O transplante hepático (LT) é a única opção terapêutica para doenças hepáticas terminais, contudo a sua realização enfrenta desafios significativos. A elevada procura pelo LT tornou insustentável o uso exclusivo de fígados de dadores com critérios padrão. Como alternativa, têm sido utilizados fígados de dadores com critérios alargados (ECD). No entanto, a menor viabilidade destes órgãos torna-os mais suscetíveis às lesões por isquémia-reperfusão (IRI). Para mitigar este problema, a perfusão hipotérmica oxigenada (HOPE) surgiu como uma estratégia que perfunde o fígado com uma solução hipotérmica oxigenada, com o intuito de reduzir o impacto da IRI e melhorar a viabilidade dos fígados ECD. Contudo, os mecanismos moleculares subjacentes à HOPE e o seu impacto no resultado do LT permanecem pouco esclarecidos. Assim, esta dissertação teve como objetivo investigar o impacto metabólico da HOPE e identificar biomarcadores preditivos da função do enxerto no pós-LT. A análise metabolómica revelou que a HOPE modula várias vias energéticas, nomeadamente, a respiração aeróbica e a via de recuperação de purinas, o que sugere uma alteração metabólica para um estado mais oxidativo. Inicialmente, observou-se um aumento na produção de espécies reativas de oxigénio (ROS), peroxidação lipídica, libertação de antioxidantes e da lactato desidrogenase (LDH). Na segunda hora de HOPE, verificou-se a estabilização da produção de ROS, aumento de peroxidação lipídica e do potencial antioxidante, e estabilização da atividade da LDH. As correlações entre o teor dos metabolitos adenina, ribose, histidina, alanina e o potencial antioxidante com características do dador/transplante sugerem que a resposta à HOPE depende do estado funcional do órgão. Os níveis de ribose, histidina, ROS, e LDH também se correlacionaram com marcadores clínicos de lesão hepática, demonstrando o seu potencial como biomarcadores preditivos de disfunção precoce do enxerto (EAD). Em conclusão, estes resultados indicam que a HOPE pode promover uma adaptação metabólica e permite a quantificação de parâmetros no perfusato com potencial para prever o resultado do LT. Estudos futuros envolvendo mais indivíduos, mais pontos de avaliação ao longo do tempo de HOPE, assim como a integração de outras abordagens ómicas, serão fundamentais para melhorar a tomada de decisão no transplante, no que diz respeito à utilização do enxerto e à resposta ao pós-transplante hepático.

Liver transplantation (LT) remains the only therapeutical option for end-stage liver diseases, yet it faces significant challenges. The growing demand for LT has make the exclusive use of standard criteria donor liver unsustainable. To overcome this, extended criteria donors (ECD) livers have become a viable option; however, their reduced viability increases susceptibility to ischemiareperfusion injury (IRI), further comprising graft function. To mitigate this, hypothermic oxygenated perfusion (HOPE) has been introduced as a strategy that perfuses the liver with a hypothermic oxygenated solution to improve ECD viability by reducing the impact of IRI. Despite its growing clinical application, the molecular mechanisms underlying HOPE and its impact on post-LT outcomes remain poorly understood. This thesis aimed to investigate the metabolic impact of HOPE on ischemic livers and identify potential predictive biomarkers of post- LT graft function in perfusate samples. Metabolomic analysis revealed that HOPE modulates several energy-related pathways, including aerobic respiration and purine salvage pathway, suggesting a metabolic shift towards oxidative pathways. Initially, reactive oxygen species (ROS) production increased, accompanied by lipid peroxidation, antioxidant systems release and elevated lactate dehydrogenase (LDH) activity. This was followed by a stabilization in ROS, continued lipid peroxidation, enhanced antioxidant potential, and stabilization of LDH activity. Correlation analysis identified associations between adenine, ribose, histidine, alanine levels and antioxidant potential, and donor/transplant features, indicating that liver response to HOPE depends on its functional status. Ribose, histidine and ROS levels, and LDH activity correlated with clinical markers of liver injury, underscoring their potential as predictive biomarkers of early allograft dysfunction (EAD). Overall, these finding indicate that HOPE appears to support metabolic adaptation and allows the quantification of perfusate parameters that may be used as biomarkers of LT outcome. Future studies involving larger cohorts, additional time points, as well as the integration of other omics approaches, will be helpful in improving transplant decisionmaking regarding graft utilization and post-liver transplant outcomes.

Mestrado em Bioquímica