Normothermic ex vivo machine perfusion (NEVP) er næppe blevet undersøgt til bevarelse af bugspytkirtelallotransplantater. Vi præsenterer en innovativ konserveringsteknik til bugspytkirteltransplantater før transplantation.
Bugspytkirteltransplantation (PTx) er en helbredende behandling for mennesker, der lever med byrden af en diagnose af diabetes mellitus (DM). På grund af organmangel og et stigende antal patienter, der er opført for PTx, er der imidlertid behov for nye strategier for at øge antallet af tilgængelige transplantater til transplantation.
Statisk køleopbevaring (SCS) betragtes som guldstandarden for standardkriterieorganer. Standardkriteriedonorer (SCD) er imidlertid ved at blive knappe, og der er et presserende behov for nye strategier, der kan øge graden af organaccept fra donorer med udvidede kriterier (ECD).
Normothermic ex vivo perfusion (NEVP) er en af de strategier, der er blevet stadig mere populære i løbet af de sidste par årtier. Denne konserveringsmetode er allerede blevet brugt med succes i andre organer (lever, nyrer og lunger), men er blevet minimalt udforsket i bugspytkirteltransplantation. De få papirer, der beskriver metoden til bugspytkirtel, viser ringe succes, ødem er et af de største problemer. Følgende manuskript beskriver den vellykkede NEVP-metode og opsætning, der er udviklet af vores gruppe til at perfusere svinebugspytkirtlen.
Ifølge National Diabetes Statistics Report levede i alt 28.7 millioner mennesker i USA med en diagnose af diabetes i 2019. Cirka 1,8 millioner af disse havde en diagnose af type 1-diabetes1. PTx er i øjeblikket den mest effektive og eneste helbredende behandling for kompliceret type 1 diabetes mellitus2, og er en procedure, der både øger forventet levetid og livskvalitet for disse patienter3.
Bugspytkirtlen er det oftest kasserede organ efter hentning fra afdøde donorer4. Med løbende organmangel og de stigende ventelistetider bruger transplantationscentre flere bugspytkirteltransplantater fra ECD’er, herunder donation efter kredsløbsdød (DCD)5. Der er behov for strategier til sikkert at bevare, perfusere, vurdere og reparere allotransplantater, der kommer fra donorer med udvidede kriterier.
NEVP har vist sig at være vellykket i bevarelsen af lunge6, lever7,8 og nyretransplantater 9,10. Antallet af grupper, der arbejder med maskinperfusion for bugspytkirtlen, både hypotermisk eller normoterm, og antallet af publikationer er imidlertid få og begrænsede på grund af transplantatødem og skade11,12,13,14.
Formålet med denne undersøgelse er at præsentere en protokol for normoterm ex vivo pancreas perfusion (NEVPP) ved hjælp af en svinemodel med det formål i sidste ende at tilvejebringe en platform for langvarig konservering, organvurdering og reparation før transplantation. Dette vil gøre det muligt for andre forskergrupper at etablere en perfusionsmodel til undersøgelse af bugspytkirteltransplantater.
Denne undersøgelse viser, at stabil NEVPP kan opnås for bugspytkirtelallotransplantater med minimal histologisk skade efter 3 timers perfusion med den tidligere præsenterede opsætning. Perfusionsparametre som arteriel strømning, tryk, pH, HCO3 og Na forbliver stabile under perfusion, og vi observerede et fald og stabilisering af K og laktat.
Det er af afgørende betydning at manipulere transplantatet så lidt som muligt under indkøb, forberedelse af bagbord og perfusion. Det er også meget vigtigt at holde tæt kontrol med arterielt tryk. Da bugspytkirtlen er et lavtryksorgan, kan en stigning i trykket forårsage irreversibel skade på organet.
Forberedelse af bagbord til denne undersøgelse adskiller sig fra forberedelse af humane transplantater (figur 2A). Da bugspytkirtlen var det eneste organ, der blev indkøbt fra grisene, var vi i stand til at tage den del af aorta, der omfatter cøliaki bagagerum og overlegen mesenterisk arterie. Med hensyn til portalvenen blev der udført en forlængelse ved hjælp af iliac vene. I tilfælde af humane transplantater skal forberedelse af bagbordet udføres på samme måde som ved transplantation, idet der anvendes iliactransplantater til arteriel rekonstruktion og portalforlængelse19.
Denne metode kan være begrænset af opsætningens kompleksitet. Vi besluttede at tilføje en dialysekassette efter at have bemærket alvorligt ødem i transplantatet, når det var gjort uden det. Et specialfremstillet orgelkammer blev også konstrueret til disse eksperimenter, som indeholdt en ekstern varmekilde, der viste sig at være medvirkende til den optimale perfusion af transplantaterne.
Der er få undersøgelser, der beskriver normoterm ex vivo pancreas perfusion. I de fleste af disse undersøgelser synes ødem at være den største begrænsende faktor. Så vidt vi ved, er denne metode den eneste rapport om brug af en dialysekassette til at kontrollere ødem.
Normothermic ex vivo perfusion for bugspytkirtlen er stadig i sin barndom sammenlignet med andre organer. Nuværende protokoller fokuserer på udvidede kriteriedonorer (DCD), perfusatforbedring, længere perfusionstider og biomarkører til vurdering af transplantatskader under perfusion. Amylase- og lipaseniveauer synes ikke at være pålidelige markører, da vi bruger et lukket system og ikke synes at korrelere med histopatologien20. Indtil videre har vores gruppe også formået at transplantere bugspytkirtelallotransplantater efter perfusion med gode resultater18.
Med fortsatte forbedringer i denne teknologi håber vi, at denne teknologi vil være anvendelig til klinisk transplantation og muliggøre vurdering og reparation af bugspytkirteltransplantater. Dette vil forhåbentlig i sidste ende resultere i mere graftudnyttelse, reduceret ventetid for patienter og bedre patientresultater
The authors have nothing to disclose.
Ingen.
Alburex 5 | CSL Behring AG | 187337 | 25 g of Albumin (human) in 500 mL of buffered diluent |
Aprotinin from bovine lung | Sigma-Aldrich | A1153 | |
Belzer UW Cold storage solution | Bridge to life Ltd | 4055 | |
Calcium gluconate (10%) | Fresenius Kabi Canada Ltd (Toronto, ON) | C360019 | |
Composelect (blood collection bags) | Fresenius Kabi Canada Ltd | PQ31555 | |
Epoprostenol | GlaxoSmithKline Inc. | 218761 | |
Heart lung machine, Stöckert S3 | Sorin Group Canada Inc. | Custom made | Centrifugal pump, roller pump, control panel (sensors for pressure, flow, temperature, bubbles, and level), oxygen blender, heater unit |
Hemoflow, Fresenius Polysulfone | Fresenius Medical Care North America | 0520165A | |
Heparin (10000 IU/10 mL) | Fresenius Kabi Canada Ltd | C504710 | |
Lactated Ringer's solution | Baxter | JB2324 | |
Neonatal cardiopulmonary bypass techonolgy | Sorin Group Canada Inc | Custom made | Dideco perfusion tubing systems, centrifugal blood pump (Revolution), arterial blood filter, microporous hollow fibre memebrane oxygenator), cannulas |
Pancreas chamber | Custom made | With external heater | |
Percutaneous Sheath Introducer Set with Integral Hemostasis Valve/side Port for use with 7-7.5 Fr Catheters | Arrow International LLC | SI-09880 | |
Sodium bicarbonate (8.4%) | Fresenius Kabi Canada Ltd | C908950 | |
Solu-Medrol | Pfizer Canada Inc. | 52246-14-2 | |
Steen | XVIVO | 19004 | |
Urethral catheter | Bard Inc | 86020 | 20 Fr, malecot model drain |
Verapamil | Sandoz Canada Inc. | 8960 |