Längere ex-vivo normothermische Nierenperfusion: Der Einfluss der Perfusatzusammensetzung
Feb 26, 2022
Abstrakt
Normothermische Maschinenperfusion (NMP) des SpendersNieren bietet die Möglichkeit für eine verbesserte Transplantatkonservierung und eine objektive Ex-vivo-Organbeurteilung vor der Transplantation. Derzeit existiert eine Vielzahl von Perfusionslösungen für renales NMP. Diese Studie zielte darauf ab, vier verschiedene Perfusionslösungen nebeneinander zu bewerten und den Einfluss verschiedener Perfusatzusammensetzungen auf die Messung zu bestimmenNieren-Perfusionsparameter. SchweineartigNierenund Blut wurden aus einem Schlachthof bezogen.Nierenwurde NMP bei 37˚C für 7 Stunden mit 4 verschiedenen Perfusionslösungen (n=5 pro Gruppe) unterzogen. Gruppe 1 bestand aus roten Blutkörperchen (RBCs) und einer Perfusionslösung basierend auf Williams' Medium E. Gruppe 2 bestand aus RBCs, Albumin und einer ausgewogenen Elektrolytzusammensetzung. Gruppe 3 enthielt RBCs und ein Medium auf Basis einer britischen klinischen NMP-Lösung. Gruppe 4 enthielt Erythrozyten und ein Medium, das in 24--stündigen Perfusionsexperimenten verwendet wurde. Die NMP-Flussmuster für die Lösungen 1 und 2 waren ähnlich, die Lösungen 3 und 4 zeigten niedrigere, aber stabilere Flussraten. Thiobarbitursäure-reaktive Substanzen waren in Lösung 1 und 4 im Vergleich zu den anderen Gruppen signifikant höher. Die Spiegel des Verletzungsmarkers N-Acetyl- -D-Glucosaminidase waren in Lösung 2 im Vergleich zu Lösung 3 und 4 signifikant niedriger. Diese Studie zeigt, dass die Perfusatzusammensetzung während NMP die gemessenen Perfusions- und Verletzungsparameter signifikant beeinflusst und somit die Interpretation beeinflusst von potenziellen Lebensfähigkeitsmarkern. Weitere Forschung ist erforderlich, um die individuellen Einflüsse der wichtigsten Perfusatkomponenten zu untersuchen, um die optimalsten Bedingungen während der NMP zu bestimmen und schließlich universelle Organbewertungskriterien zu entwickeln.
Schlüsselwörter:Nierenfunktion; Niere; Nierenverletzung; Nieren perfundiert; renal tubulär
CISTANCHE WIRD DIE NIEREN-/NIERENFUNKTION VERBESSERN
Einführung
Weltweit der StandardspenderNiereKonservierungsmethode ist die statische Kühllagerung (SCS). In den Niederlanden wird jedoch die hypothermische Maschinenperfusion (HMP) klinisch verwendet, um alle verstorbenen Spender zu erhaltenNieren.HMP zeigte eine Abnahme der verzögerten Transplantatfunktion und ein verbessertes 1- und 3- JahrNieren-Transplantatüberleben im Vergleich zur SCS-Erhaltung [1,2]. Um die erhebliche Lücke zwischen Angebot und Nachfrage nach Spendern zu minimierenNieren,suboptimaler verstorbener SpenderNierenkommen zunehmend zum Einsatz. Aufgrund der vermehrten Verwendung dieser nicht optimalen SpenderqualitätNieren,Es ist von größter Bedeutung, noch weiter optimierte Strategien für eine robuste und objektive Beurteilung vor der Transplantation sowie für die Erhaltung zu etablieren. Die Verwendung von normothermischer Maschinenperfusion (NMP) für diese verstorbenen SpenderNierenwird zunehmend in Betracht gezogen. Präklinische Studien haben gezeigt, dass NMP im Vergleich zu SCS allein zu einem besseren Transplantationsergebnis führen kann [3]. Als Spende nach Herztod und erweiterter KriterienspenderNierenim Vergleich zu Organen, die aus Spenderverfahren nach Standardkriterien stammen, weniger tolerant gegenüber einer Unterkühlung sind, könnten Spenderorgane von marginaler Qualität von einer NMP-Konservierung profitieren [4,5]. Derzeit nur eine klinischeNieren-In Großbritannien wird eine NMP-Studie mit einer relativ kurzen Perfusionsperiode vor der Transplantation von 1 Stunde durchgeführt [6]. Für eine adäquate Organbeurteilung und Reanimation sind jedoch unter Umständen längere NMP-Zeiten notwendig [7]. Dieses Verfahren bietet die Möglichkeit für Organdiagnostik vor der Transplantation, verbesserte Konservierung und Ex-vivo-Interventionen vor der Transplantation, um die Nachtransplantation zu verbessernNierenfunktion. Heutzutage haben viele Transplantationszentren begonnen, in diese vielversprechende normothermische Ex-vivo-Perfusionsstrategie zu investieren. Unter diesen Zentren gibt es eine Vielzahl von NMP-Perfusionslösungen. Die große Heterogenität in der Zusammensetzung könnte das endgültige Ziel, einheitliche und robuste NMP-Bewertungskriterien zu definieren, behindern. Diese Heterogenität ist zum Teil auf das derzeit nur begrenzte Verständnis der genauen Formulierung einer NMP-Lösung zurückzuführen. Höchstwahrscheinlich muss eine normothermische Perfusionslösung einen Sauerstoffträger, ein Kolloid und eine ausgewogene Elektrolytzusammensetzung enthalten [8]. Die Zusammensetzung hängt auch von der Dauer der NMP ab, da längere Perfusionsperioden optimierte Perfusatzusammensetzungen erfordern, um während der gesamten Perfusion eine stabile, nahezu physiologische Umgebung aufrechtzuerhalten. Diese Studie bewertete vier verschiedene normothermische Perfusionslösungen, drei häufig verwendete vorhandene Lösungen, an denen keine Änderungen vorgenommen wurden, und eine neu entwickelte Lösung. Wir führten verlängerte (7 h) NMP bei einem Schwein durchNiereSpendenmodell. Unser Ziel war es zu analysieren, inwieweit sich unterschiedliche Perfusatzusammensetzungen als Ganzes auf den Elektrolythaushalt auswirken,Nierenfunktion, und Verletzungsmarker, die während NMP gemessen wurden.
Materialen und Methoden
Nieren- und BlutentnahmeLebensfähiges SchweinNierenvon einheimischen Landschweinen (Sau; Typ Topigs 20) und Blut wurden von einem örtlichen Schlachthof (Kroon Vlees, Groningen, Niederlande) erhalten. Die Schweine wurden mit einem bitemporalen Elektroschock betäubt und anschließend gemäß den üblichen Schlachthausverfahren entblutet. Eigenblut wurde gesammelt und mit Heparin (5000 internationale Einheiten pro ml (IU), LEO1 pharma, Ballerup, Dänemark) versetzt, um eine Blutgerinnung zu verhindern.Nierenwurden nach dem Kreislauftod des Schweins schnell wiedergewonnen, was zu etwa 20 Minuten warmer Ischämie (WI) vor der Kaltkonservierung führte. Nach der WI-Zeit,Nierenwurden gespült und mit 18 0 ml Natriumchlorid (NaCl) (0,9 Prozent) (Baxter BV, Utrecht, Niederlande) auf 4 °C gekühlt, was den Beginn der kalten Ischämie (CI) markierte.Nierenwurden frei von überschüssigem Fettgewebe präpariert und Blutgefäße wurden freigelegt. Nächste,Nierenwaren mit a verbundenNiereAssist Transport HMP-Gerät (Organ Assist, Groningen, Niederlande). Diese HMP-Maschine ist erhaltenNierenmit kalter (0–4˚C) UW-Maschinenperfusionslösung (Belzer UW-MP-Lösung, Bridge to Life Ltd, Columbia, SC) für 2–4 Stunden unter Verwendung von sauerstoffangereicherter pulsierender HMP bei einem mittleren arteriellen Druck von 25 mmHg . Heparinisiertes Eigenblut wurde unter Verwendung eines Leukozytenfilters (BioR 02 plus BS PF, Fresenius Kabi, Zeist, Niederlande) leukozytendepletiert, zentrifugiert und anschließend wurde überstehendes Plasma entfernt.
PerfusionslösungenVier experimentelle Gruppen wurden definiert (n=5 pro Gruppe), mit einer unterschiedlichen NMP-Lösung in jeder Gruppe. VorNiereAbruf wurde die Perfusionslösung bestimmt, die während des Experiments verwendet werden würde. Alle vier Perfusionslösungen enthielten autologe rote Blutkörperchen vom Schwein (RBCs), aber die Zusammensetzung jedes NMP-Mediums war unterschiedlich (Tabelle 1). In unserem Labor liegen umfangreiche Erfahrungen mit der Perfusion von Schweinen vorNierenund Nagetierleber unter Verwendung von Williams' Medium E (WME) (Life Technologies Ltd, Bleiswijk, Niederlande) [9–11]. Dieses Perfusat enthält keinen Vasodilatator und wir haben uns dagegen entschieden
Änderungen an der ursprünglichen Lösung. Die Perfusionslösung der Gruppe 2 wurde von unserer Gruppe entwickelt, um Elektrolyte in physiologischen Konzentrationen zu enthalten und einen physiologischen kolloidosmotischen Druck auf die glomeruläre Membran auszuüben. Das Perfusat der Gruppe 3 war eine kolloidfreie, klinisch verwendete britische NMP-Lösung, die derzeit in einer randomisierten kontrollierten Studie verwendet wird, in der 1 h NMP mit SCS eines menschlichen verstorbenen Spenders verglichen wirdNierenim Vereinigten Königreich [12]. Wie bei Gruppe 4 wurde diese Lösung erfolgreich in einer Schweine-Autotransplantationsstudie in Aarhus, Dänemark, eingesetzt [13]. Es basiert auf dem von Weissenbacher et al. entwickelten Perfusat, das ausgemusterte Menschen perfundierteNierenwährend 24 Stunden [7]. Zusätzlich zu den oben genannten Bestandteilen wurde das Perfusat in Gruppe 1 mit Glucose ergänzt, wenn die Konzentration unter 4 mmol/l fiel. Produzierter Urin war
stündlich durch WME ersetzt. In Gruppe 2 infundierte eine Spritzeninfusionspumpe eine vollständige parenterale Ernährung (SmofKabiven) (Fresenius Kabi Nederland BV, Zeist, Niederlande) mit einer Rate von 0,5 ml/Hand Insulin (10{{1{ {12}}}}0 IE, auch Novo Nordisk A/S) mit einer Rate von 0,005 ml/h. Nach jeder Stunde wurde die Urinproduktion in Gruppe 2 rezirkuliert, um ein stabiles Elektrolytgleichgewicht aufrechtzuerhalten. In der dritten Gruppe wurden 170 ml reine Erythrozyten mit 120 ml Kochsalzlösung, Adenin, Glucose und Mannitol (SAG-M) gemischt, was zu einem Hämatokritwert von 0,5–0,65 l/l führte, um die Zusammensetzung einer typischen klinisch verwendeten Einheit von nachzuahmen RBCs (das im britischen klinischen NMP-Perfusat verwendet wird). Während dieser Experimente wurden drei Spritzeninfusionspumpen verwendet, um Flolan (GlaxoSmithKline BV, Zeist, Niederlande) mit einer Rate von 5 ml/h, Glucose 5 % (Baxter BV, Utrecht, Niederlande) mit einer Rate von 4 ml/h zu infundieren. h und eine Mischung aus 150 ml Synthamin -17 10 Prozent (Baxter Healthcare Ltd., Norfolk, Vereinigtes Königreich), 6 ml Natriumbicarbonat (NaHCO 3 ) 8,4 Prozent (B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Deutschland) , 30 IE Insulin (1000 IE, Novo Nordisk A/S, Bagsværd, Dänemark) und Cernevit (Baxter BV, Utrecht, Niederlande) mit einer Rate von 20 ml/h, gemäß dem Protokoll der aktuellen klinischen Studie im Vereinigten Königreich. Die Urinproduktion wurde stündlich durch Ringers-Laktat (auch Baxter BV) ersetzt. Während der NMP der vierten Gruppe infundierte eine Spritzeninfusionspumpe Verapamil (2,5 mg/ml, auch Sandoz BV), gelöst in Kochsalzlösung mit einer Rate von 0,3 ml/h. Die Urinproduktion wurde auch in dieser Gruppe nach jeder Stunde rezirkuliert, um ein stabiles Elektrolytgleichgewicht aufrechtzuerhalten. Die Probenvolumina in jeder Gruppe wurden mit unterschiedlichen Komponenten korrigiert. Das Volumen wurde in Gruppe 1 durch WME, in Gruppe 2 durch Perfusionsmedium, in Gruppe 3 durch Ringer-Laktat und in Gruppe 4 durch Sterofundin1 (ebenfalls B. Braun) ersetzt.
NMP-SetupDer Perfusionsaufbau war identisch mit dem zuvor von unserer Gruppe beschriebenen [14]. DasNierenwurden asinusförmig pulsierend perfundiert, mit einer Frequenz von 60 Pulsen pro Minute, ata eingestellt, nicht rückkopplungsreguliert, Druck von 110/70 mmHg und während aller Experimente mit 95 Prozent Sauerstoff/5 Prozent Kohlendioxid (Carbogen) mit Sauerstoff versorgt. Dieser supraphysiologische Sauerstoffgehalt ist ein Standardverfahren in allen vier existierenden Protokollen. Die Perfusion wurde durch eine speziell angefertigte elektronische Schnittstelle und Steuersoftware (LabView Software, National Instruments Netherlands BV, Woerden, Niederlande) gesteuert. Eine schematische Abbildung des normothermischen Perfusionskreislaufs ist in Abb. 1 dargestellt.
Urin- und PerfusatanalyseStündlich wurden arterielle Perfusat- und Urinproben entnommen. In den Gruppen 2 und 4, in denen Urin rezirkuliert wurde, wurden Perfusatproben vor der Urinrezirkulation entnommen. Arterielle Blutgasproben des Perfusats wurden nach 0, 240 und 420 Minuten NMP analysiert. Perfusionsparameter wurden halbstündlich dokumentiert. Die Konzentrationen von Laktatdehydrogenase (LDH) und Aspartataminotransferase (ASAT), Natrium, Kalium, Glucose und Kreatinin wurden mit klinischen Standardtests im Perfusat gemessen. Zur Bestimmung wurden die Kreatinin-Clearance, die anteilige Ausscheidung von Kreatinin pro 100 g (FE Kreatinin/100 g) und die anteilige Natriumausscheidung (FENa plus ) berechnetNierenfunktion. Die Gleichungen sind im Anhang S1 zu finden. Sowohl N-Acetyl- -D-Glucosaminidase (NAG) (auch Sigma-Aldrich), als Marker fürNieren-tubuläre Dysfunktion/Verletzung und Thiobarbitursäure-reaktive Substanzen (TBARS) (Lipid Peroxidation – Malondialdehyde (MDA)) Assay Kit, Sigma-Aldrich BV, Zwijndrecht, Niederlande), um oxidativen Stress zu quantifizieren, wurden im Perfusat gemessen.
HistologieNadelbiopsie des ObermaterialsNierenrindewurde vor dem Start von NMP aufgenommen. Am Ende jedes Experiments wurden chirurgische Gewebeproben aus der oberen Hirnrinde entnommen. Diese Biopsien waren
statistische AnalyseDie Datenanalyse wurde unter Verwendung von GraphPad Prism Version 8.3.1 (GraphPad Software Inc., La Jolla, CA, USA) durchgeführt. Für alle kontinuierlichen longitudinal gemessenen Variablen wie ASAT und LDH wurde die Fläche unter der Kurve (AUC) berechnet. Eine einfache ANOVA mit mehreren Vergleichen wurde verwendet, um die AUC-Werte zwischen den Gruppen zu vergleichen, wenn die Daten normalverteilt waren (Shapiro-Wilk-Test) und Varianzhomogenität aufwiesen (getestet mittels eines Bartlett-Tests). Wenn die Daten diese Annahmen nicht erfüllten, wurde der Kruskal-Wallis-Test mit Dunns multiplem Vergleichstest verwendet. Zweiseitige p-Werte von 0,05 oder weniger wurden als Hinweis auf statistische Signifikanz angesehen.
Ergebnisse
PerfusionsparameterIn Tabelle 2 sind Daten (Mittelwert, Minimum und Maximum) zu warmer und kalter Ischämie, HMP-Dauer und -Gewicht vor Beginn und nach NMP sowie Delta-Gewicht (Gewichtsdifferenz bei t=420 versus t {{2 }}) werden angezeigt. Das Delta-Gewicht war in Gruppe 1 signifikant höher im Vergleich zu Gruppe 2 (p=0,041). Es gab keine anderen signifikanten Unterschiede zwischen den Werten aller Versuchsgruppen. Während NMPNieren-der arterielle Fluss nahm während der ersten 60 Minuten der Reperfusion in den Gruppen 1 und 2 zu. Nach 60 Minuten begannen die Flussraten typischerweise abzunehmen. Die Perfusionen in den Gruppen 3 und 4 begannen mit niedrigeren Flusswerten, zeigten aber einen konstanteren Fluss im gesamten NMP. Die Endwerte nach 7 Stunden NMP lagen in allen Gruppen bei etwa 75 ml/min/100 g (Abb. 2).
Urin- und PerfusatanalyseIndividuelle Daten zu Funktions- und Verletzungsparametern während der Perfusion sind in Tabelle 3 zu finden.Nierenfunktion.Gruppe 3 zeigte die höchste Urinausscheidung (Abb. 3). Die kumulative Diurese in Gruppe 3 war signifikant höher im Vergleich zu Gruppe 1 (p=0,003), Gruppe 2 (p < 0,001)="" und="" gruppe="" 4="" (p="0,008)." manche="">Nierenin Gruppe 2 produzierten keinen Urin zu t=180 und t=300, was zu niedrigeren durchschnittlichen Niveaus der kumulativen Urinproduktion zu t=360 und t=420 führte. Die Natrium- und Kaliumspiegel unterschieden sich erheblich zwischen den Gruppen (Abb. 4). Die Pegel bei t=0 geben die anfänglichen Ausgangswerte bei der Perfusion an. Vor allem Gruppe 3 zeigte sich stark
Während der Perfusion sank der pH-Wert in Gruppe 3 ohne Stabilisierung, während die anderen Gruppen nach 7 Stunden NMP ein ausgewogeneres Niveau von etwa 7,4 erreichten (Abb. 5). Die Kreatinin-Clearance war in allen Gruppen niedrig (Fig. 6A und 6B). Dennoch war sie signifikant höher als in Gruppe 3 im Vergleich zu Gruppe 2 (p=0,039). Die fraktionierte Ausscheidung von Kreatinin pro 100 g (Abb. 6C und 6D) war in Gruppe 3 signifikant höher im Vergleich zu Gruppe 1 (p=0 0,026), Gruppe 2 (p=0 0,017) und Gruppe 4 (p=0 0,026). p= 0.045). FENa plus war in allen Gruppen hoch, was darauf hinweist, dass die tubuläre Funktion bei diesen ischämisch geschädigten Patienten stark beeinträchtigt war ( 6E und 6F ).Nieren. FENa plus in Gruppe 3 war signifikant höher im Vergleich zu Gruppe 2 (p=0.037) und Gruppe 4 (p=0.019). Alle anderen Gruppen unterschieden sich nicht signifikant.Nierenverletzung.ASAT-Spiegel während NMP wurden als Marker für allgemeine Zellschädigung analysiert (Fig. 7A und 7B). Die mittlere AUC wurde für jede Gruppe bestimmt. Die Werte in Gruppe 4 waren signifikant höher im Vergleich zu Gruppe 1 (p=0.022) und Gruppe 2 (p=0.011). LDH-Spiegel wurden auch im Perfusat als allgemeiner Verletzungsmarker gemessen (Fig. 7C und 7D). Es wurde eine AUC berechnet, die die niedrigsten LDH-Spiegel in den Gruppen 1 und 2 zeigte. Gruppe 2 war signifikant niedriger im Vergleich zu Gruppe 4 (p=0,020). Gruppe 1 zeigte signifikant niedrigere Werte im Vergleich zu Gruppe 4 (p=0,022). Die NAG-Spiegel waren in Gruppe 3 signifikant höher im Vergleich zu Gruppe 1 (p=0 0,043) und Gruppe 2 (p=0 0,006) (Abb. 8A und 8B). TBARS, die Konzentration von Malondialdehyd (MDA), wurde in allen vier Gruppen als Marker für die Lipidperoxidation gemessen (Fig. 8C und 8D). Die MDA-Spiegel waren in Gruppe 1 im Vergleich zu Gruppe 2 (p=0,003) und Gruppe 3 (p < 0,001)="" signifikant="" höher.="" gruppe="" 2="" zeigte="" signifikant="" niedrigere="" mda-spiegel="" im="" vergleich="" zu="" gruppe="" 4="" (p="0,006)." gruppe="" 3="" zeigte="" signifikant="" niedrigere="" werte="" im="" vergleich="" zu="" gruppe="" 4=""><>
Histologie
Die Punktdiagramme in Abb. 9 zeigenNieren-tubulärer Schaden/ATN, tubuläre Dilatation und glomeruläre Dilatations-Scores vor Beginn der NMP (t {{0}}) und nach 7 Stunden NMP (t=420). Die Anfangswerte der histologischen Nekrose und tubulären Dilatation waren zwischen den Gruppen vergleichbar, mit nur geringfügigen Unterschieden in den Endpunktwerten. Die glomeruläre Dilatation bei t=420 war in Gruppe 2 im Vergleich zu den anderen 3 Gruppen bemerkenswert niedriger. Histologische Zahlen pro Gruppe können in der S1-Abb. gefunden werden. Bax- und Bcl-2-fache Induktion, Indikatoren für pro- bzw. anti-apoptotische Genexpression, beide zeigten eine Verschiebung der Endpunkt-NMP-Spiegel im Vergleich zu den Spiegeln bei t=0 (Abb. 10). Die Genexpression von Delta Bax (Unterschied zwischen t=0 und t=420) wurde in allen Gruppen berechnet und war signifikant höher in Gruppe 1 im Vergleich zu Gruppe 2 (p=0.046), Gruppe 3 (p < 0,001)="" und="" gruppe="" 4="" (p="0,003)." die="" bcl-2-expression="" nahm="" in="" allen="" gruppen="" nach="" 7="" stunden="" perfusion="" ohne="" signifikante="" unterschiede="" zwischen="" den="" gruppen="">
Diskussion
Allgemeines Interesse anNieren-normothermische Ex-vivo-Maschinenperfusionstechniken nehmen zu, aber die klinische Evidenz bleibt mit nur einer laufenden klinischen NMP-Studie begrenzt. Umfangreiche vorklinische Studien wurden durchgeführt, um das Potenzial von NMP zu untersuchen. Eine Fülle von verschiedenenNieren-Normothermische Perfusate gibt es in verschiedenen Forschungsgruppen. Allerdings stellt sich die Frage, inwieweit sich die Perfusatzusammensetzung auswirktNierenfunktionund wie es die Interpretation potenzieller Lebensfähigkeitsmarker beeinflusst, bleibt. Daher evaluierte diese Studie den Einfluss von vier verschiedenen normothermischen Ex-vivo-Perfusionslösungen nebeneinander aufNierenfunktionundNierenverletzungwährend längerer NMP mit einem SchweinNiereSpende nach Kreislauftod-Modell.
isoliert beurteilenNierenfunktionvor Transplantation. Hosgood und Kollegen lieferten die ersten klinischen Beweise für die Machbarkeit einer Lebensfähigkeitsbewertung vor der Transplantation währendNieren-NMP. Ihre Perfusionslösung ist derzeit die am weitesten verbreitete während NMP und wurde ursprünglich zur Beurteilung entwickeltNierenfunktionvor der Transplantation innerhalb einer Zeitspanne von 1–2 Stunden [16].Nierenmit dieser Lösung perfundierte Patienten zeigen in der Regel eine hohe Urinproduktion [17]. Tatsächlich wurde die höchste Urinproduktion in Gruppe 3 beobachtet, die auf diesem klinischen UK-Perfusat basiert, was zu einer mehr als vollständigen Urinausscheidung des zirkulierenden Volumens des Perfusats in dieser Gruppe während 7 Stunden NMP führte. Der kontinuierliche Volumenverlust an zirkulierender Perfusionsflüssigkeit musste durch intermittierende Zugabe ähnlicher Volumina an Ringer-Laktat kompensiert werden, was dem klinischen Protokoll für diese Perfusionslösung entspricht. In unserer Studie führte dies zu erheblichen Veränderungen der Elektrolytzusammensetzung und des pH-Werts, da der Urin nicht rezirkuliert wurde. Diese hohe Urinproduktion kann höchstwahrscheinlich dem Fehlen eines Kolloids in nur dieser Perfusionslösung zugeschrieben werden. Die Perfusionslösungen aller drei anderen Gruppen enthielten eine beträchtliche Menge Albumin. Im intravaskulären Raum ist Albumin die Hauptkomponente, die einen normalen kolloidosmotischen Druck aufrechterhält [18]. Das Gleichgewicht zwischen hydrostatischem Druck und kolloidosmotischem Druck führt zu einer physiologischen Ultrafiltrationsrate über der glomerulären Membran [19]. Kaths et al. zeigten, dass die Urinproduktion während NMP nicht mit der Funktion nach der Transplantation korrelierte. Sie stellten die Hypothese auf, dass die Urinproduktion stark von der Perfusatzusammensetzung beeinflusst wird, insbesondere vom onkotischen Druck und der Osmolarität, was mit unseren Ergebnissen übereinstimmt [20].
CISTANCHE WIRD NIEREN-/NIERENVERSAGEN VERBESSERN
Das hauptverantwortliche Organ für die Regulierung von Elektrolyten ist derNiereaber es gibt Hinweise darauf, dass dieNiereselbst profitiert auch von einem Gleichgewicht der Elektrolyte. Es wurde festgestellt, dass ein Ungleichgewicht des Kaliums und insbesondere eine Hypokaliämie zu einer Vielzahl von Veränderungen des Kaliumspiegels führen kannNierenfunktioneinschließlich beeinträchtigtem tubulären Transport, beeinträchtigter Harnkonzentrationsfähigkeit, veränderter Natriumreabsorption und intrazellulärer Azidose [21–23]. Um den unvermeidlichen Urinverlust wichtiger Perfusatelektrolyte zu berücksichtigen, haben Weissenbacher et al. schlug die Verwendung einer Urinrezirkulation während NMP vor. Sie zeigten, dass es die ordnungsgemäße Aufrechterhaltung des Perfusatvolumens und der Homöostase bei ausrangierten Menschen erleichtertNieren, auch nach 24 Stunden NMP [7]. Die gemessene Albuminkonzentration im Perfusat nahm während der Perfusion mit der Zeit ab. Diese Abnahme wird höchstwahrscheinlich durch das Anhaften von Albumin an den Kunststoffschläuchen des Perfusionskreislaufs verursacht und kann nur zu einem geringen Teil auf den Verlust im produzierten Urin zurückgeführt werden, der auch in anderen NMP-Studien beobachtet wurde [24]. Dieser Albuminverlust im Urin kann durch eine durch warme Ischämie induzierte Schädigung der Endothelzellen mit einer Zerstörung der Filtermembranen erklärt werden, was zu einer Proteinurie führt, die mit unseren beobachteten Albuminuriewerten während NMP übereinstimmt [25].
Wir können den Mechanismus der Unterschiede zwischen den Gruppen, die wir beobachtet haben, nicht vollständig erklärenNiereGewichtszunahme während NMP. Die histologische Untersuchung war nicht ausschlaggebend für mögliche Bereiche der Ödembildung. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um die möglicherweise multifaktoriellen Mechanismen der Gewichtszunahme in Bezug auf die verwendete Perfusionslösung zu klären. Dabei wurden verschiedene Perfusionsparameter gemessenNieren-Strömung zeigte die auffälligsten Unterschiede.Nierender Fluss in den Gruppen 3 und 4 behielt die stabilsten Werte während der 7--stündigen NMP-Periode. Die Lösungen in diesen Gruppen wurden mit einem Vasodilatator ergänzt, während dies bei den Lösungen in den ersten beiden Gruppen nicht der Fall war. Endogene Vasodilatatoren fördern die Relaxation der vaskulären glatten Muskulatur und regulieren dadurch den regionalen Blutfluss [26]. Da die Gruppen 1 und 2 nicht mit einem Vasodilatator ergänzt wurden, könnten die Vasospasmen reduziert worden seinNieren-arterieller Fluss. Darüber hinaus gibt es Hinweise darauf, dass medullärer und kortikaler Fluss individuell reguliert werden können [27,28]. Vorläufige unveröffentlichte Daten aus unserer Gruppe, basierend auf präzisen und quantitativen funktionellen MRI (ASL)-Flussmessungen während NMP, unterstützen diesen Mechanismus nachdrücklich. Bei diesen ExperimentenNieren-Der Fluss während der ersten Stunde von NMP ist hauptsächlich medullär, der sich nach mehr als einer Stunde Perfusion zu einem kortikalen Fluss verschiebt. Diese regionale Umverteilung des Flusses könnte den Peak erklären, der in den Perfusionen der Gruppen 1 und 2 beobachtet wird, möglicherweise aufgrund eines medullären Shunts während der ersten Stunde. Die Zugabe eines Vasodilatators zu Beginn der NMP könnte eine überwiegend kortikale Mikroperfusion unmittelbar zu Beginn der NMP verbessern, was zu einem stabileren Fluss führt, wie in Gruppe 3 und 4 beobachtet Perfusion während der NMP erwünscht ist, kann es ratsam sein, der Perfusionslösung einen Vasodilatator hinzuzufügen. Alternativ könnte ein wiederholtes Waschen von RBCs vor der Perfusion die Anzahl reduzierenNieren-Vasokonstriktion durch Verringerung der vasokonstriktiven Aktivität von RBCs [29].
Nierenfunktionwährend NMP war bei allen Schweinen deutlich beeinträchtigtNieren, möglicherweise aufgrund des anfänglichen warmen ischämischen Schadens und des Fehlens physiologischer humoraler Regulationsmechanismen, wie denen, die durch antidiuretisches Hormon und Aldosteron angetrieben werden. Die Kreatinin-Clearance war niedrig und es wurden in allen Gruppen hohe Werte von FENa plus beobachtet. Der plötzliche Anstieg von FENa plus nach 3 Stunden NMP in Gruppe 2 könnte das Ergebnis der fehlenden Urinproduktion bei mehreren gewesen seinNierenbei t=240 und t=300, während am Ende der PerfusionNierenbegann wieder Urin zu produzieren. Erhöhte Werte von FENa plus sind vermutlich das Ergebnis einer tubulären Nekrose, wie auch in früheren Studien berichtet wurde [30,31]. Darüber hinaus werden die In-vivo-Kreatinin-Clearance und die FENa plus-Spiegel in hohem Maße durch die humorale Regulation beeinflusst. Als humorale Regulation
während der NMP-Experimente fehlten, sind physiologische Kreatinin-Clearance und FENa plus-Spiegel in unserem NMP-Setup nicht zu erwarten.
Verletzung zu quantifizierenNieren-Zellen, ASAT- und LDH-Spiegel wurden gemessen. Die höchsten Werte wurden in den Gruppen 3 und 4 beobachtet, was darauf hindeutet, dass die meisten Verletzungen in diesen beiden Gruppen auftraten. Kaths et al. zeigten, dass erhöhte ASAT-Spiegel während NMP mit Posttransplantation korrelierenNierenfunktionund daher könnte ASAT ein wichtiger Biomarker zur Beurteilung der Organlebensfähigkeit sein [20]. Der Einfluss unterschiedlicher Perfusatzusammensetzungen auf die gemessenen ASAT-Werte unterstreicht die Bedeutung der Harmonisierung von NMP-Protokollen zwischen Transplantationszentren, um eine konsistente Interpretation von NMP-Daten auf globaler Basis zu ermöglichen. Die NAG-Spiegel, ein Marker für eine veränderte tubuläre Integrität und tubuläre Schäden [32,33], waren in Gruppe 3 am höchsten, was darauf hindeutet, dass die meisten tubulären Verletzungen in dieser Gruppe auftraten. Die TBARS-Werte wurden gemessen, um den oxidativen Stress während der Perfusion zu quantifizieren. Die höchsten Konzentrationen wurden in den Gruppen 1 und 4 beobachtet, was darauf hindeutetNierenin diesen Gruppen erfahren den höchsten oxidativen Stress, der zu einer Beeinträchtigung der Zellfunktion hätte führen können [34]. Die Verschiebung des Bax/Bcl-2-Verhältnisses nach 7 Stunden NMP im Vergleich zur Biopsie vor NMP ist wahrscheinlich das Ergebnis der anfänglichen warmen ischämischen Periode und nicht der potenziell schädlichen Wirkungen, die während NMP auftreten. Eine ischämische Verletzung nach nachfolgender Reperfusion induziert eine regulatorische Apoptosekaskade, die eine Schlüsselrolle im Reparaturprozess des beschädigten proximalen Tubulus spielt [35]. Obwohl viele normothermische Verletzungsmarker vorgeschlagen wurden, wurde bisher keiner in einer gut fundierten klinischen Studie validiert. Eine Studie, die eine Reihe vielversprechender Verletzungsmarker, die während der NMP gemessen wurden, mit der Posttransplantation korreliertNierenfunktionist erforderlich, um zu klären, welche potenziellen Biomarker in die normothermischen Ex-vivo-Viabilitätsbewertungskriterien aufgenommen werden sollten.
CISTANCHE WIRD NIEREN-/NIERENINFEKTIONEN VERBESSERN
Unser NMP-Setup wurde in Verbindung mit einem Schweinemodell von DCD verwendetNiereSpende in welchem SchlachthofNierengenutzt wurden. Eine Einschränkung dieser Studie besteht darin, dass ein Schlachthofverfahren auf einer Entblutung mit anschließendem Herzstillstand basiert, wodurch es sich geringfügig von einem tatsächlichen DCD-Modell unterscheidet, bei dem ein Kreislaufstillstand aus einer Herzischämie und/oder -versagen resultiert. Das haben wir allerdings beobachtetNierenin unserer Studie zeigte eine ischämische Verletzung ähnlich der nach DCD [36,37]. Daher sind wir der Meinung, dass das vorliegende Schlachthaus-DCD-Modell dazu beitragen wird, den Einsatz von Labortieren zu reduzieren und gleichzeitig die wesentliche Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit aufrechtzuerhalten. Obwohl unsere Versuchsgruppen relativ klein waren, sind unsere Gruppengrößen vergleichbar mit denen bei anderen SchweinenNieremaschinelle Perfusionsstudien [17,38–40]. Die von uns in Gruppe 3 aufgezeichneten NMP-Perfusionsparameter, die auf der von Hosgood et al. In unserer StudieNierenerhielten eine viel längere Periode von NMP und wurden mit einem höheren mittleren arteriellen Druck perfundiert. Außerdem,Nierenperfundiert von Hosgood et al. wurden nach maschineller Perfusion transplantiert. Für einen vollständig zuverlässigen Vergleich zwischen den vier Perfusionslösungen sollte eine zukünftige Studie die Transplantation von umfassenNierennach NMP, da dies eine tatsächliche Nachverfolgung und funktionelle Bewertung in vivo ermöglicht.
Abschließend Perfusion von SchweinenNierenerwies sich mit allen vier getesteten Lösungen als machbar. Es gab jedoch erhebliche Unterschiede zwischen den Elektrolytspiegeln,NierenfunktionParameter und Verletzungsmarker in den vier Gruppen. Diese Unterschiede in Kombination mit der gegenwärtigen Heterogenität der angewandten Perfusionslösungen zwischen den Gruppen behindern die Entwicklung standardisierter NMP-Bewertungskriterien. Wir sind der Meinung, dass es sowohl bei experimenteller als auch bei klinischer NMP unerlässlich ist, den genauen Zweck und die gewünschte Dauer der NMP sorgfältig vorab festzulegen, da jeder die erforderlichen Anpassungen im Perfusat- und Perfusionsprotokoll erfordern könnte. Es ist wichtig zu betonen, dass sich diese Studie auf die Auswirkungen vorhandener Perfusate als Ganzes auf die gemessenen Ergebnisse konzentrierte, anstatt die Rolle einzelner Perfusatkomponenten zu untersuchen. Weitere Studien sind erforderlich, um die individuellen Einflüsse und Vorzüge jedes Perfusatbestandteils während der NMP aufzuklären
