Obecna metoda konserwacji organów w transplantacjach wątroby polega na przepłukaniu i późniejszym przechowywaniu wątroby dawcy w zimnym (0-4 °C) płynie konserwującym (takim jak roztwór University of Wisconsin lub roztwór histydyno-tryptofano-ketoglutaranowy). Metoda ta nazywana jest statycznym przechowywaniem w niskiej temperaturze (SCS). Chociaż tempo metabolizmu wątrób w temperaturze 0-4 °C jest bardzo niskie, zapotrzebowanie na tlen wynosi nadal 0,27 µmol oxygen/min/g tkanki wątroby, czego nie można zapewnić podczas SCS1. Konwencjonalna metoda SCS prowadzi zatem do pewnego stopnia (dodatkowego) uszkodzenia wątrob dawców. O ile taki poziom uszkodzenia w procesie konserwacji nie stanowi problemu w przypadku wątrob dawców dobrej jakości, o tyle może on stać się krytycznym i ograniczającym czynnikiem w przypadku wątrob suboptimalnych, które doznały już pewnego stopnia uszkodzenia u dawcy. Z tego powodu wątroby o suboptimalnej jakości lub tzw. wątroby od dawców o rozszerzonych kryteriach (ECD) są często odrzucane w procesie transplantacji, ponieważ ryzyko wczesnego odrzutu przeszczepu uznaje się za zbyt wysokie. Wysokie wskaźniki opóźnionej funkcji przeszczepu, pierwotnego braku funkcji oraz nieanastomotycznych zwężeń dróg żółciowych (NAS) opisywano u biorców wątrob pobranych po stwierdzeniu zgonu krążeniowego (DCD), od starszych dawców lub biorców przeszczepów steatotycznych2. NAS są główną przyczyną zachorowalności i śmiertelności po transplantacji wątroby. NAS mogą wystąpić zarówno w pozawątrobowych, jak i wewnątrzwątrobowych drogach żółciowych dawcy i mogą im towarzyszyć wewnątrzkanałowy osad żółciowy oraz tworzenie się odlewów3,4. Choć uważa się, że etiologia NAS jest wieloczynnikowa, głównym mechanizmem podstawowym jest uszkodzenie niedokrwienno-reperfuzyjne dróg żółciowych podczas konserwacji i transplantacji przeszczepu2,5. Transplantacja przeszczepu DCD została zidentyfikowana jako jeden z najsilniejszych czynników ryzyka rozwoju NAS. Uważa się, że połączenie okresu ciepłego niedokrwienia u dawcy DCD, zimnego niedokrwienia podczas konserwacji organu oraz późniejszego uszkodzenia reperfuzyjnego u biorcy odpowiada za nieodwracalne uszkodzenie dróg żółciowych, co w połączeniu ze słabą zdolnością regeneracyjną dróg żółciowych prowadzi do włóknienia i zwężenia dróg żółciowych po transplantacji wątroby2,5. NAS zgłaszano u 30% pacjentów otrzymujących wątrobę DCD6-8. Stało się jasne, że obecna metoda SCS przeszczepów wątroby do transplantacji jest niewystarczająca dla wcześniej uszkodzonych wątrob ECD, takich jak te od dawców DCD. Konieczne są alternatywne metody, aby zwiększyć i zoptymalizować wykorzystanie wątrob ECD w transplantacjach.
Perfuzja maszynowa (MP) to metoda konserwacji organów, która może zapewniać lepszą ochronę organów dawców w porównaniu do SCS. MP może mieć szczególne znaczenie w przypadku konserwacji przeszczepów ECD. Istotną zaletą MP jest możliwość dostarczania tlenu do przeszczepu w okresie konserwacji. MP może być prowadzona w różnych temperaturach, które sklasyfikowano jako MP hipotermiczna (0-10 °C), subnormotermiczna (10-36 °C) oraz normotermiczna (36-37 °C) (NMP). W zależności od temperatury stosowanej podczas MP należy dostosować rodzaj płynu perfuzyjnego, a wraz ze wzrostem temperatury należy dostarczać więcej tlenu. Pierwsze kliniczne zastosowanie MP w transplantacji wątroby u ludzi opierało się na perfuzji hipotermicznej bez aktywnego natleniania płynu perfuzyjnego9,10. W modelach zwierzęcych wykazano, że natleniona MP hipotermiczna (0-10 °C) wykazuje działanie ochronne przeciwko uszkodzeniu niedokrwienno-reperfuzyjnemu przeszczepów wątroby11 oraz zapewnia lepszą konserwację splotu naczyniowego okołodukcikowego dróg żółciowych12. W modelach zwierzęcych badano również natlenioną MP subnormotermiczną w temperaturze 20 °C lub 30 °C, wykazując szybsze przywrócenie funkcji przeszczepu wątroby DCD w porównaniu do SCS13,14. Wykonalność natlenionej MP subnormotermicznej ludzkich wątrob została niedawno zgłoszona w serii siedmiu odrzuconych ludzkich wątrob dawców15. NMP (37 °C) umożliwia ocenę żywotności i funkcjonalności przeszczepu przed transplantacją16,17. Dodatkowo MP pozwala na stopniowe ogrzewanie przeszczepu wątroby przed transplantacją, co – jak wykazano – ułatwia regenerację i reanimację przeszczepu18.
Urządzenie do perfuzji zastosowane w niniejszym protokole do maszynowej perfuzji wątroby umożliwia podwójną perfuzję (poprzez żyłę wrotną i tętnicę wątrobową) z wykorzystaniem dwóch pomp odśrodkowych, które zapewniają ciągły przepływ wrotny oraz pulsujący przepływ tętniczy. System jest sterowany ciśnieniem, co pozwala na autoregulację przepływu przez wątrobę w zależności od oporu wewnątrzwątrobowego. Dwa oksygenatory membranowe z pustymi włóknami umożliwiają natlenianie przeszczepu wątroby, a także usuwanie CO2. Temperaturę można ustawić w zależności od planowanego rodzaju MP (minimalna temperatura 10 °C). Przepływ, ciśnienie i temperatura są wyświetlane na urządzeniu w czasie rzeczywistym, co pozwala na ciągłą kontrolę procesu perfuzji. Dla każdego przeszczepu dostępny jest nowy, sterylny, jednorazowy zestaw drenów, zbiornika i oksygenatorów (Rysunek 1).
Celem niniejszego artykułu wideo jest przedstawienie szczegółowego protokołu normotermicznej perfuzji maszynowej wątroby ludzkiej z donora ex situ z wykorzystaniem nowo opracowanej maszyny do perfuzji wątroby.

Rycina 1: (A) rysunek schematyczny, (B) zdjęcie maszyny do perfuzji, (C) zbliżenie na oksygenator oraz (D) pompa odśrodkowa wykorzystywana do normotermicznej perfuzji ludzkich wątrób od dawców. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.