Corneal donor characteristics and preservation methods have been extensively studied to assess outcomes in patients. Currently, three forms of preservation of corneal grafts are used – organ culture solution (28–37°C), hypothermia (2–8°C), and cryopreservation (4°C).1 Of these, hypothermia is most frequently used in the United States, while European eye banks more frequently use organ culture. Organ culture, in which tissue is incubated in a medium supplemented with fetal calf serum, antibiotics, and antimycotics, has been associated with longer viable storage times than hypothermia.1 However, surgeons and eye banks have become judicious with the number of days a corneal graft can be used after preservation, with many preferring not to exceed seven days when stored via hypothermia.2 Despite this, many recent studies have found few significant associations between the preservation characteristics of the graft and corneal transplantation outcomes.3–7 One of these reports, which analyzed 857 DMEK transplants, further suggested no significant relationship between donor age, diabetic history, or endothelial cell density (ECD) with regard to rebubble rates, calling in to question common surgeon preferences for younger, nondiabetic grafts.4 The premise behind hypothermic storage of tissue stems from the concept that the rate constant of cellular reactions is exponentially proportional to temperature.8 Therefore, at a reduced temperature, cells decrease their metabolism and oxygen consumption, preventing mitochondrial stress and hypoxia-induced apoptosis. Most corneal transplants depend largely on preservation of a viable endothelium.2 Along with hypothermic preservation, media such as Optisol-GS (Bausch and Lomb) have been found to lengthen endothelial cell viability to up to two weeks.9 This solution contains nutrients including ATP precursors, vitamins, dextran, and chondroitin sulfate, which further support the endothelial cells during preservation. Cooling during the death to preservation window has also been explored as a possible factor affecting corneal graft viability. Arguably, donor refrigeration is crucial to prevent early endothelial damage by decelerating cellular metabolism and ensuing cell death in a state of cooling prior to preservation. One analysis of nearly 43,000 donor eyes found that refrigeration during this interval was related to significantly higher odds of suitability for transplantation, though the amount of time in refrigeration was not investigated.10 Others found that donor refrigeration had a beneficial effect on ECD only when the death to preservation time exceeded 12 hours.11 The purpose of this study is to further examine the effect of donor, recipient, and graft characteristics, namely donor age, diabetic and hypertensive history, recipient sex, history of prior transplant, endothelial cell density (ECD), death-to-cooling time (DTC), death-to-preservation time (DTP), and time-in-preservation (TIP), on corneal transplantation outcomes, including rebubble rates, regraft rates, and best corrected visual acuity (BCVA) improvement. Our study set out to re-evaluate previously studied variables with regard to donor tissue, as well as to look at the impact of cooling characteristics on graft outcomes over time. Numerous studies have looked at the importance of factors including ECD, corneal thickness, DTP time, and donor age, among others, to predict graft survival, and many have shown little association of these criteria with graft survival.3–7 Munir et al found that the presence of cooling post-mortem showed a statistically significant improvement in the suitability of donor tissue for implantation per eye bank criteria but did not find a significant difference on ECD.10 However, their study did not assess clinical outcomes after the donor tissue had been transplanted, and cooling was treated as a binary variable irrespective of the amount of time cooled. Our study further examined the interval from DTC as a binary variable at specific cutoffs of three hours and four hours, and we found that in either case, DTC beyond these cutoffs was associated with worse BCVA at 6-month follow-up but not at 12-month follow-up. We also ran additional models with DTC as a continuous variable, which is a more powerful analysis, which corroborated our finding that longer DTC times were not associated with BCVA at 12-months. Importantly, significance was retained in both univariate unadjusted models, and multivariate adjusted models, further indicating consistency of the data. It should be noted that the univariate models in Tables 1–3 are included for descriptive purposes and to identify potential biases in the dataset only, while the adjusted multivariate models in Tables 4–5 adjust for confounding variables and should be used for final interpretation. The postulated decrease in the rate constant of cellular reactions that is theorized to occur with reduction of temperature may lead to better corneal donor preservation.8 Even a one-hour delay in cooling results in lower glucose levels in the stroma and aqueous, harming endothelial integrity.14,15 For corneal transplant surgery, the viability of the endothelium is largely predictive of successful transplants and some studies have assessed whether hypothermia can act to preserve the endothelium, with many either finding no correlation or a correlation only with a longer DTP time (>12hr).11 Other studies have found that the DTP interval has no influence on endothelial cell loss, with exceptions only for certain situations such as patients with keratoconus.16–18 These findings have been replicated in a study of split corneal transplantation.19 By extension, rapid postmortem donor refrigeration may be the more important factor in preventing early endothelial damage, via the mechanism described earlier, because cellular metabolism and ensuing cell death has already been somewhat decelerated in a state of cooling prior to preservation. This could explain why extended DTP times have not previously been found to affect outcomes, whereas DTC times have been found to affect outcomes in cases of prolonged preservation. One study suggests a maximum death-to-enucleation of 24 hours only in circumstances where the donor body has been refrigerated at 2–8°C within 6 hours of death, highlighting the importance of rapid cooling.20 In contrast, European studies which utilize organ culture have demonstrated that DTP times of up to 72 hours have no influence on the quality of transplanted corneas or transplantation outcomes, irrespective of DTC.21 The influence of DTC times may be impacted by the local climate and environmental factors and could therefore vary by region. A statistically significant difference was seen in the DTC time in those who had a BCVA improvement at 6 months versus those who did not. This indicates that there may be a benefit in early graft outcomes related to cooling times. A hypothesis for this finding is that it is secondary to the previously mentioned concept of rate constant and the exponential impact of temperature on cellular reactions. Therefore, in donor corneas that were cooled more quickly, this allowed for improved endothelial integrity, which is critical to successful grafting. This difference was not replicated with any other variable such as DTP, ECD, or donor age to indicate a confounding result. This statistical significance was lost in those who had BCVA improvement at 12 months. These findings may suggest that there is little evidence that long-term graft survival is affected by comparatively longer DTC or DTP times. The acceptance of tissues with longer cooling times may lead to more tissue utilization, helping to overcome tissue shortages; one report estimates that only 1 cornea is available for every 70 needed worldwide.22 While many surgeons make every effort to use tissues with expedited procurement times, these factors seem to have little effect on transplantation outcomes. We have found that the outcomes from donors with extended cooling/preservation times may be initially worse but are likely to improve over one year to the point at which there is little to no difference in the outcome. Corneal blindness is a leading contributor to reversible blindness worldwide and an increase in the supply of viable corneal grafts could reduce this burden.23 One possible limitation of this study arises from the fact that rehabilitation times from PK may vary from that of DMEK and DSAEK. Our rationale to include PK with DMEK and DSAEK was because of our hypothesis that endothelial survival is crucial during the cooling window. To ensure that the inclusion of PK did not introduce a bias into our dataset, we ran one additional model excluding PK, using the same covariates, and discovered that with longer DTC times, BCVA continued to worsen only at 6-months postoperative follow-up (OR: 0.616, 95% CI: 0.422–0.899, p = 0.012) and remained unchanged by 12-months postoperative follow-up (OR: 0.731, 95% CI: 0.486–1.098, p = 0.131). While this does point to the consistency of our data, this limitation should still be considered. Additional limitations of this study include a small sample size and single center of study especially when compared to some of the larger corneal donor studies. There may also be a selection bias in the tissue selection criteria that are used by the surgeons in this study, limiting the variability of the criteria studied. The study participants were also not masked during the study leading to another implicit bias. Moreover, there is a possibility that recipient age and indication for transplantation may influence graft outcomes and these variables should be included in future analyses. Another limitation of this study is the absence of postoperative ECDs immediately postoperatively or even at other postoperative visits, which limits the assessment of any loss of endothelial cells during or following the procedure. Overall, our study found the association of cooling to be linked to early visual improvement, and while that trend continued, it was not statistically significant one year post surgery. Further studies could assess outcomes at longer intervals than one year and in a larger cohort. Another factor that would be useful to assess with an increase in data could be whether our findings can be replicated with DTC times > 5 hours and beyond, which we could not model due to sample limitations. This could help determine whether a certain threshold of cooling exists beyond which even long-term outcomes suffer. Additionally, ECD post transplantation could also be assessed in future studies. This could give more insight into endothelial cell loss during the various surgical techniques and whether cooling plays a role in endothelial cell preservation. We did not find other tissue factors to be statistically significant with regard to graft survival within the range of tissues that were transplanted. This may lead to greater acceptance by transplanting surgeons of tissues that have factors outside of their preferred use and lead to greater usage of donor corneas.

Las características de los donantes de córnea y los métodos de conservación se han estudiado ampliamente para evaluar los resultados en los pacientes. Actualmente, se utilizan tres formas de conservación de injertos de córnea: solución de cultivo de órganos (28–37 °C), hipotermia (2–8 °C) y criopreservación (4 °C).1 De estas, la hipotermia se utiliza con mayor frecuencia en Estados Unidos, mientras que los bancos de ojos europeos utilizan con mayor frecuencia el cultivo de órganos.El cultivo de órganos, en el que el tejido se incuba en un medio suplementado con suero fetal de ternera, antibióticos y antimicóticos, se ha asociado con tiempos de almacenamiento viables más prolongados que la hipotermia.1 Sin embargo, los cirujanos y los bancos de ojos se han vuelto prudentes con el número de días que dura una córnea. El injerto se puede utilizar después de la preservación, y muchos prefieren no exceder los siete días cuando se almacena mediante hipotermia.2 A pesar de esto, muchos estudios recientes han encontrado pocas asociaciones significativas entre las características de preservación del injerto y los resultados del trasplante de córnea.3–7 Uno de ellos Los informes, que analizaron 857 trasplantes de DMEK, sugirieron además que no hay una relación significativa entre la edad del donante, los antecedentes diabéticos o la densidad de células endoteliales (ECD) con respecto a las tasas de reburbujas, lo que cuestiona las preferencias comunes de los cirujanos por injertos más jóvenes y no diabéticos.4 La premisa detrás del almacenamiento hipotérmico de tejido surge del concepto de que la constante de velocidad de las reacciones celulares es exponencialmente proporcional a la temperatura.8 Por lo tanto, a una temperatura reducida, las células disminuyen su metabolismo y consumo de oxígeno, previniendo el estrés mitocondrial y la apoptosis inducida por la hipoxia.La mayoría de los trasplantes de córnea dependen en gran medida de la preservación de un endotelio viable.2 Junto con la preservación hipotérmica, se ha descubierto que medios como Optisol-GS (Bausch and Lomb) prolongan la viabilidad de las células endoteliales hasta dos semanas.9 Esta solución contiene nutrientes que incluyen ATP precursores, vitaminas, dextrano y sulfato de condroitina, que apoyan aún más las células endoteliales durante la conservación. El enfriamiento durante la ventana de muerte a preservación también se ha explorado como un posible factor que afecta la viabilidad del injerto corneal. Podría decirse que la refrigeración del donante es crucial para prevenir el daño endotelial temprano al desacelerar el metabolismo celular y la consiguiente muerte celular en un estado de enfriamiento antes de la preservación.Un análisis de casi 43 000 ojos de donantes encontró que la refrigeración durante este intervalo estaba relacionada con probabilidades significativamente mayores de idoneidad para el trasplante, aunque no se investigó la cantidad de tiempo en refrigeración.10 Otros encontraron que la refrigeración del donante tenía un efecto beneficioso sobre el DPI sólo cuando el El tiempo de muerte hasta la preservación superó las 12 horas.11 El propósito de este estudio es examinar más a fondo el efecto de las características del donante, el receptor y el injerto, es decir, la edad del donante, los antecedentes de diabetes e hipertensión, el sexo del receptor, los antecedentes de trasplantes previos, la densidad de células endoteliales (ECD), el tiempo desde la muerte hasta el enfriamiento. (DTC), tiempo de muerte a preservación (DTP) y tiempo de preservación (TIP), sobre los resultados del trasplante de córnea, incluidas las tasas de reburbujas, las tasas de reinjerto y la mejoría de la agudeza visual mejor corregida (MAVC). Nuestro estudio se propuso reevaluar variables previamente estudiadas con respecto al tejido del donante, así como observar el impacto de las características de enfriamiento en los resultados del injerto a lo largo del tiempo.Numerosos estudios han analizado la importancia de factores como la DCE, el grosor corneal, el tiempo de DTP y la edad del donante, entre otros, para predecir la supervivencia del injerto, y muchos han mostrado poca asociación de estos criterios con la supervivencia del injerto.3–7 Munir et al encontraron que la presencia de enfriamiento post-mortem mostró una mejora estadísticamente significativa en la idoneidad del tejido del donante para la implantación según los criterios del banco de ojos, pero no encontró una diferencia significativa en el ECD.10 Sin embargo, su estudio no evaluó los resultados clínicos después de que el tejido del donante se había trasplantado, y el enfriamiento se trató como una variable binaria independientemente de la cantidad de tiempo enfriado. Nuestro estudio examinó más a fondo el intervalo desde el DTC como una variable binaria en puntos de corte específicos de tres y cuatro horas, y encontramos que en cualquier caso, el DTC más allá de estos puntos de corte se asoció con una peor AVMC a los 6 meses de seguimiento, pero no a los 12. -mes de seguimiento. También ejecutamos modelos adicionales con DTC como variable continua, que es un análisis más potente, que corroboró nuestro hallazgo de que los tiempos de DTC más prolongados no se asociaron con la BCVA a los 12 meses. Es importante destacar que se mantuvo la significancia tanto en los modelos univariados no ajustados como en los modelos multivariados ajustados, lo que indica aún más la coherencia de los datos.Cabe señalar que los modelos univariados de las Tablas 1 a 3 se incluyen con fines descriptivos y para identificar posibles sesgos en el conjunto de datos únicamente, mientras que los modelos multivariados ajustados de las Tablas 4 a 5 se ajustan a las variables de confusión y deben usarse para la interpretación final. La disminución postulada en la constante de velocidad de las reacciones celulares que se teoriza que ocurre con la reducción de la temperatura puede conducir a una mejor preservación de la córnea del donante.8 Incluso un retraso de una hora en el enfriamiento da como resultado niveles más bajos de glucosa en el estroma y el humor acuoso, lo que daña la integridad endotelial. .14,15 Para la cirugía de trasplante de córnea, la viabilidad del endotelio predice en gran medida el éxito de los trasplantes y algunos estudios han evaluado si la hipotermia puede actuar para preservar el endotelio, y muchos no encontraron correlación o solo encontraron una correlación con un tiempo DTP más largo ( >12 h).11 Otros estudios han encontrado que el intervalo DTP no tiene influencia sobre la pérdida de células endoteliales, con excepciones solo en ciertas situaciones como pacientes con queratocono.16–18 Estos hallazgos se han replicado en un estudio de trasplante de córnea dividida.19 Por extensión, la refrigeración rápida post mortem del donante puede ser el factor más importante para prevenir el daño endotelial temprano, a través del mecanismo descrito anteriormente, porque el metabolismo celular y la consiguiente muerte celular ya se han desacelerado algo en un estado de enfriamiento antes de la preservación.Esto podría explicar por qué no se ha descubierto previamente que los tiempos de DTP prolongados afecten los resultados, mientras que se ha descubierto que los tiempos de DTC afectan los resultados en casos de preservación prolongada. Un estudio sugiere un máximo de muerte a enucleación de 24 horas sólo en circunstancias en las que el cuerpo del donante ha sido refrigerado a 2-8°C dentro de las 6 horas posteriores a la muerte, destacando la importancia del enfriamiento rápido.20 En contraste, los estudios europeos que utilizan Los cultivos de órganos han demostrado que los tiempos de DTP de hasta 72 horas no influyen en la calidad de las córneas trasplantadas ni en los resultados del trasplante, independientemente del DTC.21 La influencia de los tiempos de DTC puede verse afectada por el clima local y los factores ambientales y, por lo tanto, podrían variar según el país. región. Se observó una diferencia estadísticamente significativa en el tiempo de DTC en aquellos que tuvieron una mejora en la MAVC a los 6 meses versus aquellos que no la tuvieron. Esto indica que puede haber un beneficio en los resultados tempranos del injerto relacionados con los tiempos de enfriamiento. Una hipótesis para este hallazgo es que es secundario al concepto previamente mencionado de constante de velocidad y el impacto exponencial de la temperatura en las reacciones celulares. Por lo tanto, en las córneas de los donantes que se enfriaron más rápidamente, esto permitió mejorar la integridad endotelial, lo cual es fundamental para el éxito del injerto. Esta diferencia no se replicó con ninguna otra variable como DTP, ECD o edad del donante para indicar un resultado de confusión.Esta significación estadística se perdió en aquellos que tuvieron una mejora en la MAVC a los 12 meses. Estos hallazgos pueden sugerir que hay poca evidencia de que la supervivencia del injerto a largo plazo se vea afectada por tiempos de DTC o DTP comparativamente más largos. La aceptación de tejidos con tiempos de enfriamiento más prolongados puede conducir a una mayor utilización del tejido, lo que ayudará a superar la escasez de tejido; un informe estima que sólo hay 1 córnea disponible por cada 70 que se necesitan en todo el mundo.22 Si bien muchos cirujanos hacen todo lo posible por utilizar tejidos con tiempos de obtención más rápidos, estos factores parecen tener poco efecto en los resultados del trasplante. Hemos descubierto que los resultados de los donantes con tiempos prolongados de enfriamiento/conservación pueden ser inicialmente peores, pero es probable que mejoren al cabo de un año hasta el punto en que hay poca o ninguna diferencia en el resultado. La ceguera corneal es uno de los principales factores que contribuyen a la ceguera reversible en todo el mundo y un aumento en el suministro de injertos corneales viables podría reducir esta carga.23 Una posible limitación de este estudio surge del hecho de que los tiempos de rehabilitación de PK pueden variar respecto a los de DMEK y DSAEK. Nuestra justificación para incluir PK con DMEK y DSAEK se debió a nuestra hipótesis de que la supervivencia endotelial es crucial durante la ventana de enfriamiento.Para garantizar que la inclusión de PK no introdujera un sesgo en nuestro conjunto de datos, ejecutamos un modelo adicional excluyendo PK, utilizando las mismas covariables, y descubrimos que con tiempos de DTC más prolongados, la MAVC continuó empeorando solo a los 6 meses de seguimiento posoperatorio. (OR: 0,616, IC 95%: 0,422–0,899, p = 0,012) y se mantuvo sin cambios a los 12 meses de seguimiento posoperatorio (OR: 0,731, IC 95%: 0,486–1,098, p = 0,131). Si bien esto apunta a la coherencia de nuestros datos, esta limitación aún debe considerarse. Las limitaciones adicionales de este estudio incluyen un tamaño de muestra pequeño y un centro de estudio único, especialmente en comparación con algunos de los estudios más grandes de donantes de córnea. También puede haber un sesgo de selección en los criterios de selección de tejidos que utilizan los cirujanos en este estudio, lo que limita la variabilidad de los criterios estudiados. Los participantes del estudio tampoco estaban enmascarados durante el estudio, lo que generó otro sesgo implícito. Además, existe la posibilidad de que la edad del receptor y la indicación del trasplante puedan influir en los resultados del injerto y estas variables deberían incluirse en análisis futuros. Otra limitación de este estudio es la ausencia de ECD posoperatorios inmediatamente después de la operación o incluso en otras visitas posoperatorias, lo que limita la evaluación de cualquier pérdida de células endoteliales durante o después del procedimiento.En general, nuestro estudio encontró que la asociación del enfriamiento está relacionada con una mejora visual temprana y, si bien esa tendencia continuó, no fue estadísticamente significativa un año después de la cirugía. Estudios adicionales podrían evaluar los resultados a intervalos mayores a un año y en una cohorte más grande. Otro factor que sería útil evaluar con un aumento de datos podría ser si nuestros hallazgos se pueden replicar con tiempos de DTC > 5 horas y más, lo que no pudimos modelar debido a limitaciones de la muestra. Esto podría ayudar a determinar si existe un cierto umbral de enfriamiento más allá del cual incluso los resultados a largo plazo se ven afectados. Además, la DPI postrasplante también podría evaluarse en estudios futuros. Esto podría dar más información sobre la pérdida de células endoteliales durante las diversas técnicas quirúrgicas y si el enfriamiento desempeña un papel en la preservación de las células endoteliales. No encontramos que otros factores tisulares fueran estadísticamente significativos con respecto a la supervivencia del injerto dentro del rango de tejidos que fueron trasplantados. Esto puede conducir a una mayor aceptación por parte de los cirujanos trasplantadores de tejidos que tienen factores fuera de su uso preferido y conducir a un mayor uso de córneas de donantes.