Functional assessment of cryopreserved human femoral arteries for pharmaceutical research.

An established method for cryopreservation that might preserve the vascular and endothelial responses of human femoral arteries (HFAs) to be transplanted as allografts was studied. HFAs were harvested from multiorgan donors and stored at 4 degrees C in saline solution before cryostorage. Thirty HFA rings were isolated and randomly assigned to one control group of unfrozen HFAs (eight rings) and one group of cryopreserved HFAs (22 rings). Cryopreservation was performed in RPMI solution containing dimethylsulfoxide (DMSO) and the rate of cooling was -1 degrees C/min until -40 degrees C and faster rates until -150 degrees C was reached. The contractile and relaxant responses of unfrozen and frozen/thawed arteries were assessed in organ bath by measurement of isometric force generated by the HFAs. After thawing, the maximal contractile responses to the contracting agonist tested (noradrenaline) were in the range of 43% of the responses in unfrozen HFAs. The endothelium-independent responses to sodium nitroprusside were not altered whereas the endothelium-dependent relaxant responses to acetylcholine were weakly altered. The cryopreservation method used provided a limited preservation of contractility of HFAs, a good preservation of the endothelium-independent relaxant responses, and a good preservation of endothelium-dependent relaxation. It is possible that further refinements of the cryopreservation protocol, such as a slower rate of cooling and a more controlled stepwise addition of DMSO, might allow better post-thaw functional recovery.

Functional assessment of cryopreserved pig aortas for pharmaceutical research.

Several in vitro studies have demonstrated diminished post-thaw functional activity. Therefore, the aim of this study was to investigate the consequences of thawing and storage method used on the post-thaw functional activity of cryopreserved pig aortas with the aim of adjusting the freezing and thawing protocol so that the vascular segments are preserved in the best possible state, maintaining structure and functionality so that they can later be transplanted with success. In vitro responses of frozen, thawed pig aortas were used to investigate the functional activity after thawing at 15 degrees C and 100 degrees C/min and after storage in gas or liquid phase of liquid nitrogen. Cryopreservation was performed in RPMI 1640 medium + 10% dimethylsulfoxide and the rate of cooling was -1 degrees C/min, until -150 degrees C was reached. After thawing the maximal contractile responses to all the contracting agonists tested (KCl, noradrenaline) were in the ranges of 13-27% compared with the responses in unfrozen pig aortas. Contractile responses were slightly better when thawing was performed at 15 degrees C/min compared with 100 degrees C/min. The endothelium independent relaxant responses to sodium nitroprusside were reduced ( P < 0.05). Cryostorage of pig arteries also resulted in a loss of the endothelium-dependent relaxant response to acetylcholine. The cryopreservation method used provided a limited preservation of pig aorta contractibility, a reduction of the endothelium independent relaxant responses, and no apparent preservation of the endothelium-dependent relaxation. It is possible that further refinements of the cryopreservation protocol might allow better post-thaw functional recovery of pig aortas.

Functional assessment of cryopreserved human aortas for pharmaceutical research.

We evaluated the impact of standard cryopreservation on functional properties of human aortic homografts. From seven human donors, the thoracic descending aorta was obtained. Effects of cryopreservation on contractibility and endothelium function were tested. After cryopreservation no endothelium-dependent or endothelium-independent relaxation was found and the contractibility was strongly affected. Arteries showed no function and loss of endothelial integrity after cryopreservation and thawing.

Functional assessment of human femoral arteries after cryopreservation.

An established method for the cryopreservation of human femoral arteries for subsequent transplantation as allografts has been studied with particular attention to preservation of smooth muscle and endothelium. Human femoral arteries (HFAs) were harvested from multi-organ donors. Two groups were established; a control group of unfrozen HFAs and a group of cryopreserved HFAs. Cryopreservation was performed using RPMI solution containing dimethyl sulfoxide and the rate of cooling was 1 degrees C/min to -40 degrees C and faster thereafter until -150 degrees C was reached. The contraction and relaxation responses of unfrozen and frozen/thawed arteries were assessed by measurement of the isometric force generated by the HFAs in an organ bath. After thawing (warming was at 15 degrees C/min) the maximal contractile response to noradrenaline was 43% of the response of unfrozen HFAs. The endothelium-independent response to sodium nitroprusside was not altered, whereas the endothelium-dependent relaxation response to acetylcholine was slightly altered. The cryopreservation method used provided limited preservation of the contractility of human femoral arteries, and good preservation of both endothelium-independent and endothelium-dependent relaxation responses.

Cambios histopatológicos en arterias humanas sometidas a procesos de isquemia fría y criopreservación / Histopathological changes in human arteries following cold ischemia and cryo preservation processes

Introducción. La creciente demanda de injertos vasculares ha provocado una búsqueda continua del método `ideal' para minimizar los daños vasculares durante el proceso de conservación. Objetivo. Estudiar la repercusión sobre la histología arterial del proceso de preservación del tejido en sus distintas fases. Pacientes y métodos. Hemos analizado 86 segmentos arteriales (ilíaca y femoral superficial) procedentes de 50 donantes. De cada segmento se obtuvieron tres muestras en distintas fases del proceso, y se establecieron otros tantos grupos de estudio: arterias frescas; postisquemia fría y poscriopreservación. El tiempo máximo de isquemia fria fue de 20 horas y las muestras se mantuvieron en solución antibiótica a 4 °C. La criopreservación se realizó en una solución con dimetil sufóxido (DMSO) con descenso térmico programado de 1 ºC / min con almacenamiento en fase gas (-150 °C a -190 °C). Se valoraron parámetros como la preservación del endotelio, la intensidad de cambios degenerativos (degeneración mixoide, apoptosis) en la pared arterial y la presencia de fracturas, comparando los resultados entre los distintos grupos. Se estudiaron igualmente las causas que llevaron al fracaso de algunos injertos. Resultados. El 81,4 por ciento de las arterias criopreservadas mostró una pérdida prácticamente total del endotelio (3,5 por ciento en los otros dos grupos) y más del 50 por ciento, importantes cambios degenerativos en su pared frente al 3,5 y 8,1 por ciento de los grupos 1 y 2. Conclusiones. El proceso de criopreservación provoca una importante pérdida endotelial y cambios degenerativos en la pared arterial. El tiempo de isquemia fría que se empleó en nuestro estudio no tiene repercusión en la estructura arterial (AU)

Efecto del almacenamiento en fase gaseosa sobre la viabilidad celular, la apoptosis y la actividad funcional en aortas de cerdo criopreservadas. Estudio preliminar / The effect of gas phase storage on cell viability, apoptosis and functional activity in cryopreserved aortas from pigs a preliminary study

Objetivos. Analizar las consecuencias del protocolo de congelación y del método de almacenamiento utilizado sobre la actividad funcional, la estructura anatomopatológica y el grado de apoptosis de las aortas abdominales de cerdo criopreservadas durante seis meses, tras la descongelación. Materiales y métodos. Se obtuvieron injertos arteriales de cerdos y cada aorta se dividió en dos fragmentos. Grupo 1: segmentos en fresco o bien fijados en formaldehído tras la toma de la muestra (grupo control). Grupo 2: segmentos fijados tras incubación antibiótica y criopreservación durante seis meses para un estudio anatomopatológico y de apoptosis, o bien utilizados directamente tras su descongelación para un estudio funcional. La incubación antibiótica se realizó en medio de un cultivo RPMI suplementado con antibióticos. Después de la incubación antibiótica, la criopreservación se llevó a cabo en medio RPMI con 10 por ciento de dimetilsulfóxido (DMSO). La tasa de enfriamiento fue de 1 °C/min, y el posterior almacenamiento se realizó en fase gaseosa. Resultados. No hay diferencia en cuanto al grado de apoptosis en los dos grupos, ni diferencias significativas en el grado de fragmentación de las elásticas (algo mayor en el grupo 2). Se observa un aumento tanto del grado de despegamiento como del desprendimiento endotelial en el grupo congelado con respecto al grupo control. Después de la descongelación, las máximas respuestas a los vasoconstrictores probados (KCl y noradrenalina) fueron del 13 y el 24 por ciento de las respuestas de las aortas que se obtuvieron en fresco. Las respuestas relajantes independientes del endotelio al nitroprusiato sódico estaban reducidas y se produjo una importante reducción de las respuestas de relajación dependientes del endotelio a la acetilcolina. Conclusiones. El método de criopreservación que se empleó disminuyó las respuestas de contracción y relajación a los seis meses y produjo cambios morfológicos importantes en cuanto a la conservación del endotelio y de las elásticas, pero no alteró el grado de apoptosis (AU)