$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Ex situ normotermik makine perfüzyonu (NMP), organın metabolik aktivitesini korumayı, fizyolojiksıcaklıklarda oksijen ve metabolik substratlar sağlamayı amaçlayan dinamik bir koruma stratejisidir 1,2,3. Bu koşullarda, organların nakil öncesinde yaralanma ve bir dereceye kadar işlevselliği değerlendirilebilir. Ayrıca, ex situ NMP, hem nakil hem de nakil dışı amaçlar için organların yeniden yapılandırılması, tedavisi ve değerlendirilmesi için potansiyel bir platformsunar 3,4.
Ex situ organ perfüzyon süresi, perfüzyonun kendisinden kaynaklanan farklı patofizyolojik süreçlerle koşullanır. Bugüne kadar bildirilen preklinik ve klinik çalışmalarda çoğu perfüzyon nispeten sınırlı sürede, standart protokollerde genellikle 6-24 saat sürmekte, seçilmiş raporlar deneysel koşullarda günlerden haftalara kadar uzanmış veya daha uzun süredirgerçekleştirilmiştir 5,6,7,8. Ex situ NMP sırasında ortaya çıkan olumsuz süreçler ve olaylar arasında metabolik atık maddelerin birikimi, perfüzyon elektrolit bileşiminin değişmesi, hasarla ilişkili moleküler desenler (DAMP) gibi ara maddeler ve iltihap aracıların üretimi ve sıvı kaymalarıyla ilişkili ödem/kilo artışı bulunur; bu da greftin canlılığınıdeğiştirebilir 9. Sonuç olarak, ekstrakorporeal kan arıtma (EBP) yöntemlerinin dahil edilmesi, bu farklı ürünleri düzenlemek ve çıkarmak için önemli bir araç olarakdeğerlendirilmiştir 10. Mevcut olanlar arasında en yaygın olanı sürekli böbrek replasman tedavileridir (CRRT).
CRRT, genellikle böbrek yetmezliği olan hastalarda kanı filtrelemek ve farklı bileşenleri temizlemek için kullanılan teknikler setini içerir; böylece asidoz ve elektrolit dengesizliklerini düzenler ve atık ürünleri ortadankaldırırlar 11,12. Bunlar arasında hemodiyaliz (HD), hemofiltrasyon (HF) ve hemodiafiltrasyon (HDF)13 bulunur. HD, üre veya β2-mikroglobulin gibi küçük (<15 kDa) çözünürücüleri çıkarmak için difüzyona dayanır ve elektrolitdengesizliklerini düzeltmede etkilidir 14,15,16,17. Ancak HD'nin sınırlamaları vardır; örneğin, daha büyük veya proteine bağlı toksinlerin uzaklaştırılmasında düşük etkililik ve membran teması nedeniyle bağışıklık aktivitesinin indüklenmesi 17,18,19. HF, pro- ve anti-inflamatuar sitokinler dahil olmak üzere daha büyük molekülleri çıkarmak için konvektif mekanizmalara dayanır; ancak vitaminler, iz elementler ve mikrobesinler gibi temel plazma bileşenlerinide çıkarabilir. 20,21,22,23. HDF, hem difüzyon hem de konveksiyon mekanizmalarını birleştirerek orta boy toksinlerin ve inflamatuar aracıların daha geniş temizlenmesini sağlar ve böylece inflamatuar ortamın daha etkilimodülasyonunu sağlar 24,25,26,27,28.
CRRT, membranlar arasında çözünen ve sıvıların değişimini kolaylaştırmak için dikkatlice kontrol edilen gradyanlara dayanır. HD durumunda, difüzyon konsantrasyon farklılıklarıyla yönlendirilirken, HF ve HDF konvektiftaşınımı 29 mümkün kılmak için membran arası basınç gradyanları gerektirir. Bu sistemler ex situ perfüzyon devrelerine entegre edildiğinde, basınç dinamiklerinin kontrolü özellikle önemli hale gelir. Organ perfüzyon sistemleri, yeterli akışı, doku oksijenlenmesini, damar bütünlüğünü ve organ metabolik fonksiyonunu korumak için hassas bir basınç dengesine bağlıdır30. CRRT sisteminin eklenmesi, organ perfüzyon devresinde hassas dengeyi değiştirebilecek basınç değişiklikleri getirir.
Burada, ex situ karaciğer NMP sırasında CRRT'yi ana perfüzyon devresinden bağımsız olarak bağlamak için pratik ve tekrarlanabilir bir stratejiyi tanımlıyoruz; bu strateji hem erişim hem de dönüş hatlarını damar döngüsü yerine perfüzyon rezervuarı ile arayüzlendirir. Doğrudan "devre dahili" entegrasyonla (yani damar perfüzyon devresine bağlanma) karşılaştırıldığında, bu devre dışı konfigürasyon CRRT'yi organ damarlarından hidravlik olarak ayırır, daha stabil basınç ve akış düzenlemesini destekler ve in-line konfigürasyonun neden olduğu basınç kaynaklı ödem oluşumunu azaltmaya yardımcı olur. Bu yaklaşım, organ perfüzyonları sırasında hemodinamik stabiliteyi ve çözünmüş madde kullanımını korumaya yardımcı olur. Ayrıca, rezervuar tabanlı bağlantı, astarlama ve filtre değişimi gibi operasyonel adımları ana NMP devresini kesintiye uğratmadan kolaylaştırır. Bu protokol, rezervuar erişimi sağlayan perfüzyon platformlarına kolayca uyarlanabilir ve prensipleri küçük yapılandırma ayarlamalarıyla CRRT modalitelerinde uygulanabilir.