Normothermic ex vivo maskinperfusjon (NEVP) er i liten grad undersøkt for bevaring av pankreasallotransplantater. Vi presenterer en innovativ konserveringsteknikk for pankreasallotransplantater før transplantasjon.
Pankreastransplantasjon (PTx) er en kurativ behandling for personer som lever med byrden av diagnosen diabetes mellitus (DM). På grunn av organmangel og økende antall pasienter som blir oppført for PTx, er det imidlertid behov for nye strategier for å øke antall tilgjengelige transplantater for transplantasjon.
Statisk kjølelager (SCS) regnes som gullstandarden for organer med standardkriterier. Imidlertid blir standardkriterier donorer (SCD) knappe, og nye strategier som kan øke frekvensen av organaksept fra utvidede kriterier donorer (ECD) er presserende nødvendig.
Normothermic ex vivo perfusion (NEVP) er en av strategiene som har blitt stadig mer populær de siste par tiårene. Denne bevaringsmetoden har allerede blitt brukt med hell i andre organer (lever, nyrer og lunger), men har blitt minimalt utforsket i bukspyttkjerteltransplantasjon. De få artiklene som beskriver metoden for bukspyttkjertelen viser liten suksess, ødem er et av de store problemene. Følgende manuskript beskriver den vellykkede NEVP-metoden og oppsettet utviklet av vår gruppe for å perfusere svinebukspyttkjertelen.
I følge National Diabetes Statistics Report levde totalt 28.7 millioner mennesker i USA med en diagnose av diabetes i 2019. Omtrent 1,8 millioner av disse hadde diagnosen diabetestype 1. PTx er for tiden den mest effektive og eneste kurative behandlingen for komplisert type 1 diabetes mellitus2, og er en prosedyre som både øker forventet levealder og livskvalitet for disse pasientene3.
Bukspyttkjertelen er det oftest kasserte organet etter uthenting fra avdød donor4. Med pågående organmangel og økende ventelistetider, bruker transplantasjonssentre flere bukspyttkjerteltransplantater fra ECD, inkludert donasjon etter sirkulasjonsdød (DCD)5. Strategier for å trygt bevare, perfusere, vurdere og reparere allotransplantater som kommer fra utvidede kriterier givere er nødvendig.
NEVP har vist seg å være vellykket i bevaring av lunge6, lever 7,8 og nyretransplantater 9,10. Antall grupper som arbeider med maskinperfusjon for pancreas, både hypoterm eller normoterm, og antall publikasjoner, er imidlertid få og begrenset på grunn av graftødem og skade11,12,13,14.
Hensikten med denne studien er å presentere en protokoll for normoterm ex vivo pancreas perfusion (NEVPP), ved hjelp av en svinemodell med mål om å gi en plattform for langvarig bevaring, organvurdering og reparasjon før transplantasjon. Dette vil gjøre det mulig for andre forskningsgrupper å etablere en perfusjonsmodell for studier av pancreas allografts.
Denne studien viser at stabil NEVPP kan oppnås for pankreasallotransplantater med minimal histologisk skade etter 3 timers perfusjon med oppsettet tidligere presentert. Perfusjonsparametere som arteriell strømning, trykk, pH, HCO3 og Na forblir stabile under perfusjon, og vi observerte en reduksjon og stabilisering av K og laktat.
Det er av kritisk betydning å manipulere transplantatet så lite som mulig under anskaffelse, bakbordsforberedelse og perfusjon. Det er også svært viktig å holde tett kontroll over arterielt trykk. Siden bukspyttkjertelen er et lavtrykksorgan, kan en økning i trykket forårsake irreversibel skade på orgelet.
Bakbordsforberedelse for denne studien er forskjellig fra preparering av humane transplantater (figur 2A). Siden bukspyttkjertelen var det eneste organet som ble anskaffet fra grisene, kunne vi ta den delen av aorta som inkluderer cøliakistammen og arteria mesenterica superior. Når det gjelder portalvenen, ble det utført en forlengelse ved hjelp av iliacvenen. Ved humane transplantater må bakbordspreparering gjøres på samme måte som det gjøres for transplantasjon, ved bruk av iliac grafts for arteriell rekonstruksjon og portalforlengelse19.
Denne metoden kan være begrenset av kompleksiteten i oppsettet. Vi bestemte oss for å legge til en dialysekassett etter å ha lagt merke til alvorlig ødem i transplantatet når det ble gjort uten det. Et skreddersydd orgelkammer ble også konstruert for disse eksperimentene som inneholdt en ekstern varmekilde som viste seg å være medvirkende til optimal perfusjon av transplantatene.
Det er få studier som beskriver normoterm ex vivo pancreas perfusjon. I de fleste av disse studiene ser ødem ut til å være den viktigste begrensende faktoren. Så vidt vi vet, er denne metoden den eneste rapporten om bruk av en dialysekassett for å kontrollere ødem.
Normothermic ex vivo perfusjon for bukspyttkjertelen er fortsatt i sin barndom sammenlignet med andre organer. Gjeldende protokoller fokuserer på donorer med utvidede kriterier (DCD), forbedring av parfysat, lengre perfusjonstider og biomarkører for å vurdere transplantatskader under perfusjon. Amylase- og lipasenivåer ser ikke ut til å være pålitelige markører, siden vi bruker et lukket system, og ser ikke ut til å korrelere med histopatologien20. Så langt har vår gruppe også klart å transplantere pankreasallotransplantater etter perfusjon med gode resultater18.
Med fortsatt forbedring av denne teknologien håper vi at denne teknologien vil være anvendelig for klinisk transplantasjon og muliggjøre utredning og reparasjon av pankreasallotransplantater. Dette vil forhåpentligvis til slutt resultere i mer bruk av transplantat, redusert ventetid for pasienter og bedre pasientutfall
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 |