نضح البنكرياس خارج الجسم الحي للحفاظ على الطعم الخيفي للبنكرياس قبل الزرع
Summary
نادرا ما تم استكشاف التروية الآلية خارج الجسم الحي (NEVP) للحفاظ على الطعم الخيفي للبنكرياس. نقدم تقنية مبتكرة للحفاظ على الطعم الخيفي للبنكرياس قبل الزرع.
Abstract
زراعة البنكرياس (PTx) هي علاج علاجي للأشخاص الذين يعيشون مع عبء تشخيص مرض السكري (DM). ومع ذلك ، نظرا لنقص الأعضاء وزيادة أعداد المرضى المدرجين في PTx ، هناك حاجة إلى استراتيجيات جديدة لزيادة عدد الطعوم المتاحة للزراعة.
تعتبر غرفة التبريد الثابتة (SCS) المعيار الذهبي لأجهزة المعايير القياسية. ومع ذلك ، أصبحت الجهات المانحة ذات المعايير القياسية (SCD) نادرة وهناك حاجة ماسة إلى استراتيجيات جديدة يمكن أن تزيد من معدل قبول الأعضاء من الجهات المانحة ذات المعايير الموسعة (ECD).
يعد التروية النورمومية خارج الجسم الحي (NEVP) إحدى الاستراتيجيات التي أصبحت شائعة بشكل متزايد على مدار العقدين الماضيين. تم بالفعل استخدام طريقة الحفظ هذه بنجاح في أعضاء أخرى (الكبد والكلى والرئتين) ولكن تم استكشافها بالحد الأدنى في زراعة البنكرياس. تظهر الأوراق القليلة التي تصف طريقة البنكرياس نجاحا ضئيلا ، حيث تعد الوذمة واحدة من القضايا الرئيسية. تصف المخطوطة التالية طريقة NEVP الناجحة والإعداد الذي طورته مجموعتنا لتغذية بنكرياس الخنازير.
Introduction
وفقا لتقرير إحصاءات مرض السكري الوطني ، كان ما مجموعه 28.7 مليون شخص في الولايات المتحدة يعيشون مع تشخيص مرض السكري في عام 2019. ما يقرب من 1.8 مليون من هؤلاء تم تشخيص مرض السكري من النوع الأول1. PTx هو حاليا العلاج الأكثر فعالية والوحيد لمرض السكري من النوع 1 المعقد 2 ، وهو إجراء يزيدمن متوسط العمر المتوقع ونوعية حياة هؤلاء المرضى3.
البنكرياس هو العضو الذي يتم التخلص منه في أغلب الأحيان بعد استرجاعها من المتبرعين المتوفين4. مع النقص المستمر في الأعضاء وزيادة أوقات قائمة الانتظار ، تستخدم مراكز زراعة الأعضاء المزيد من ترقيع البنكرياس من ECDs ، بما في ذلك التبرع بعد وفاة الدورة الدموية (DCD) 5. هناك حاجة إلى استراتيجيات للحفاظ على الطعم الخيفي القادم من الجهات المانحة ذات المعايير الموسعة وتحسينها وتقييمها وإصلاحها بأمان.
أثبت NEVP نجاحه في الحفاظ على الرئة6 والكبد7,8 وترقيع الكلى 9,10. ومع ذلك ، فإن عدد المجموعات التي تعمل على التروية الآلية للبنكرياس ، سواء كانت منخفضة الحرارة أو عادية الحرارة ، وعدد المنشورات ، قليل ومحدود بسبب وذمة الكسب غير المشروع والإصابة11،12،13،14.
الهدف من هذه الدراسة هو تقديم بروتوكول لتروية البنكرياس خارج الجسم الحي (NEVPP) ، باستخدام نموذج خنزير بهدف توفير منصة في النهاية للحفظ المطول وتقييم الأعضاء والإصلاح قبل الزرع. سيسمح هذا لمجموعات بحثية أخرى بإنشاء نموذج نضح لدراسة الطعم الخيفي للبنكرياس.
Protocol
Representative Results
Discussion
توضح هذه الدراسة أنه يمكن تحقيق NEVPP المستقر لطعم البنكرياس الخيفي مع الحد الأدنى من الضرر النسيجي بعد 3 ساعات من التروية مع الإعداد المقدم مسبقا. تظل معلمات التروية مثل التدفق الشرياني والضغط ودرجة الحموضة و HCO3 و Na مستقرة أثناء التروية ، ولاحظنا انخفاضا واستقرارا في K واللاكتات.
من الأهمية بمكان التعامل مع الكسب غير المشروع بأقل قدر ممكن أثناء الشراء وإعداد الطاولة الخلفية والتروية. من المهم أيضا الحفاظ على رقابة مشددة على الضغط الشرياني. نظرا لأن البنكرياس عضو منخفض الضغط ، فقد تؤدي زيادة الضغط إلى تلف لا رجعة فيه للعضو.
يختلف تحضير الطاولة الخلفية لهذه الدراسة عن تحضير الطعوم البشرية (الشكل 2 أ). نظرا لأن البنكرياس كان العضو الوحيد الذي تم شراؤه من الخنازير ، فقد تمكنا من أخذ جزء من الشريان الأورطي الذي يتضمن الجذع البطني والشريان المساريقي العلوي. أما بالنسبة للوريد البابي ، فقد تم إجراء تمديد باستخدام الوريد الحرقفي. في حالة الطعوم البشرية ، يجب أن يتم تحضير الطاولة الخلفية بنفس الطريقة التي يتم بها الزرع ، باستخدام الطعوم الحرقفية لإعادة بناء الشرايين وإطالة البوابة19.
قد تكون هذه الطريقة محدودة بسبب تعقيد الإعداد. قررنا إضافة كاسيت غسيل الكلى بعد ملاحظة وذمة شديدة من الكسب غير المشروع عند القيام به بدونه. كما تم بناء غرفة أعضاء مخصصة لهذه التجارب التي تحتوي على مصدر تسخين خارجي أثبت أنه مفيد في التروية المثلى للطعوم.
هناك عدد قليل من الدراسات التي تصف نضح البنكرياس الطبيعي الحرارة خارج الجسم الحي . في معظم هذه الدراسات ، يبدو أن الوذمة هي العامل المحدد الرئيسي. على حد علمنا ، هذه الطريقة هي التقرير الوحيد لاستخدام كاسيت غسيل الكلى للسيطرة على الوذمة.
لا يزال التروية خارج الجسم الحي للبنكرياس في مهده مقارنة بالأعضاء الأخرى. تركز البروتوكولات الحالية على الجهات المانحة ذات المعايير الموسعة (DCD) ، وتحسين المعطيات ، وأوقات التروية الأطول ، والمؤشرات الحيوية لتقييم تلف الكسب غير المشروع أثناء التروية. لا يبدو أن مستويات الأميليز والليباز علامات موثوقة ، لأننا نستخدم نظاما مغلقا ، ولا يبدو أنها ترتبط بعلم أمراضالأنسجة 20. حتى الآن ، تمكنت مجموعتنا أيضا من زرع الطعم الخيفي للبنكرياس بعد التروية بنتائج جيدة18.
مع التحسينات المستمرة في هذه التكنولوجيا ، نأمل أن تكون هذه التكنولوجيا قابلة للتطبيق على الزراعة السريرية وتسمح بتقييم وإصلاح الطعم الخيفي للبنكرياس. نأمل أن يؤدي هذا في النهاية إلى مزيد من استخدام الكسب غير المشروع ، وتقليل وقت الانتظار للمرضى ، ونتائج أفضل للمرضى
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
اي.
Materials
| 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 |
References
- . National Diabetes Statistics Report | Diabetes | CDC Available from: https://www.cdc.gov/diabetes/data/statistics-report/index.html (2022)
- Shyr, Y. M., Wang, S. E., Chen, S. C., Shyr, B. U. Reappraisal of pancreas transplantation. Journal of the Chinese Medical Association JCMA. 82 (7), 531-534 (2019).
- Dholakia, S., et al. Pancreas transplantation: past, present, future. American Journal of Medicine. 129 (7), 667-673 (2016).
- Johnson, P., Sharples, E., Sinha, S., Friend, P. J. Pancreas and islet transplantation: pancreas and islet transplantation in diabetes mellitus. Transplantation Surgery. , 205-217 (2021).
- Kopp, W. H., et al. Pancreas transplantation with grafts from donors deceased after circulatory death: 5 years single-center experience. Transplantation. 102 (2), 333-339 (2018).
- Cypel, M., et al. Normothermic ex vivo lung perfusion in clinical lung transplantation. The New England Journal of Medicine. 364 (15), 1431-1440 (2011).
- Nasralla, D., et al. A randomized trial of normothermic preservation in liver transplantation. Nature. 557 (7703), 50-56 (2018).
- Selzner, M., et al. Normothermic ex vivo liver perfusion using steen solution as perfusate for human liver transplantation: First North American results. Liver Transplantation: Official Publication of the American Association for the Study of Liver Diseases and the International Liver Transplantation Society. 22 (11), 1501-1508 (2016).
- Hosgood, S. A., Thompson, E., Moore, T., Wilson, C. H., Nicholson, M. L. Normothermic machine perfusion for the assessment and transplantation of declined human kidneys from donation after circulatory death donors. The British Journal of Surgery. 105 (4), 388-394 (2018).
- Urbanellis, P., et al. Normothermic ex vivo kidney perfusion improves early dcd graft function compared with hypothermic machine perfusion and static cold storage. Transplantation. 104 (5), 947-955 (2020).
- Barlow, A. D., et al. Use of ex vivo normothermic perfusion for quality assessment of discarded human donor pancreases. American Journal of Transplantation: Official Journal of the American Society of Transplantation and the American Society of Transplant Surgeons. 15 (9), 2475-2482 (2015).
- Kumar, R., et al. Ex vivo normothermic porcine pancreas: A physiological model for preservation and transplant study. International journal of surgery. 54, 206-215 (2018).
- Hamaoui, K., et al. Development of pancreatic machine perfusion: translational steps from porcine to human models. The Journal of Surgical Research. 223, 263-274 (2018).
- Prudhomme, T., et al. Successful pancreas allotransplantations after hypothermic machine perfusion in a novel diabetic porcine model: a controlled study. Transplant International: Official Journal of the European Society for Organ Transplantation. 34 (2), 353-364 (2021).
- Kaths, J. M., et al. Normothermic ex vivo kidney perfusion for the preservation of kidney grafts prior to transplantation. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (101), e353 (2015).
- Graham, A. S., Ozment, C., Tegtmeyer, K., Lai, S., Braner, D. A. V. Central venous catheterization. The New England Journal of Medicine. 356 (21), 21 (2009).
- Swindle, M. M. . Swine in the Laboratory Surgery, Anesthesia, Imaging, and Experimental Techniques. , (2015).
- Mazilescu, L. I., et al. Normothermic ex situ pancreas perfusion for the preservation of porcine pancreas grafts. American Journal of Transplantation. , (2022).
- Fridell, J. A., et al. Preparation of the pancreas allograft for transplantation. Clinical transplantation. 25 (2), (2011).
- Nassar, A., Liu, Q., Walsh, M., Quintini, C. Normothermic ex vivo perfusion of discarded human pancreas. Artificial Organs. 42 (3), 334-335 (2018).
