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Medicine

Normothermen<em> Ex Vivo</em> Kidney Perfusion für die Erhaltung der Nierentransplantate vor der Transplantation

Published: July 15, 2015
doi:
10.3791/52909
, , , , , , , , , , , , ,
1Multi Organ Transplant Program, Department of Surgery,Toronto General Hospital, 2Division of Nephrology,The Hospital for Sick Children, Toronto, 3Department of General, Visceral & Transplant Surgery,University Medical Center Mainz, 4Department of Abdominal, Vascular & Transplant Surgery,Merheim Medical Center Cologne, 5Laboratory Medicine & Pathobiology,Toronto General Hospital, 6Departments of Surgery (Urology) & Physiology,The Hospital for Sick Children, Toronto, 7Developmental & Stem Cell Biology,The Hospital for Sick Children, Toronto

Summary

Die schwere Organmangel hat zu einer erhöhten Nutzung von Grenznierentransplantate zur Transplantation geführt. Dies hat das Interesse an alternativen Speichermethoden ausgelöst, da marginal Transplantate besonders vertragen Kältespeicher schlecht. Die Technik der normothermen ex vivo Nierendurchblutung (NEVKP) stellt eine neuartige Konservierungsverfahren für Nierentransplantate vor der Transplantation.

Abstract

Kidney transplantation has become a well-established treatment option for patients with end-stage renal failure. The persisting organ shortage remains a serious problem. Therefore, the acceptance criteria for organ donors have been extended leading to the usage of marginal kidney grafts. These marginal organs tolerate cold storage poorly resulting in increased preservation injury and higher rates of delayed graft function. To overcome the limitations of cold storage, extensive research is focused on alternative normothermic preservation methods.

Ex vivo normothermic organ perfusion is an innovative preservation technique. The first experimental and clinical trials for ex vivo lung, liver, and kidney perfusions demonstrated favorable outcomes.

In addition to the reduction of cold ischemic injury, the method of normothermic kidney storage offers the opportunity for organ assessment and repair. This manuscript provides information about kidney retrieval, organ preservation techniques, and isolated ex vivo normothermic kidney perfusion (NEVKP) in a porcine model. Surgical techniques, set up for the perfusion solution and the circuit, potential assessment options, and representative results are demonstrated.

Introduction

Nieren sind die am häufigsten transplantierten festen Organen. Für Patienten mit end-stage renal disease, bietet Nierentransplantation bessere Lebenserwartung und Lebensqualität im Vergleich zur Dialyse 1-4. Die anhaltende Organmangel stellt ein schwerwiegendes Problem im Bereich der Transplantationsmedizin (Tabelle 1) 5.

Vereinigte Staaten * Eurotransplant-Region **
Patienten, die Nieren-Transplantation Warteliste 101.563 (Februar 2015) 10689 (Dezember 2014)
Verstorbenen Spendernieren 2014 transplantiert 10.650 3119
Median Wartezeit bis verstorbenen Spender Nierentransplantation (in Jahren) Bis zu 5 Jahre * Bis zu 4 Jahren **

Tabelle 1 KidneyGraft-Mangel in den USA und Eurotransplant Region.

Das Ergebnis der Nierentransplantation wird negativ durch die Wartezeit betroffen sind, mit schlechteren Ergebnis für die Patienten längere Dialyse 6 unterzogen. Dies hat das Interesse an Grenznierentransplantate als zusätzliche Spenderquelle, wie zB Nieren von älteren Spendern, Spender mit mehreren Begleiterkrankungen (erweiterter Spenderkreises (ECD) und Nieren nach Herztod (DCD) gespendet ausgelöst. Marginal Spendernieren gewesen wäre in der Vergangenheit zurückgegangen sind nun für die Transplantation 7 berücksichtigt.

Ein Haupthindernis für die Verwendung von Randnierentransplantaten ist die Erhaltung Technik der kalten anoxischen Lagerung. Derzeit werden Nierentransplantate statisch auf Eis gelagert oder bei 4 ° C ohne Sauerstoff durchströmt. Die kalte anoxischen Konservierungstechnik ist mit laufenden Transplantat Verletzung während Nieren Erhaltung zugeordnet ist und nicht, weil der Mangel an Metab ermöglichen Transplantat Beurteilungolism und Urinproduktion. Insbesondere marginal Nierentransplantate tolerieren kalte Lagerung schlecht, was zu erheblichen Nierenschädigung und hohe verzögerten Transplantatfunktion (DGF) 8,9. DGF ist ein prognostischer Faktor für schlechte Langzeittransplantatfunktion.

Extrakorporale Nierenperfusion stellt eine alternative Methode zur Konservierung, Beurteilung und Reparatur von Organen. In einem Schweinemodell, wurden positive Ergebnisse für Nieren perfundierten ex vivo unter normothermischen Bedingungen 10,11 dargestellt. Die erste klinische Studie im Jahr 2013 durchgeführt, zeigte eine niedrigere Rate der verzögerten Transplantatfunktion bei Nieren von erweiterten Spenderkreises abgerufen wurden 1 Stunde unmittelbar vor der Transplantation 12 durchströmt.

In diesem Beitrag wird ein Modell der normothermen ex vivo Nierendurchblutung (NEVKP). Das Ziel dieser Studie ist es, die Anwendung kalte Ischämie Zeit auf ein Minimum zu reduzieren und die Dauer von NEVKP. NEVKPist eine alternative Methode, die Erhaltung, den Schaden, der durch Kaltlagerungstechniken hervorgerufen werden können verringert werden soll.

Protocol

Anmerkung: Eine schematische Übersicht des Studienprotokolls ist in Abbildung 1 dargestellt. Abbildung 1. Studienprotokoll. Das Studienprotokoll der normothermen ex vivo Nierendurchblutung an einem Schweinemodell. Nach der chirurgischen Präparation der Gefäße der Niere Graft und Spülen mit 500 ml Histidin-Tryptophan-Ketoglutarat (HTK), kann das Transplantat abgerufen werden. Nach dem Kältespeicher (SCS) für 3 Stunden wird das Nierentransplantat durchbluteten normothermen ex vivo (NEVKP) für mehrere Stunden, bis die Transplantation bezeichnet. Alle Tiere erhielten humane Pflege im Einklang mit den '' Principles of Laboratory Animal Care '' von der Nationalen Gesellschaft für Medizinische Forschung und dem "formuliert" Leitfaden für die Pflege von Labortieren '' von den National Institutes of Health,Ontario, Kanada. Die Animal Care Committee der Toronto General Research Institute stimmten allen Studien. 1. Tiere Verwenden männlichen Yorkshire Schweine (27 – 33 kg) in diesem Protokoll. 2. Organ Retrieval Präoperative Verfahren Haus die männlichen Yorkshire Schweine in einer Forschungseinrichtung für mindestens eine Woche, um ihre Stresslevel zu reduzieren. Schnell die Schweine, die für mindestens 6 Stunden vor Induktion der Anästhesie. Einzuleiten Anästhesierung des Molches durch eine intramuskuläre Injektion von Ketamin (25 mg / kg), Atropin (0,04 mg / kg) und Midazolam (0,15 mg / kg). Anschließend transportiert das Tier aus dem Gehäuse Anlage in den Operationssaal (OR). Legen Sie das Schwein in Rückenlage auf dem OP-Tisch. Lass es atmen 2 L von Sauerstoff mit 5% Isofluran spontan. Nach der Entspannung, setzen die Stimmbänder mit einer Kehlkopfspiegel und sprühen sie mit 2% Lidocain, ein Krampf durch Intubation zu vermeiden. After Intubation mit einem 6,5-mm-Rohr, blockieren Sie die Manschette mit 3-5 ml Luft. Anmerkung: Kapnometrie zeigt die korrekte Position des Trachealtubus. Senken Sie die Isofluran-Gas auf 2,5%. Gesetzt, um den Ventilator 14 bis 16 Atemzügen / min und dem Tidalvolumen von 10 bis 15 ml / kg Körpergewicht. Überwachen Sie die Schweine eng. Herzfrequenz und Sauerstoffsättigung durch Pulsoxymetrie aufgezeichnet. Unter sterilen Bedingungen, Einführung eines 8,5 Fr. x 10 cm Katheter in die Jugularvene in Seldinger-Technik 13. Verwenden Sie daher eine Nadel, um den venösen Gefäßpunktion. Nach der Einführung eines Drahtes, ersetzen Sie die Nadel mit einem Katheter. Beseitigen Sie den Draht und befestigen Sie den Katheter an der Haut. Verabreichen 200 ml Ringer-Lactat-Lösung pro Stunde in der gesamten Operation. Chirurgisches Verfahren Nach der Desinfektion und Abdeckung des Operationsfeldes, führen Sie ein Mittellinienschnitt von Xyphoid zu Schambeinfuge. Um die Belichtung verbessern, erweitern das chirurgische Vorgehen miteine linke seitliche Einschnitt. Decken Sie die großen und kleinen Darm mit einem Handtuch und positionieren Sie sie auf der linken Seite für optimalen Zugang zu der rechten Niere. Trenne die untere Hohlvene (IVC) aus der Bauchaorta. Ligat Aortenäste von der Rückseite der Aorta. Nach der vollständigen Aortendissektion nach hinten, übergeben Sie eine Ligatur um die Aorta Schädel zu den Nieren Filialen. Darüber hinaus legen Sie zwei Ligaturen Schädel der iliakalen Bifurkation. Legen Sie eine Krawatte um den linken Nierenarterie. Befreien Sie die rechte Niere von seinem anhaftendem Gewebe. Präparieren Sie die renalen Vene, Arterie, und Harnleiter. Öffnen Sie die Blende und zu verwalten, 1.000 IE Heparin pro kg Spendergewicht in das Herz. Für eine DCD-Modell, zu injizieren 40 mval KCl intrakardial 3 min nach systemischer Heparinisierung zum Herzstillstand herbeizuführen. Der Herzstillstand wird als Ausgangspunkt der warmen Ischämie bewertet. In der Zwischenzeit für die Sammlung von Blut, verbinden Sie die Zeilen der CPDA Taschen (Citrat, Phosphat, Dextrose, einAdenosin) zu der an der linken oberen Jugularvene eingeführt Katheters. Führen Sie einen Soft Spin (1500 xg ohne Bremse). Entfernen Plasma und Buffy-Coat unter sterilen Bedingungen (Biosicherheitswerkbank der Klasse II) und speichern Sie die Erythrozyten zur Transfusion. Kanülieren die Aorta mit einer Orgel Spülleitung über der iliakalen Bifurkation. Binden Sie die Ligaturen an der Aorta und der linken Nierenarterie. Spülen Sie die Niere mit Histidin-Tryptophan-Ketoglutarat (HTK) Lösung mit einem Druck von 100 cm H 2 O. Klemmen Sie den Brust cava und sammeln das Blut über die Jugularkatheter. Schneiden Sie die Bauch cava unterhalb der Nierenvenen, um eine optimale Spülung der Nieren zu sichern. Nach einer kompletten flush der rechten Niere, Abrufen des Transplantats mit einem Segment der Aorta. Schneiden Sie die Nierenvene und lang verlassen den Harnleiter. Zurück Table Vorbereitung der Niere Graft für die Perfusion Befreien Sie die Niere von anhaftendem Gewebe. Schließen Sie die Schädel Teil der Aorta mit einer Krawatte einnd kanülieren den unteren Teil mit einem 1/4 "x 3/8" Druckminderer. Abbinden kleineren Arterienäste aus der Aorta. Kanülieren die Nierenvene mit einem 1/4 "x 3/8" Minderer direkt. Intubieren den Harnleiter mit einem 8 Fr. Magensonde. Legen Sie die Niere auf Eis bis zum Beginn des NEVKP. 3. normothermen Ex vivo Perfusion Kidney (NEVKP) Vorbereitung des Perfusionskreislauf Perfusionskreislauf aus neonatalen kardiopulmonalen Bypass an (Abbildung 2). Abbildung 2. Schematische Darstellung der Perfusion Circuit. Die Schaltung besteht aus Neugeborenen-Herz-Lungen-Technologie. Die Perfusionslösung in der venösen Reservoir gesammelt. Eine Kreiselpumpe treibt die Lösung in den Oxygenator, wo es mit Sauerstoff angereichert und auf 37 ° C. Nach pa80 mmHg durch die Nierenarterie in die Niere – ssing den arteriellen Blasenfilters wird das Perfusat mit einem Druck von 60 angetrieben. Die venösen Abfluss (0-3 mmHg) führt das Perfusat in die venöse Reservoir. Spritze und Infusionspumpen sichern die Versorgung mit zusätzlichen Verbindungen. Der Harn wird in der gesamten Perfusion gesammelt. Perfusionskreislauf Eigenschaften werden kontinuierlich aufgezeichnet. Stündliche venösen und arteriellen Blutgasproben, und Nierenschäden Marker analysiert. Schließen Sie das Maß Perfusionskreislauf zur Niere Perfusionsvorrichtung. Schließen Sie den Schlauch an den venösen Reservoir und Oxygenator. Schließen Sie die arterielle Leitung Schlauch an den arteriellen Abfluss des Oxygenators und die Position der Blase Filter in die Halterung. Schließen Sie die Entlüftungsleitung. Verbinden die venöse Leitung Schlauch an den Einlaß des Venenblutreservoirs. Für die Beurteilung während der Perfusion, stecken Sie den Temperaturfühler in die arterielle Steckdose, schließen Sie den Durchflussmesser und das bubble Sensor an der arteriellen Leitung Schlauch, und schließen Sie die Druckleitungen. Schließen Sie den Füllstandssensor. Schließen Sie die venösen und arteriellen Entnahmeleitungen zu den venösen und arteriellen Probe-Anschlüsse. Positionieren Sie den Organkammer auf einem Stand und die venösen und arteriellen Schlauch durch die vorbereiteten Löcher einzuführen. Befestigen Sie den Schlauch an den Tisch und Kammer fest. Stecken Sie den Saugschlauch in die Rollenpumpe und positionieren Sie ein Ende in die Kammer, um die Flüssigkeiten zu sammeln. Verbinden den Sauerstoffschlauch am Gastank, der 95% O 2/5% CO 2 und des Oxygenators. Schließen Sie den Heizkörper Schlauch an Oxygenators und der Organkammer. Verwenden Sie Schlauchklemmen, um die venöse und arterielle Abflussleitungen zu schließen. Die Anwendung eines anderen Schlauchklemme, um den Abfluss des venösen Reservoir. Vorbereitung der Perfusionslösung, Zusatzgebühren und Entlüften des Schalt Verwenden Sie eine Infusionspumpe, um den produzierten Harn mit ersetzenRinger-Laktat. Verwenden Sie eine Spritzenpumpe mit Ernährung zu verwalten (Glucose 0,5 ml / h, Aminosäuren 0,5 ml / h) und Insulin (5 IU / h) in das venöse Reservoir. Nutzen Sie eine zweite Spritzenpumpe, eine gefäßerweiternde (Verapamil, 0,25 mg / h) direkt in die arterielle Leitung ziehen lassen. Füllen Sie das venöse Reservoir mit der Perfusionslösung. Daher strömen Ringer-Lactat (175 ml), STEEN-Lösung (200 ml), dRO (27 ml), Heparin (1000 IU), Natriumhydrogencarbonat, um den pH einzustellen, und Calciumgluconat in das venöse Reservoir. Schließlich fügen gewaschenen Erythrozyten (125 ml). Schalten Sie die Herz-Lungen-Maschine (HLM). Aktivieren Sie die Druck-, Temperatur-, Füllstands- und Blasensensor Panels. Aktivieren Sie das Data Management System (DMS), um die Daten in der gesamten Perfusion aufzeichnen. Aktivierung der Heizeinheit zu der Perfusionslösung und der Organkammer auf 37 ° C erwärmen. Öffnen Sie den O 2 Versorgung. Öffnen Sie die Schlauchklemme hinter dem venösen Reservoir und befreien den centrifugal Pumpenkopf aus der Luft vollständig. Starten der Pumpen bei 1000 Upm und die Lösung in der gesamten Schaltung angetrieben werden. Klemmen Sie den Schlauch unter Umgehung des arteriellen Filter und lassen Luft aus dem arteriellen Filter. Null die Druckleitungen. Aktivieren Sie die Spritze und Infusionspumpen. Niere Graft Perfusion Entfernen Sie die Nieren aus dem Eis, und die Position der Niere auf Decken und Kissen in der Organkammer. Setzen Sie den Urin-Katheter in den Urin Sammler. Nachdem er sich vergewissert, dass das venöse und die arterielle Schlauch luftfrei sind, stecken Sie die Stecker in die Rohrleitung. Schließen Sie die Verknüpfung zwischen der arteriellen und venösen Schlauchleitungen. Gesetzt den arteriellen Druck um 75 mmHg durch Regelung der Drehzahl der Kreiselpumpe. Record Drücke, arterielle Strömung, Temperatur und Gegenwart von Blasen kontinuierlich mit dem DMS. Beachten Sie die Werte sorgfältig in der gesamten Perfusion. Während der Durchblutung, Blut undicht in die Kammer ist colleüber den Saugschlauch wieder in das venöse Reservoir cted. Notieren Sie die Urinmenge produziert. Sammeln venösen Blut- und Urinproben stündlich. Überwachen Sie die Durchblutung, indem sie venösen und arteriellen Blutgasproben und Aspartat-Aminotransferase (AST) und Laktatanalyse. Am Ende der Durchblutung, ziehen Sie den Schlauch von der Nierenarterie und Vene, spülen Sie das Transplantat mit kaltem HTK, und speichern Sie es auf Eis in einem sterilen Beutel Orgel bis zur Transplantation.

Representative Results

Im Folgenden werden die Ergebnisse von sechs Versuchen mit einem Modell von herzschlagNieren Abruf werden vorgestellt. Nach in situ bündig und Nieren Retrieval wurden die Transplantate auf Eis für 3 Stunden (SCS), während die Erythrozyten wurden hergestellt gespeichert. Für die klinische Einstellung simuliert die Zeit für die Wiedergewinnung und der Rück Tabelle Vorbereitung erforderlich. NEVKP wurde für 10 h durchgeführt. Physiologischen Bedingungen erhalten und simulieren eine in vivo Umgebung für die Niere, sollte die Organkammer erhitzt und verschlossen werden. Perfusion und Urin Ersatzlösung sollte physiologischer Werte für Blutgasanalyse, onkotischen Druck und Osmolarität zu vertreten. Normalwerte (Ausgangswerte) von Yorkshire Schweine in situ erhalten werden, werden in jeder Figur Beschreibung befindet, bzw. (Figuren 3-13). Das Ziel NEVKP ist es, dass das Implantat ausreichend mit Sauerstoff und Nahrung versorgt. Als Ischämie caverwendet Vasokonstriktion, wodurch intrarenalen Beständigkeit Erzielung einer konstanten Strömung mit einem Druck stabil ist ein guter Indikator für eine ausreichende Sauerstoffversorgung. Nachdem das Ziel Transplantat Temperatur von 37 ° C wird über Wiedererwärmung des Organs nach SCS erreicht, Fließwerte und intrarenalen Beständigkeit bleiben während der gesamten Perfusion mit einer konstanten physiologischen Druck von etwa 60-80 mmHg stabil (Abbildungen 3 und 4). Die Menge der Urinproduktion hängt hauptsächlich von der Zusammensetzung der Perfusionslösung (Abbildung 5). Stündlichen Messungen der venösen und arteriellen pO 2 zeigen die Stoffwechseltätigkeit der Niere. (Abbildung 6) 14 – Der Sauerstoffverbrauch wurde mit der Gleichung (pO 2 ven) x Fluss / Gewicht (pO 2 art) berechnet. Während der Perfusion pH, HCO 3 und Elektrolyte sind ohne Eingriffe (Zahlen 7-10) erfordern stabil. Echtzeit-AST und Laktat-Messungen dienen dazu, Zellschäden zu überwachen. Keine Erhöhung der Parameter der Zellschädigung während der NEVKP Dauer (11 und 12) festgestellt wird. Die Osmolarität der Perfusionslösung stabil ist (Abbildung 13). Histologische Bewertung zeigt geringfügige Änderungen (Bild 14 – 16). Figur 3. Mittlere arterielle Strömung mit Standardabweichung (ml / min). Während der Perfusion der Fluss bleibt im physiologischen Bereich. Porcine physiologische Werte, in situ gemessen: meine Kunst. Flow: 170 ± 57 ml / min (Bereich 83 bis 325 ml / min). Abbildung 4. intrarenale Widerstands (IRR), Mittelwert und Standardabweichung (mmHg / </strong> Ml / min). Bleibt Der mittlere arterielle Druck (MAP), die zwischen 60 und 80 mm Hg konstant. Die intrarenalen Widerstands unter 0,5 mmHg / ml / min konstant. Abbildung 5. Gesamturinvolumen, Mittelwert und Standardabweichung (ml). Die Gesamturinmenge hängt hauptsächlich von der Zusammensetzung der Perfusionslösung. Je höher die onkotischen Druck und die Osmolarität, desto niedriger die Urinproduktion. Abbildung 6. Sauerstoffverbrauch, Mittelwert und Standardabweichung (ml / min / g). Abbildung 7. pH venösen, Mittelwert und Standardabweichung. Der pH-Wert remaIns konstant in einem physiologischen Bereich ohne Verabreichung von Bicarbonaten. Porcine physiologische Werte, in situ gemessen: pH 7,46 ± 0,06 (Bereich 7,34 bis 7,63). Abbildung 8. HCO 3 Venen, Mittelwert und Standardabweichung (mmol / l). Der HCO 3 bleibt in einem physiologischen Bereich ohne Verabreichung von Bicarbonaten. Porcine physiologische Werte, in situ gemessen: HCO 3 30,3 ± 2,4 mmol / l (Bereich 21,6 bis 35,8 mmol / L). Abbildung 9. Venöse Natriumkonzentration, Mittelwert und Standardabweichung (mmol / L). Das Natrium bleibt in einem physiologischen Bereich. Porcine physiologische Werte, in situ gemessen: 137,1 &# 177; 3,8 mmol / l (Bereich von 118,7 bis 140,9 mmol / l). Abbildung 10. Venöse Kaliumkonzentration, Mittelwert und Standardabweichung (mmol / L). Das bleibt Kalium in einem physiologischen Bereich konstant. Porcine physiologische Werte, in situ gemessen: 3,85 ± 0,46 mmol / l (Bereich 3,5 bis 5,36 mmol / l). Abbildung 11. Venöse Aspartat-Aminotransferase, Mittelwert und Standardabweichung. (AST; U / L) In der ex vivo normothermen Nierendurchblutung, AST zeigt eine Zellschädigung Marker. AST-Werte sind im gesamten Perfusion niedrig. Abbildung 12: Lactate , Mittelwert und Standardabweichung (mmol / l). In der ex vivo normothermen Nierendurchblutung, Laktat stellt eine Zellschädigung Marker. Die Werte sind in der gesamten Perfusion stabil. Abb. 13: Die Osmolarität des Serums, Mittelwert und Standardabweichung (mosm / L) Eine Konstante Osmolarität in der Perfusionslösung sichert niedrige, aber konstante Urinproduktion. Porcine physiologische Werte, in situ gemessen: 282 ± 1,7 mosm / l (Bereich 279 bis 283 mosm / l). Abb. 14: Histologie (H & E) 50X / 200-facher Vergrößerung von Rinden-Kreuzung, die mild Rohr Vakuolisierung. Keine Anzeichen von Nekrose.Arget = "_ blank"> Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen. Abbildung 15: Histologie (PAS) 50X / 200-facher Vergrößerung von Rinden-Kreuzung, die mild Rohr Vakuolisierung.. Keine Anzeichen von Nekrose. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen. 25X / 200-facher Vergrößerung Histologie (TUNEL-Färbung): 16.. Sehr selten Kerne gefärbt demonstriert sehr niedrigen Raten der Apoptose. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Discussion

Diese Studie zeigt, dass NEVKP mit einem Erythrozyten-basierte Lösung kann mit ausgezeichneten Ergebnissen für einen längeren Zeitraum in einem Schweinemodell durchgeführt werden. Während der 10 Stunden ex vivo Perfusion zeigte die Nieren stabile Perfusionsparameter, aktive Nierenstoffwechsel, Homöostase und minimal Nierenschädigung.

Urinproduktion und Nierenschäden sind abhängig von der Zusammensetzung der Perfusionslösung. Es ist wichtig, onkotischen Druck und Osmolarität der Perfusat in einem physiologischen Bereich zu halten. Insbesondere wird ein niedriger onkotischen Druck in einer unphysiologisch hohen Urinproduktion mit erheblichen Nieren Ödeme und zunehmende Marker der Nierenschädigung führen. STEEN Lösung, die Albumin wird in diesem Modell gewählt, um den onkotischen Druck zu regulieren und physiologischen Bedingungen für die Niere zu simulieren. Natriumbicarbonat und Calciumgluconat werden dem System zugegeben, um physiologischen pH-Werten zu erreichen, HCO 3 </sub>, Natrium, Kalium, Calcium und Chlorid. Die Auswahl und die Dosierung der Vasodilatator ist wichtig, um eine ausreichende Durchblutung und Sauerstoffversorgung sicherzustellen.

Die Technik der normothermic ex vivo Nierenperfusion hat mehrere Einschränkungen. Ex vivo Perfusion nicht mit hormonellen Unterstützung der Niere, die sich negativ auswirken könnte mehr Perfusion Perioden verbunden. Darüber hinaus ist die neue Technologie zu diesem Zeitpunkt ist mit erhöhten Kosten verbunden. Künftige Verbesserungen vereinfachen könnte die Technologie und reduzieren die Kosten. Die Entwicklung eines tragbaren Nierenperfusion Vorrichtung ermöglichen könnten, ganz zu vermeiden Kaltnieren Speicherung in der Zukunft.

Die schweren und anhaltenden Organmangel führt zu einer erhöhten Nutzung von Grenzorgane (ECD oder DCD Nierentransplantate) 7. Derzeit ist die Organkonservierung auf statische Kühllagerung oder hypothermen Perfusion Maschine basiert. Als eine verlängerte kalte ischämische Zeit einen signifikanten impAkt über die Ergebnisse der Nierenfunktion der Standardkriterien 15 und Rand Transplantate 8,9, neue Konservierungstechniken minimiert Kühllagerung von besonderem Interesse 16-19.

Ein Haupthindernis für Rand Transplantate umfassender nutzen ist die Unfähigkeit, die Qualität und Lebensfähigkeit von Organen vor der Transplantation zu bewerten. Derzeit werden nur klinische Parameter wie Spenderalter, Spender bedingten Krankheiten, und warme Ischämiezeit der Transplantate für die Entscheidung, ob ein Organ angenommen oder abgelehnt zur Transplantation verwendet. Durch die Erhaltung des Transplantats unter normothermischen Bedingungen, Graft Bewertung auf der Grundlage Perfusion Eigenschaften und Daten möglich ist. Echtzeit-Parameter, wie Nierengefäß Durchfluss, Druck, intrarenalen Widerstands, Urinproduktion, Sauerstoffverbrauch und Nierenschädigung Parameter (wie AST und Lactat) sollen nützliche Parameter, um die Lebensfähigkeit des Transplantats beurteilen zu können.

In additIon, der aktive Stoffwechsel während NEVKP ermöglicht die Anwendung von Strategien, um die Reparatur marginal Nierentransplantate vor der Transplantation zu verbessern. Zum Beispiel könnte die Hemmung der proinflammatorischen Wege, Immunmodulation, Gentransfer, sowie Stammzellen Verwaltung zukünftige Techniken, um Nierentransplantate während der Haltezeit zu modifizieren und zu verbessern Empfänger Ergebnis.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Wir wollen die Sorin Group (Mailand, Italien) für die Bereitstellung von uns mit nach Maß Nieren Perfusionskreisläufe danken. Außerdem bedanken wir uns bei XVIVO Perfusion Inc. (Göteborg, Schweden) für die Bereitstellung Steen Lösung BBraun AG (Melsungen, Deutschland) für die Versorgung mit Spritzenpumpen und Rieber GmbH & Co KG (Reutlingen, Deutschland).

Materials

Neonatal cardiopulmonary bypass technology SORIN GROUP Canada Inc (Markhan, Canada) Custom made Neonatal venous reservoir D100 (500 mL, 1/16" in- and outflow), neonatal oxygenator D100, centrifugal pump head (Revolution), arterial bubble filter (D130)
Heart lung machine, Stöckert S3 SORIN GROUP Canada Inc (Markhan, Canada) Custom made Centrifugal pump, roller pump, control panel (sensors for pressure, flow, temperature, bubbles, and level), oxygen blender, heater unit
Tubing SORIN GROUP Canada Inc (Markhan, Canada) 01906BPC SG XS 3/16"x 1/16"
019071PC SG XS 1/4"x 1/16"
019060PC SG XH 3/8"x 1/16"
Tubing connectors SORIN GROUP Canada Inc (Markhan, Canada) Various sizes
STEEN solution XVIVO (Göteborg, SWE) 19004 200 mL
Ringer's lactate Baxter (Mississauga, ON, CAN) JB2324 175 mL
Sodium bicarbonate Hospira (Montréal, QC, CAN) 6625050 pH dependent
Calcium gluconate Pharmaceutical Partners of Canada (Richmond Hill, ON) C31110 Calcium dependent
Heparin Sandoz Canada Inc (Toronto, ON, CAN) 10750 1000 IU
Amino acid and glucose, Travasol 10% Baxter (Mississauga, ON, CAN) JB6760 1 mL/h
Fast acting insulin, Novorapid Novo Nordisk Canada Inc (Mississauga, ON, CAN) DS6H748 5 IE/h
Verapamil Sandoz Canada Inc (Quebec, QC, CAN) 52216 0,25 mg/h
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References

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Kaths, J. M., Spetzler, V. N., Goldaracena, N., Echeverri, J., Louis, K. S., Foltys, D. B., Strempel, M., Yip, P., John, R., Mucsi, I., Ghanekar, A., Bagli, D., Robinson, L., Selzner, M. Normothermic Ex Vivo Kidney Perfusion for the Preservation of Kidney Grafts prior to Transplantation. J. Vis. Exp. (101), e52909, doi:10.3791/52909 (2015).
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