet transplanteres fra én gris til en anden.

Forskellen på et transplantationsscenarie med hjernedød og cirkulatorisk død er, at ved hjernedød placeres hjertet på is, umiddelbart efter det er holdt op med at slå. Ved cirkulatorisk død kan der gå mange minutter, fra hjertet holder op med at slå, til det bliver lagt på is.

I den periode kan hjertet tage skade og få nedsat funktion. Hjertets mitokondrielle funktion bliver også reduceret, hvilket alt sammen kan have betydning for chancerne for succes ved en transplantation. Det skyldes, at mitokondrierne sikrer hjertets energiforsyning, når pumpefunktionen genstarter.

Transplanterede hjerter i grise

I studiet har forskerne induceret et hjertestop i forsøgsgrisene.

Samlet set peger vores undersøgelse på, at ketonstoffer måske kan være klinisk relevante at bruge i scenarier, hvor hjertet er stoppet og skal startes op igen med henblik på at bruge det i en hjertetransplantation

Jacob Seefeldt, læge og ph.d.-studerende, Aarhus Universitet

Forskerne holdt derefter fingrene fra grisene i fem minutter, før de påbegyndte arbejdet med at transplantere hjertet fra donorgris til modtagergris.

I det ene scenarie fik både donorgrise og modtagergrise infusion med ketonstoffer før og efter transplantationen, mens grisene blev injiceret med saltvand i det andet scenarie.

Forskerne målte på både hjertets pumpefunktion og mitokondrielle funktion før og efter transplantationen.

I gennemsnit stod hjerterne stille i 15 minutter, før de blev startet op igen under samtidig infusion af ketonstoffer. Herefter blev de lagt på is og sat ind i de nye grise efter cirka tre timer på is.

Ketonstoffer beskytter hjertet under hjertestop

Resultatet af forsøget viser, at ketonstoffer er hjertebeskyttende ved en hjertetransplantation i et scenarie med cirkulatorisk død.

I hvert fald fandt forskerne, at hjertets pumpefunktion var forbedret i de grise, der havde modtaget ketonstoffer, sammenlignet med i de grise, der havde modtaget saltvand.

Hjertets minutvolumen var steget markant, og forskerne forklarer det ved, at både hjertets pumpeevne steg samtidig med, at modstanden i kredsløbet faldt.

Ligeledes fandt forskerne, at hjertemuskelcellernes mitokondrielle funktion var bedre i de transplanterede grise, der havde modtaget ketonstoffer, end i de grise, der havde modtaget saltvand.

I begge scenarier blev den mitokondrielle funktion hæmmet efter hjertestop, men den vendte kun i ketonstofscenariet tilbage til udgangspunktet efter transplantationen.

Jacob Seefeldt fortæller, at flere studier med mennesker har vist, at hjertefunktion korrelerer med mitokondriel funktion, så det er et umiddelbart positivt tegn, at man måske med ketonstoffer hurtigt kan genetablere en god mitokondriel funktion og hurtigt sikrer hjertets energiforsyning.

»Samlet set peger vores undersøgelse på, at ketonstoffer måske kan være klinisk relevante at bruge i scenarier, hvor hjertet er stoppet og skal startes op igen med henblik på at bruge det i en hjertetransplantation. Der kommer til at ske skade på hjertet, hvilket er umuligt at undgå, men ketonstofferne ser ud til at kunne minimere skaden,« siger han.

Jacob Seefeldt understreger, at forsøget er et første eksplorativt forsøg, der kan udstikke en retningslinje for flere kommende forsøg med henblik på at kortlægge, om ketonstoffer skal have en plads ved hjertetransplantationer.

»Vi har allerede gang i andre projekter, hvor vi undersøger den præcise effekt af ketonstofferne, og hvad ketonstofferne gør ved hjertets energistofskifte,« siger han.