Vaskularisierte Kompositallotransplantationen (VCAs) stellen einen bedeutenden Fortschritt in der rekonstruktiven Chirurgie dar und bieten unvergleichliche ästhetische und funktionelle Ergebnisse für Patienten mit komplexen Läsionen 1,2. Der augäpfelbedingte Sehverlust bleibt jedoch eine Hauptursache für Beeinträchtigungen bei Gesichtsverletzungen. Die kürzliche erste vollständige Augentransplantation (WET) hat den Patienten 3,4 neue Hoffnung geweckt. Obwohl das Sehen nicht wiederhergestellt wurde, zeigte die funktionelle Bildgebung eine kortikale Aktivierung als Reaktion auf Lichtstimulation, und die Elektroretinographie (ERG) zeigte eine abgestumpfte, aber erkennbare Photorezeptorantwort auf Licht5. Trotz außergewöhnlicher technischer Leistungen bleiben erhebliche Herausforderungen zu bewältigen, um funktionelles WET zur klinischen Realität zu machen. Der Augapfel ist sehr empfindlich gegenüber Ischämie, und Netzhaut sowie Sehnerv erleiden innerhalb von Minuten nach der warmen Ischämiezeit (WIT) eine irreversible Degeneration, sofern keine ausreichende Sauerstoffversorgung und pH-Werte6 gehalten werden. Daher stellt WET spezifische Herausforderungen im VCA-Bereich dar, und mehrere Faktoren müssen berücksichtigt werden, darunter sowohl die hinteren und vorderen Segmente als auch die extraokularen Komponenten. Insbesondere ist die Muskulatur entscheidend für erfolgreiche funktionelle Ergebnisse, da sie sehr anfällig für warme Ischämie-Verletzungen ist, die durch Ischämie-Reperfusion 7,8 weiter verschärft werden. Sauerstoffmangel führt zu Zellschäden und zur Freisetzung von schadensassoziierten molekularen Mustern (DAMPs). Nach der Reperfusion aktivieren diese DAMPs das Immunsystem des Empfängers, was eine Entzündung und Infiltration von Immunzellen auslöst. Dieses entzündliche Umfeld beschleunigt die Abstoßung, indem es Antigenpräsentation und T-Zell-Aktivierung9 fördert. Neben der Überwindung von Herausforderungen wie der Rekonnektion des Sehnervs erfordert WET optimierte ex-vivo-Perfusionstechniken, um Schäden durch WIT oder statische Kaltspeicherung (SCS) zu verhindern und schließlich die Sehwiederherstellung 5,7,9,10,11 zu erreichen.
Maschinelle Perfusion (MP) ist in der Festkörpertransplantation gut etabliert als Methode zur Vorbeugung von Ischämie-Reperfusionsverletzungen 12,13,14, wobei subnormotherme Maschinenperfusion (SNMP) in verschiedenen Modellen bessere Ergebnisse als SCS zeigt. Wir haben SNMP erfolgreich über Tiermodelle übersetzt, die vonNagetieren 18,19 bis Schweine 20,21,22 und kürzlich nichtmenschliche Primaten 23 reichen. SNMP hat nicht nur seine Wirksamkeit bei der Erhaltung von Transplantaten über längere Zeiträume bewiesen, sondern auch Potenzial bei der Rekonditionierung von Transplantaten und der Minderung von warmischämischen Verletzungen gezeigt, was eine sichere Wiederbepflanzung bis zu 24 Stunden nach derErwerbung ermöglicht. Aufgrund seiner Fähigkeit, den Zellstoffwechsel teilweise aufrechtzuerhalten, eröffnet SNMP auch neue Wege, indem die Erhaltungsphase in eine diagnostische, therapeutische und Vorkonditionierungsplattform umgewandelt wird, die in Repflanzungs- und Transplantationsprotokolle in VCA integriert werden kann. Wir haben ein optimiertes SNMP-Protokoll entwickelt, das speziell auf VCAs zugeschnitten ist, und es auf dieses herausfordernde Gesamtaugentransplantationsszenario angewendet.
In dieser Studie wird SNMP zur oxygenhaltigen, dynamischen Organerhaltung bei Umgebungstemperatur (ca. 20 °C) eingesetzt. Diese Technik verwendet eine peristaltische Pumpe und einen Sauerstoffator, um das Perfusat zu zirkulieren und mit Sauerstoff zu versorgen. Es wird ein Schweinemodell verwendet, das für Studien zur VET-Transplantation und -Erhaltung aufgrund seiner physiologischen Ähnlichkeiten mit dem Menschen, der vergleichbaren Gefäßgröße und des einzigartigen Fehlens einer lateralen Orbitalwandsehr relevant ist. Diese Eigenschaft macht sie besonders geeignet für ex-vivo-Experimente und Allotransplantationsstudien, da die arterie der externen Halsschlagader und die Augenarterie direkt miteinander verbunden sind, sodass das WET ausschließlich über die externe Halsschlagader und die Jugularvenen aufgenommen werden kann, ohne dass eine intrakranielle Dissektion für ex vivo-Experimente erforderlich ist, und in vivo Orthotope oder heterotope Replantation. Die Entnahme erfolgt nach dem Kreislauftod, wobei die Spende nach Herztodsprotokollen übereinstimmt und eine Verzögerung der Entnahme ermöglicht, bis andere feste Organe entnommen wurden. Dieses Modell untersucht daher das Potenzial von SNMP bei der Rekonditionierung hochsensibler Transplantate nach warmer Ischämie weiter und unterstützt die Entwicklung von VET-Konservierungstechniken in etablierten Transplantationslaboren, die sich bereits auf andere Organe konzentrieren und den "3-R"-Prinzipien von Verfeinerung, Reduktion und Ersatz folgen29,30. Darüber hinaus bleibt es für eine aufstrebende Beschaffung nach ähnlichen Schritten relevant. Das Ziel ist es, ein zuverlässiges Erhaltungsmodell auf Basis der äußeren Halsschlagader und der Jugularstiele zu etablieren und dessen Machbarkeit für eine dynamische Erhaltung zu bewerten. Detaillierte Verfahrensschritte werden bereitgestellt, die Korruptionsbeschaffung, Erhaltung und wichtige Aspekte der Umsetzung von SNMP umfassen.