Abstract
Backgound: It has been shown that the endothelium of cardiac valves and adjacent great vessels have a reduced immune reaction compared to other vessels. We investigated the clinical feasibility of using immunologically untreated xenogenic valves, in a pig-to-goat pulmonary valve conduit implantation model. Material and Method: Porcine pulmonary valve conduits were prepared without specific immunologic treatment and implanted into the right ventricular outflow tract of goats while undergoing cardiopulmonary bypass. Two goats each were assigned to the following observation time intervals: one day, one week, three months, six months and twelve months. Echo-cardiographic examinations were performed prior to sacrifice of the goat to evaluate pulmonary valve function. After the xenograft specimens were retrieved, histological changes were evaluated microscopically. Result: Ten of the twelve animals survived the predetermined observation time intervals. Aneurysmal dilatations, of the anterior wall of the implanted pulmonary artery, were observed at each of three and twelve month-survival animals. A variable degree of pulmonary valve regurgitation was observed on echocardiography. However, valve stenosis, thrombotic occlusion and vegetation were not seen. Microscopically, the nuclei of the donor tissue disappeared as a result of pyknosis and karyolysis; however the three components of the implanted xenografts (the pulmonary artery, the valve and the infundibulum) were gradually replaced by host cells over time, while maintaining their structural integrity. Conclusion: Immunologically untreated xenogenic pulmonary valve conduits were replaced by host cells with few observed clinical problems in a pig to goat pulmonary valve implantation model. Therefore, they might be an alternative bioprosthesis option.
배경: 심장판막 및 그 주변의 큰 혈관들의 내피세포는 다른 부위와 달리 훨씬 완화된 면역 반응을 보이는 것에 착안하여, 고정액이나 면역학적 처치를 거치지 않은 이종 판막의 대동맥 판막의 임상적 유용성을 돼지-염소 간 이종 폐동맥 판막도관 이식 실험을 통해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 돼지 폐동맥 판막도관은 특별한 면역학적 처치를 거치지 않은 채 준비하여 인공심폐기 가동 하에 염소의 우심실 유출로에 이식하였다. 염소들은 군당 2마리씩 배정하여 이식 후 하루, 1주, 3개월, 6개월, 12개월 동안 각각 관찰하였다. 실험동물을 희생하기 전 심초음파검사를 시행하여 판막의 움직임을 관찰하였고, 이종 장기를 적출한 후 판막도관의 조직학적 변화를 관찰하였다. 결과: 총 12마리 중 10마리에서 정해진 기간 동안 생존하였다. 이식된 폐동맥의 전벽의 동맥류가 12개월과 3개월 관찰한 각각 한 마리의 염소에서 발견되었다. 심초음파 검사에서는 다양한 정도의 폐동맥 판막 폐쇄부전의 소견을 보였으나 판막의 협착이나 혈전형성, 증식증은 관찰되지 않았다. 조직학적 관찰에서 이식 세포의 핵은 핵농축 및 핵융해를 통해 없어졌지만, 이식된 이종 판막도관의 세 구역(폐동맥, 폐동맥 판막, 누두부)은 구조가 보존되면서 점차적으로 시간에 따라 숙주 세포로 대체되었다. 결론: 면역학적 처리를 거치지 않은 이종 폐동맥 판막도관이 돼지-염소 간 이종 이식실험에서 다소의 문제점이 발견되기는 하였지만 성공적으로 숙주 세포로 대체되어 기존의 조직판막의 대안이 될 가능성을 제시하였다.
