Przeszczep wątroby stanowi złoty standard leczenia dla osób ze schyłkową niewydolnością wątroby. Niestety, popyt na narządy od dawców przewyższa dostępną podaż, co prowadzi do znacznego niedoboru. W 2021 roku około 24 936 pacjentów znajdowało się na liście oczekujących na przeszczep wątroby, podczas gdy tylko 9 234 przeszczepy zostały pomyślnie wykonane1. Znaczna dysproporcja między podażą a popytem na przeszczepy wątroby podkreśla pilną potrzebę zbadania alternatywnych strategii w celu poszerzenia puli dawców i zwiększenia dostępności przeszczepów wątroby. Jednym ze sposobów na rozszerzenie puli darczyńców jest użycie marginalnych darczyńców2. Dawcami marginalnymi są osoby w podeszłym wieku, z umiarkowanym lub ciężkim stłuszczeniem. Chociaż przeszczepienie narządów brzeżnych może przynieść korzystne wyniki, ogólne wyniki pozostają nieoptymalne. W związku z tym obecnie trwają prace nad strategiami terapeutycznymi mającymi na celu poprawę funkcji dawców marginalnych3,4.
Jedną ze strategii jest wykorzystanie perfuzji maszynowej, zwłaszcza normotermicznej natlenionej perfuzji maszynowej, w celu poprawy funkcji tych marginalnych narządów5. Jednak nadal istnieje ograniczona wiedza na temat mechanizmów molekularnych, które leżą u podstaw korzystnych skutków normotermicznej utlenionej perfuzji maszynowej (NEVLP). Myszy, ze względu na dużą dostępność genetycznie modyfikowanych szczepów, służą jako cenne modele do badania szlaków molekularnych. Na przykład coraz częściej dostrzega się znaczenie szlaków autofagii w łagodzeniu uszkodzenia niedokrwienno-reperfuzyjnego wątroby6,7. Jednym z ważnych szlaków molekularnych w uszkodzeniu niedokrwienno-reperfuzyjnym wątroby jest szlak miR-20b-5p/ATG78. Obecnie dostępnych jest wiele szczepów myszy ATG z nokautem i warunkowym nokautem, ale nie ma odpowiadających im szczepów szczurów9.
Na podstawie tego tła, celem było wygenerowanie zminiaturyzowanej platformy NEVLP do przeszczepów wątroby myszy. Platforma ta ułatwiłaby eksplorację i ocenę potencjalnych strategii modyfikowanych genetycznie mających na celu poprawę funkcjonalności wątroby dawcy. Ponadto istotne było, aby system był odpowiedni do długotrwałej perfuzji, umożliwiając leczenie ex vivo wątroby, powszechnie określane jako "naprawa narządów".
Biorąc pod uwagę ograniczoną dostępność istotnych danych in vitro na temat perfuzji wątroby myszy, przegląd literatury skupił się na badaniach przeprowadzonych na szczurach. Systematyczne przeszukiwanie literatury z lat 2010-2022 przeprowadzono przy użyciu słów kluczowych, takich jak "normotermiczna perfuzja wątroby", "ex vivo lub in vitro" oraz "szczury". Poszukiwania te miały na celu zidentyfikowanie optymalnych warunków u gryzoni, co pozwoliło nam określić najbardziej odpowiednie podejście.
System perfuzyjny składa się z szczelnego szklanego zbiornika buforowego z płaszczem wodnym, perystaltycznej pompy rolkowej, dotleniacza, pułapki bąbelkowej, wymiennika ciepła, komory organowej i systemu rurek o zamkniętym obiegu (Rysunek 1). System zapewnia precyzyjne utrzymanie stałej temperatury perfuzji wynoszącej 37 °C za pomocą dedykowanej maszyny termostatycznej. Perystaltyczna pompa rolkowa napędza przepływ perfuzatu w całym obwodzie. Obwód perfuzyjny rozpoczyna się w izolowanym zbiorniku z płaszczem wodnym. Następnie perfuzat jest kierowany przez natleniacz, który otrzymuje mieszaninę gazów składającą się w 95% z tlenu i 5% dwutlenku węgla z dedykowanej butli gazowej. Po natlenieniu perfuzat przechodzi przez pułapkę pęcherzykową, w której wszelkie uwięzione pęcherzyki są przekierowywane z powrotem do zbiornika przez pompę perystaltyczną. Pozostały perfuzat przepływa przez wymiennik ciepła i dostaje się do komory organowej, skąd wraca do zbiornika.
Tutaj opisujemy nasze doświadczenia związane z tworzeniem NEVLP dla wątroby myszy i dzielimy się obiecującymi wynikami eksperymentu pilotażowego przeprowadzonego przy użyciu natlenionej pożywki bez nośników tlenu.