Мы опишем метод экс естественных машины перфузии шунтов печени человека в subnormothermic температуре (21 ° C).
There is currently a severe shortage of liver grafts available for transplantation. Novel organ preservation techniques are needed to expand the pool of donor livers. Machine perfusion of donor liver grafts is an alternative to traditional cold storage of livers and holds much promise as a modality to expand the donor organ pool. We have recently described the potential benefit of subnormothermic machine perfusion of human livers. Machine perfused livers showed improving function and restoration of tissue ATP levels. Additionally, machine perfusion of liver grafts at subnormothermic temperatures allows for objective assessment of the functionality and suitability of a liver for transplantation. In these ways a great many livers that were previously discarded due to their suboptimal quality can be rescued via the restorative effects of machine perfusion and utilized for transplantation. Here we describe this technique of subnormothermic machine perfusion in detail. Human liver grafts allocated for research are perfused via the hepatic artery and portal vein with an acellular oxygenated perfusate at 21 °C.
Трансплантация печени является единственным лечебным средством для лечения десятки тысяч пациентов, которые страдают от терминальной стадии заболевания печени. Для облегчения успешной трансплантации, оптимальное сохранение печени с момента его закупается у донора до времени, пока не будет имплантирован в получателю необходимо, чтобы предотвратить быстрое ухудшение трансплантата. Текущий стандарт для сохранения печени называется "статическая холодного хранения»: печень охлаждают в консервирующим раствором ледяной, тем самым снижая метаболизм печени и замедление вредные эффекты ишемии. Хотя этот метод холодного хранения позволило к успешной пересадке, органы предельной качества, такие как DCD органов, поврежденных тепловой ишемии или стеатоз шоу нижней пациента результатов 1. Существует быстро расширяется доказательств того, что экс естественных машина перфузии шунтов печени в качестве альтернативного сохранения воздействие может потенциально имдоказать результатов для этих маргинальных органов 2,3.
Трансплантация печени стала жертвой своего собственного успеха. Гораздо больше больных направляют для трансплантации, чем есть печень наличии, и тысячи умирают в списке ожидания в Соединенных Штатах каждый год. Учитывая реальность нехватки доноров печени и увеличивая использование трансплантатов печени наилучшего качества для нуждающихся получателей, он широко постановил, что экс естественных машина перфузии шунтов печени до имплантации обещает парадигмы в трансплантации печени. Там был отмечен рост научного интереса к этой теме в последние годы 4-8. В различных европейских и североамериканских центров гипотермия машина перфузии сделал клиническое внедрение 8 и нормотермических машина перфузии при физиологических температурах недавно были применены к выброшенных печени человека и переводится с использованием в клинической а также 9.Широкое развитие привело к развитию различных протоколов, непрерывная оптимизация определяет параметры оптимальной перфузии 10-12. Использование низкого качества трансплантатов возросла более чем в 10 раз за последнее десятилетие 13. По сравнению с текущим стандартом для сохранения печени (статический холод хранения), экс естественных машина перфузии предоставляет многочисленные потенциальные выгоды, все из которых приводят к столь необходимой расширения пула органов и потенциально снижение заболеваемости после трансплантации осложнений. В частности, желчных осложнений, которые в настоящее время чума неоптимальным качества трансплантатов печени после трансплантации остается существенный вопрос 14-18.
Машина перфузии в subnormothermic условиях обеспечивает временное окно для оценки функции трансплантата объективно пригодности для трансплантации 19. В то время как печень время перфузии в Экс Vivo цепи, как Перфузатй желчь производится в течение перфузии можно попробовать для измерения маркеров функции органа. Таким образом, "сильно скомпрометированы" печень, сброшенные для трансплантации в соответствии с действующими критериями могут быть объективно оценены в отношении их пригодности для трансплантации. Оценка жизнеспособности потенциально позволяет для многих из этих органов, которые будут использоваться для трансплантации. В равной степени мощным преимуществом машины перфузии является ремонт и улучшение печени, которые были повреждены теплой / холодной ишемии. АТФ обедненного очень быстро во время прогрева и последующей холодной ишемии и может быть repleted в течение периода машины перфузии до имплантации печени 20. Печени, с его энергетических запасов и метаболического состояния пополняется, обуславливается и лучше подготовиться к вредных эффектов реперфузионного повреждения после имплантации у реципиента.
Эта работа описывает способ Экс Vivo машины перфузии человека графа печениTS в лаборатории, которая будет полезна для исследователей, которые хотят изучить как технику и благотворное влияние Экс Vivo машины перфузии. Мы используем печени доноров человека, были отклонены для трансплантации, а затем, выделенных для исследовательских целей.
Стандартный метод закупок печени включает в себя на месте артериальной флеш печени следующем пережатия аорты в мозг мертв доноров (DBD), или после остановки кровообращения в сосудистой доноров смерти (DCD), описанный более подробно в другом месте 20. Кроме того, печень охлаждается во время закупок путем заполнения брюшной полости донора со льдом. Флеш предпочтения решение отличаться в разных регионах, при этом большинство закупок с использованием Университет Висконсина или гистидин-триптофан-КГ (НТК) решения. Дополнительные резервные таблицы флеш воротной вены улучшает вымывание остатков крови. Печень часто закупаемых оставляя аорты сегмента сюрокругления чревного ствола. Желчного пузыря разрезают, желчь всасывается и желчных протоков очищается. Печень упакованы в стерильные пакеты, содержащие охлажденному льдом раствору сохранение и транспортируют в специально отведенных коробки или охладителей. Для репрезентативные результаты теплый и холодный время ишемии должно быть ограничено 60 мин и 12 ч, соответственно. Несмотря на обычной серологического обследования на предмет передаваемых патогенов, стандартные меры предосторожности должны быть приняты при передаче человеческих органов, образцов, полученных из человеческих органов, а также любые отходы.
Протокол здесь описаны subnormothermic машины перфузии с использованием коммерчески доступного перфузии печени устройства. Использование такого устройства позволяет для более быстрого перевода в клинических условиях и перекрестной проверки различных протоколов и настроек устройства среди исследовательских групп и центров трансплантации.
В попытке восстановить поврежденные печени при ишемии, мы разработали систему SNMP, что могут быть использованы после периода хранения в холодильнике. Subnormothermic машина перфузии предлагает жизнеспособную альтернативу традиционным холодного хранения, а также в условиях гипотермии и нормотермических условиях машина перфузии. Существуют различные различные системы; все предлагают различные преимущества и недостатки 3,9,20. SNMP позволяет перфузии без носителя кислорода, как метаболические потребности кислорода на 21 ° С, то при активном оксигенации перфузата.
Не смотря на сниженный под subnormothermic условиях, метаболизм является существенным, и требует поддержки питательной решения перфузии. Традиционные решения перфузии, такие как машина перфузии раствором Belzer, как правило, минимальна в композиции и предназначены для холодной перфузии. Уильямса Средний Е была использована в качестве культуральной среде гепатоцитов в течение многих лет, и содержит Components, которые являются универсальными для поддержки клеточной функции, в частности, под теплыми бывших естественных условиях.
Измерения, проведенные при машинной перфузии отражают функции органа. Непосредственно наблюдаемые параметры, такие как производство желчи и потребления кислорода являются измерения в реальном времени, которые могут быть использованы для оценки печени до трансплантации. Кроме того, маркеры клеточного повреждения и ишемии (К +, лактат выпуска) может быть измерена непосредственно в перфузии раствором и может свидетельствовать о функции органа 20. Как машина перфузии технология развивается дальше и достигает более широкого клинического применения, точные корреляции между экс естественных условиях функционирования и клинического исхода можно сделать и параметры перфузии будет полезен в помощи решения для пересадки или отклонить низкого качества печень. Кроме того, как точка-санитарной помощи аналитических инструментов заранее, более сложный анализ станут доступны непосредственно во время работы машин perfuСион 21.
В этой работе мы показываем, что печень может поддерживаться в системе SNMP с минимальным повреждением печени, отражается гистологии и выпуска ALT. Функциональное восстановление печени лучше всего отражается АТФ, которая коррелирует с жизнеспособностью печени и убедительно указывают на успех трансплантации на животных моделях 22. Экс естественных и восстановление перед пересадкой черенков печени позволит значительное расширение донора бассейн печени, коррекции несоответствие между спросом и предложением доноров печени в трансплантации.
The authors have nothing to disclose.
Финансирование из американского Национального института здоровья (гранты R01EB008678, R01DK096075, R01DK084053, R00DK088962 и F32 DK103500), CIMIT проект № 12-1732 и Шрайнерс больницы для детей с благодарностью. Мы хотели бы с благодарностью признать Новой Англии Банк Органный за поддержку этой работы.
Liver Assist perfusion device | Organ Assist B.V. | Liver Assist | |
Liver Assist disposable set | Organ Assist B.V. | Liver Assist disposable | |
Williams’ Medium E | Sigma | W1878–6x500ml | |
Insulin | Eli Lilly & Co | Humulin R U-100 | |
Penicillin/Streptomycin 5,000 U/ml | Life Technologies | 15070-063 | |
L-glutamine | Invitrogen | 25030-156 | |
Hydrocortisone | MGH pharmacy | 7750500 | |
Carbogen gas tank 95% O2/5% CO2 | Airgas | ZO2OX9522000043 | |
Specialty gas regulator | Airgas | Y11244D580 | |
Lactated Ringer’s solution | Baxter | 2B2324X | |
10% neutral buffered formalin | Fischer Scientific | 316-155 | |
Toothed Adson forceps | Roboz | RS-5234 | |
Debakey tissue forceps, 7.75”, 2.25 mm | Roboz | RS-7562 | |
Metzenbaum Scissors 7" Curved SureCut Tungsten | Roboz | RS-6965SC | |
Castroviejo Needle holder 5.5–7” | Fine Science Tools | 12565-14 | |
0 blackbraided silk sutures | Ethicon | SA66G | |
4-0 nylon suture, Nurolon RB1 | Ethicon | C554D | |
Blood gas analysis machine | Siemens | RapidPoint 500 | |
Balance scale | Cole Parmer | EW-10000-12 | |
Pressure display box | Medtronic | 66000 | |
Disposable pressure display sets | Medtronic | 61000 | |
Handheld thermocouple thermometer and probe | Cole Parmer | EW-91500-04 and EW-08516-55 | |
Acorn-tipped vessel cannula, 4 mm | Medtronic | 30005 | |
Irrigation set flush tubing | Hospira | 06543-01 | |
Mixing bowl, 4L | Cole Parmer | EW-07300-40 |