Forlænget ex-vivo normoterm nyreperfusion: virkningen af perfusatsammensætning
Feb 26, 2022
Abstrakt
Normotermisk maskinperfusion (NMP) af donornyrer giver mulighed for forbedret graftbevarelse og objektiv pre-transplantation ex vivo organvurdering. I øjeblikket findes der et væld af perfusionsopløsninger til renal NMP. Denne undersøgelse havde til formål at evaluere fire forskellige perfusionsopløsninger side om side og bestemme indflydelsen af forskellige perfusatsammensætninger på måltenyreperfusionsparametre. Svinnyrerog blod blev hentet fra et slagteri.Nyrergennemgik NMP ved 37˚C i 7 timer med 4 forskellige perfusionsopløsninger (n=5 pr. gruppe). Gruppe 1 bestod af røde blodlegemer (RBC'er) og en perfusionsopløsning baseret på Williams' Medium E. Gruppe 2 bestod af RBC'er, albumin og en afbalanceret elektrolytsammensætning. Gruppe 3 indeholdt RBC'er og et medium baseret på en britisk klinisk NMP-opløsning. Gruppe 4 indeholdt røde blodlegemer og et medium anvendt i 24-timers perfusionseksperimenter. NMP-strømningsmønstre for opløsning 1 og 2 var ens, opløsning 3 og 4 viste lavere, men mere stabile strømningshastigheder. Thiobarbitursyre-reaktive stoffer var signifikant højere i opløsning 1 og 4 sammenlignet med de andre grupper. Niveauer af skadesmarkør N-acetyl- -D glucosaminidase var signifikant lavere i opløsning 2 sammenlignet med opløsning 3 og 4. Denne undersøgelse illustrerer, at perfusatsammensætningen under NMP signifikant påvirker de målte perfusions- og skadesparametre og dermed påvirker fortolkningen af potentielle levedygtighedsmarkører. Yderligere forskning er påkrævet for at undersøge de individuelle påvirkninger af hovedperfusatkomponenter for at bestemme de mest optimale forhold under NMP og til sidst udvikle universelle organvurderingskriterier.
Nøgleord:nyrefunktion; nyre; nyreskade; nyrer perfunderet; renal tubulær
CISTANCHE VIL FORBEDRE NYRE/NYREFUKTION
Introduktion
På verdensplan er standarddonorennyrekonserveringsmetoden er statisk køleopbevaring (SCS). I Holland bruges hypotermisk maskinperfusion (HMP) imidlertid klinisk til at bevare alle afdøde donorernyrer.HMP viste et fald i forsinket graftfunktion og et forbedret 1- og 3-årnyregraft-overlevelse sammenlignet med SCS-konservering [1,2]. For at minimere den betydelige kløft mellem udbud af og efterspørgsel efter donornyrer,suboptimal afdøde-donornyrerbliver i stigende grad brugt. På grund af den øgede brug af disse mindre end optimal kvalitet donornyrer,det er af yderste vigtighed at etablere endnu yderligere optimerede strategier for robust og objektiv præ-transplantationsvurdering samt konservering. Brugen af normotermisk maskinperfusion (NMP) for disse afdøde-donorernyrerbliver i stigende grad overvejet. Prækliniske undersøgelser har vist, at NMP kan føre til et bedre transplantationsresultat sammenlignet med SCS alene [3]. Som donation efter hjertedød og udvidede kriterier donornyrerer mindre tolerante over for hypotermisk opbevaring sammenlignet med organer afledt af standardkriterier for donorprocedurer, kan donororganer af marginal kvalitet drage fordel af NMP-konservering [4,5]. I øjeblikket kun én klinisknyreNMP-forsøg udføres i Storbritannien med en relativt kort præ-transplantationsperfusionsperiode på 1 time [6]. For tilstrækkelig organvurdering og genoplivning kan længere NMP-tider dog tænkes nødvendigt [7]. Denne metode giver mulighed for pre-transplantation organdiagnostik, forbedret konservering og ex-vivo interventioner før transplantation for at forbedre post-transplantationnyrefunktion. I dag er mange transplantationscentre begyndt at investere i denne lovende normotermiske ex-vivo perfusionsstrategi. Blandt disse centre findes en bred vifte af NMP-perfusionsopløsninger. Den store heterogenitet i sammensætningen kunne hæmme det endelige mål om at definere ensartede og robuste NMP vurderingskriterier. Denne heterogenitet er til dels drevet af den i øjeblikket kun begrænsede forståelse af, hvad den nøjagtige formulering af en NMP-løsning skal være. Mest sandsynligt skal en normoterm perfusionsopløsning indeholde en oxygenbærer, et kolloid og en afbalanceret elektrolytsammensætning [8]. Sammensætningen vil også afhænge af varigheden af NMP, da længere perioder med perfusion vil kræve optimerede perfusatsammensætninger for at opretholde et stabilt næsten fysiologisk miljø gennem hele perfusionen. Denne undersøgelse evaluerede fire forskellige normotermiske perfusionsopløsninger, tre almindeligt anvendte eksisterende løsninger, hvor der ikke blev foretaget ændringer, og en nydesignet løsning. Vi udførte forlænget (7 timer) NMP i et svinnyredonationsmodel. Vores mål var at analysere, i hvilken grad forskellige perfusatsammensætninger som helhed påvirker elektrolytbalancen,nyrefunktionog skadesmarkører målt under NMP.
Materialer og metoder
Nyre- og blodudtagningLevedygtigt svinnyrerfra tamlandracesvin (so; type Topigs 20) og blod blev hentet fra et lokalt slagteri (Kroon Vlees, Groningen, Holland). Grise blev bedøvet med et bi-temporalt elektrisk stød og efterfølgende afblødt i henhold til normale slagteriprocedurer. Autologt blod blev opsamlet og heparin (5000 internationale enheder pr. ml (IE), LEO1 pharma, Ballerup, Danmark) blev tilsat for at forhindre blod i at størkne.Nyrerblev hentet hurtigt efter cirkulationsdød hos grisen, hvilket resulterede i ca. 20 minutters varm iskæmi (WI) før kold konservering. Efter WI-perioden,nyrerblev skyllet og afkølet med 180 ml natriumchlorid (NaCl) (0,9 procent) (Baxter BV, Utrecht, Holland) ved 4˚C, hvilket markerede starten på kold iskæmi (CI).Nyrerblev dissekeret fri for overskydende fedtvæv og blodkar blev blotlagt. Næste,nyrervar forbundet med enNyreAssist Transport HMP-enhed (Organ Assist, Groningen, Holland). Denne HMP-maskine bevaretnyrermed kold (0–4˚C) UW-maskineperfusionsopløsning (Belzer UW-MP-opløsning, Bridge to Life Ltd, Columbia, SC) i 2-4 timer ved brug af oxygeneret pulserende HMP ved et gennemsnitligt arterielt tryk på 25 mmHg . Hepariniseret autologt blod blev leukocyttømt under anvendelse af et leukocytfilter (BioR 02 plus BS PF, Fresenius Kabi, Zeist, Holland), centrifugeret og efterfølgende blev supernatantplasma fjernet.
PerfusionsopløsningerFire eksperimentelle grupper blev defineret (n=5 pr. gruppe), med en forskellig NMP-løsning i hver gruppe. Førnyreudvinding, blev perfusionsopløsningen, som ville blive anvendt under forsøget, bestemt. Alle fire perfusionsopløsninger indeholdt autologe røde blodlegemer fra svin (RBC'er), men sammensætningen af hvert NMP-medium var forskellig (tabel 1). I vores laboratorium er der opnået stor erfaring med perfusion af svinnyrerog gnaverlever ved hjælp af Williams' Medium E (WME) (Life Technologies Ltd, Bleiswijk, Holland) [9-11]. Dette perfusat indeholder ikke et vasodilator, og vi besluttede os for ikke at lave det
ændringer af den oprindelige løsning. Perfusionsopløsningen i gruppe 2 blev udviklet af vores gruppe til at indeholde elektrolytter i fysiologiske koncentrationer og udøve et fysiologisk kolloid osmotisk tryk på den glomerulære membran. Gruppe 3-perfusatet var en kolloidfri klinisk anvendt britisk NMP-opløsning, som i øjeblikket anvendes i et randomiseret kontrolleret forsøg, der sammenligner 1 time NMP med SCS fra en afdød donor.nyreri Det Forenede Kongerige [12]. Hvad angår gruppe 4, blev denne løsning med succes brugt i en porcin autotransplantationsundersøgelse i Aarhus, Danmark [13]. Det er baseret på perfusatet designet af Weissenbacher et al., som perfusionerede kasseret menneskenyreri løbet af 24 timer [7]. Ud over de ovennævnte bestanddele blev perfusatet i gruppe 1 suppleret med glucose, når koncentrationen faldt til under 4 mmol/l. Produceret urin var
time erstattes med WME. I gruppe 2 infunderede en sprøjteinfusionspumpe total parenteral ernæring (SmofKabiven) (Fresenius Kabi Nederland BV, Zeist, Holland) med en hastighed på 0,5 ml/håndinsulin (10{{1{ {12}}}}0 IE, også Novo Nordisk A/S) med en hastighed på 0,005 ml/t. Efter hver time blev urinproduktionen recirkuleret i gruppe 2 for at opretholde en stabil elektrolytbalance. I den tredje gruppe blev 170 ml rene røde blodlegemer blandet med 120 ml saltvand, adenin, glucose og mannitol (SAG-M), hvilket førte til en hæmatokrit på 0,5-0,65 l/l, for at efterligne sammensætningen af en typisk klinisk anvendt enhed af RBC'er (som anvendes i det britiske kliniske NMP-perfusat). Under disse eksperimenter blev tre sprøjteinfusionspumper brugt til at infundere Flolan (GlaxoSmithKline BV, Zeist, Holland) med en hastighed på 5 ml/t, glukose 5 procent (Baxter BV, Utrecht, Holland) med en hastighed på 4 ml/t. h og en blanding af 150 ml Synthamin-17 10 procent (Baxter Healthcare Ltd., Norfolk, Storbritannien), 6 ml natriumbicarbonat (NaHCO 3 ) 8,4 procent (B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Tyskland) , 30 IE insulin (1000 IE, Novo Nordisk A/S, Bagsværd, Danmark) og Cernevit (Baxter BV, Utrecht, Holland) med en hastighed på 20 ml/t i henhold til protokollen for det aktuelle kliniske UK-studie. Urinproduktionen blev hver time erstattet af Ringers laktat (også Baxter BV). Under NMP i den fjerde gruppe infunderede en sprøjteinfusionspumpe verapamil (2,5 mg/ml, også Sandoz BV) opløst i saltvand med en hastighed på 0,3 ml/time. Urinproduktionen blev også recirkuleret i denne gruppe efter hver time for at opretholde en stabil elektrolytbalance. Prøvevolumener i hver gruppe blev korrigeret med forskellige komponenter. Volumenet i gruppe 1 blev erstattet med WME, i gruppe 2 med perfusionsmedium, i gruppe 3 med Ringers lactate og i gruppe 4 med Sterofundin1 (også B. Braun).
NMP opsætningPerfusionsopsætningen var identisk med den tidligere beskrevet af vores gruppe [14]. Detnyrerblev perfunderet på asinusoid pulserende måde, med en frekvens på 60 pulser pr. minut, ata-set, ikke-feedback-reguleret, tryk på 110/70 mmHg og iltet med 95 procent oxygen/5 procent kuldioxid (carbogen) under alle eksperimenter. Dette suprafysiologiske oxygenniveau er standardprocedure i alle fire eksisterende protokoller. Perfusion blev styret af en specialfremstillet elektronisk grænseflade og kontrolsoftware (LabView Software, National Instruments Netherlands BV, Woerden, Holland). En skematisk figur af det normotermiske perfusionskredsløb er vist i fig.
Analyse af urin og perfusatHver time blev der taget arteriel perfusat og urinprøver. I gruppe 2 og 4, hvor urin blev recirkuleret, blev der udtaget perfusatprøver før urinrecirkulation. Arterielle blodgasprøver af perfusatet blev analyseret efter 0, 240 og 420 minutters NMP. Perfusionsparametre blev dokumenteret hver halve time. Koncentrationer af lactatdehydrogenase (LDH) og aspartataminotransferase (ASAT), natrium, kalium, glucose og kreatinin blev målt med standard kliniske assays i perfusatet. Kreatininclearance, fraktioneret udskillelse af kreatinin pr. 100 g (FE kreatinin/100 g) og fraktioneret natriumudskillelse (FENa plus ) blev beregnet for at bestemmenyrefunktion. Ligningerne kan findes i S1 Appendiks. Både N-acetyl- -D glucosaminidase (NAG) (også Sigma-Aldrich), som en markør fornyretubulær dysfunktion/skade og thiobarbitursyrereaktive stoffer (TBARS) (Lipid Peroxidation-malondialdehyd (MDA)) Assay Kit, Sigma-Aldrich BV, Zwijndrecht, Holland), for at kvantificere oxidativ stress, blev målt i perfusatet.
HistologiNålebiopsi af overdelennyrebarkenblev taget før starten af NMP. Ved afslutningen af hvert eksperiment blev kirurgiske vævsprøver fra den øvre cortex indsamlet. Disse biopsier var
Statistisk analyseDataanalyse blev udført ved hjælp af GraphPad Prism Version 8.3.1 (GraphPad software Inc., La Jolla, CA, USA). For alle kontinuerte længdemålte variable, såsom ASAT og LDH, blev arealet under kurven (AUC) beregnet. En envejs ANOVA med flere sammenligninger blev brugt til at sammenligne AUC-værdier mellem grupper, hvis dataene var normalfordelte (Shapiro Wilk-test) og havde homogenitet af varianser (testet ved hjælp af en Bartlett-test). Hvis data mislykkedes ved disse antagelser, blev Kruskal-Wallis-testen med Dunns multiple sammenligningstest brugt. Tosidede p-værdier på 0.05 eller mindre blev anset for at angive statistisk signifikans.
Resultater
PerfusionsparametreI tabel 2, data (middel, minimum og maksimum) om varm og kold iskæmi, HMP varighed og vægt før start og efter NMP samt deltavægt (forskel i vægt ved t=420 versus t {{2 }}) præsenteres. Deltavægten var signifikant højere i gruppe 1 sammenlignet med gruppe 2 (p=0.041). Der var ingen andre signifikante forskelle mellem værdierne for alle forsøgsgrupper. Under NMPnyrearteriel flow steg i løbet af de første 60 minutter af reperfusion i gruppe 1 og 2. Efter 60 minutter begyndte flowhastighederne typisk at falde. Perfusioner i gruppe 3 og 4 startede med lavere flowværdier, men viste et mere konstant flow gennem hele NMP. Slutværdier efter 7 timers NMP var ca. 75 ml/min/100 g i alle grupper (fig. 2).
Analyse af urin og perfusatIndividuelle data om funktionelle og skadesparametre gennem perfusion kan findes i tabel 3.Nyrefunktion.Gruppe 3 viste de højeste niveauer af urinproduktion (fig. 3). Kumulativ diurese i gruppe 3 var signifikant højere sammenlignet med gruppe 1 (p=0.003), gruppe 2 (p < 0,001)="" og="" gruppe="" 4="" (p="0.008)." nogle="">nyreri gruppe 2 producerede ikke urin ved t=180 og t=300, hvilket førte til lavere gennemsnitlige niveauer af kumulativ urinproduktion ved t=360 og t=420. Natrium- og kaliumniveauerne afveg betydeligt mellem grupperne (fig. 4). Niveauerne ved t=0 angiver de indledende startværdier ved perfusion. Især gruppe 3 viste højt
Under perfusion faldt pH i gruppe 3 uden stabilisering, mens de andre grupper nåede et mere afbalanceret niveau på ca. 7,4 efter 7 timers NMP (fig. 5). Kreatininclearance var lav i alle grupper (fig. 6A og 6B). Ikke desto mindre var det signifikant højere end i gruppe 3 sammenlignet med gruppe 2 (p=0.039). Fraktioneret udskillelse af kreatinin pr. 100 g (fig. 6C og 6D) var signifikant højere i gruppe 3 sammenlignet med gruppe 1 (p=0.026), gruppe 2 (p=0.017) og gruppe 4 ( p=0.045). FENa plus var høj i alle grupper, hvilket indikerer, at tubulær funktion var alvorligt svækket (fig. 6E og 6F) hos disse iskæmisk beskadigedenyrer. FENa plus i gruppe 3 var signifikant højere sammenlignet med gruppe 2 (p=0.037) og gruppe 4 (p=0.019). Alle andre grupper afveg ikke signifikant.Nyreskade.ASAT-niveauer under NMP blev analyseret (fig. 7A og 7B) som en markør for generel celleskade. Den gennemsnitlige AUC blev bestemt for hver gruppe. Niveauer i gruppe 4 var signifikant højere sammenlignet med gruppe 1 (p=0.022) og gruppe 2 (p=0.011). LDH-niveauer blev også målt i perfusatet som en generel skadesmarkør (fig. 7C og 7D). Der blev beregnet en AUC, som viste de laveste niveauer af LDH i gruppe 1 og 2. Gruppe 2 var signifikant lavere sammenlignet med gruppe 4 (p=0.020). Gruppe 1 viste signifikant lavere niveauer sammenlignet med gruppe 4 (p=0.022). NAG-niveauer var signifikant højere i gruppe 3 i sammenligning med gruppe 1 (p=0.043) og gruppe 2 (p=0.006) (fig. 8A og 8B). TBARS, koncentrationen af malondialdehyd (MDA), blev målt i alle fire grupper som en markør for lipidperoxidation (fig. 8C og 8D). MDA-niveauer var signifikant højere i gruppe 1 sammenlignet med gruppe 2 (p=0.003) og gruppe 3 (p < 0.001).="" gruppe="" 2="" viste="" signifikant="" lavere="" mda-niveauer="" sammenlignet="" med="" gruppe="" 4="" (p="0.006)." gruppe="" 3="" viste="" signifikant="" lavere="" niveauer="" sammenlignet="" med="" gruppe="" 4=""><>
Histologi
Punktplottene i fig. 9 visernyretubulær skade/ATN, tubulær dilatation og glomerulær dilatation score før starten af NMP (t {{0}}) og efter 7 timers NMP (t=420). Indledende værdier af histologisk nekrose og tubulær dilatation var sammenlignelige mellem grupperne med kun marginale forskelle i slutpunktsscore. Glomerulær dilatation ved t=420 var bemærkelsesværdigt lavere i gruppe 2 sammenlignet med de andre 3 grupper. Histologiske tal pr. gruppe kan findes i S1 Fig. Bax og Bcl-2 fold induktion, indikatorer for henholdsvis pro- og anti-apoptotisk genekspression, begge viste et skift i endepunkt NMP niveauer sammenlignet med niveauer ved t=0 (fig. 10). Delta Bax-genekspression (forskel mellem t=0 og t=420) blev beregnet i alle grupper og var signifikant højere i gruppe 1 sammenlignet med gruppe 2 (p=0.046), gruppe 3 (p < 0,001)="" og="" gruppe="" 4="" (p="0.003)." bcl-2-ekspression="" faldt="" i="" alle="" grupper="" efter="" 7="" timers="" perfusion="" uden="" signifikante="" forskelle="" mellem="">
Diskussion
Generel interesse fornyrenormotermiske ex-vivo maskinperfusionsteknikker er stigende, men klinisk evidens er fortsat begrænset med kun ét igangværende klinisk NMP-forsøg. Omfattende prækliniske undersøgelser er blevet udført for at undersøge potentialet af NMP. Et væld af forskelligenyrenormotermiske perfusater findes blandt forskellige forskningsgrupper. Spørgsmålet er dog, i hvilket omfang perfusatsammensætningen påvirkernyrefunktionog hvordan det påvirker fortolkningen af potentielle levedygtighedsmarkører er tilbage. Derfor evaluerede denne undersøgelse indflydelsen af fire forskellige normotermiske ex-vivo perfusionsopløsninger side om side pånyrefunktionognyreskadeunder længerevarende NMP ved anvendelse af et svinnyredonation efter kredsløbsdød model.
vurdere isoleretnyrefunktionfør transplantation. Hosgood og kolleger leverede det første kliniske bevis på gennemførligheden af vurdering af levedygtighed før transplantation undernyreNMP. Deres perfusionsopløsning er i øjeblikket den mest udbredte under NMP og blev oprindeligt udviklet til at vurderenyrefunktioninden transplantation inden for et tidsrum på 1-2 timer [16].Nyrerperfunderet med denne opløsning viser normalt høj urinproduktion [17]. Faktisk blev den højeste urinproduktion observeret i gruppe 3, som er baseret på dette kliniske britiske perfusat, hvilket førte til en mere end fuldstændig urinudskillelse af det cirkulerende volumen af perfusatet i denne gruppe i løbet af 7 timers NMP. Det kontinuerlige tab af cirkulerende perfusionsvæskevolumen skulle kompenseres ved intermitterende tilsætning af lignende volumener af Ringers laktat, i overensstemmelse med den kliniske protokol for denne perfusionsopløsning. I vores undersøgelse resulterede dette i betydelige ændringer af elektrolytsammensætningen og pH, da urinen ikke blev recirkuleret. Denne høje urinproduktion kan højst sandsynligt tilskrives fraværet af et kolloid kun i denne perfusionsopløsning. Alle tre andre gruppers perfusionsopløsninger indeholdt en betydelig mængde albumin. I det intravaskulære rum er albumin hovedkomponenten, der opretholder et normalt kolloid osmotisk tryk [18]. Balancen mellem hydrostatisk tryk og kolloid osmotisk tryk resulterer i en fysiologisk ultrafiltreringshastighed over den glomerulære membran [19]. Kaths et al. viste, at urinproduktion under NMP ikke korrelerede med post-transplantation funktion. De antog, at urinproduktionen i høj grad er påvirket af perfusatsammensætningen, især det onkotiske tryk og osmolaritet, hvilket er i overensstemmelse med vores resultater [20].
CISTANCHE VIL FORBEDRE NYRE/NYRESVIGT
Det vigtigste ansvarlige organ for reguleringen af elektrolytter ernyremen der er bevis for, atnyreselv har også gavn af en balance i elektrolytter. Det er blevet fastslået, at en ubalance i kalium og specifikt hypokaliæmi kan føre til en række ændringer inyrefunktionherunder nedsat tubulær transport, nedsat urinkoncentrationsevne, ændret natriumreabsorption og intracellulær acidose [21-23]. For at redegøre for det uundgåelige urintab af vigtige perfusatelektrolytter har Weissenbacher et al. foreslået brug af urinrecirkulation under NMP. De viste, at det letter korrekt vedligeholdelse af perfusatvolumen og homeostase hos kasseret menneskenyrer, selv efter 24 timers NMP [7]. Den målte albuminkoncentration i perfusatet faldt over tid under perfusion. Dette fald er højst sandsynligt forårsaget af vedhæftningen af albumin til plastperfusionskredsløbsslangen, og kun en lille mængde kan tilskrives tabet i den producerede urin, hvilket også er observeret i andre NMP-studier [24]. Dette urintab af albumin kan forklares med varm iskæmi-induceret skade på endotelceller med en forstyrrelse af filtermembranerne, hvilket resulterer i proteinuri, hvilket er på linje med vores observerede niveauer af albuminuri under NMP [25].
Vi kan ikke fuldt ud forklare mekanismen for forskellene mellem grupper, som vi observerede inyrevægtøgning under NMP. Histologisk undersøgelse var ikke afgørende for mulige områder med ødemdannelse. Yderligere undersøgelse er nødvendig for at klarlægge de potentielt multifaktorielle mekanismer for vægtøgning i forhold til den anvendte perfusionsopløsning. Der blev målt forskellige perfusionsparametre, hvornyreflow viste de mest slående forskelle.Renalflow i gruppe 3 og 4 opretholdt de mest stabile niveauer i hele 7-times NMP-perioden. Opløsningerne i disse grupper blev suppleret med en vasodilator, mens opløsningerne i de to første grupper ikke var det. Endogene vasodilatorer fremmer vaskulær glatmuskelafslapning og regulerer derved den regionale blodgennemstrømning [26]. Da gruppe 1 og 2 ikke blev suppleret med en vasodilator, kunne vasospasmer have resulteret i reduceretnyrearteriel flow. Desuden er der bevis for, at medullær og kortikal flow kan reguleres individuelt [27,28]. Foreløbige upublicerede data fra vores gruppe, baseret på præcise og kvantitative funktionelle MRI (ASL) flowmålinger under NMP understøtter stærkt denne mekanisme. I de eksperimenter,nyreflow i den første time af NMP er hovedsageligt medullært, som skifter til corticalflow efter mere end en times perfusion. Denne regionale omfordeling af flow kan forklare toppen set i perfusioner af gruppe 1 og 2, muligvis på grund af medullær shunting i løbet af den første time. Tilsætning af en vasodilator ved starten af NMP kunne øge en overvejende kortikal mikroperfusion umiddelbart ved starten af NMP, hvilket resulterer i en mere stabil flow som observeret i gruppe 3 og 4. Derfor, hvis et stabilt flowmønster og en muligvis mere fysiologisk overvejende kortikal perfusion er ønsket under NMP, kan det være tilrådeligt at tilføje en vasodilator til perfusionsopløsningen. Alternativt kan gentagen vask af røde blodlegemer før perfusion reducerenyrevasokonstriktion ved at mindske den vasokonstriktive aktivitet af røde blodlegemer [29].
Nyrefunktionunder NMP var markant svækket hos alle svinnyrer, muligvis på grund af den indledende varme iskæmiske skade og manglen på fysiologiske humorale reguleringsmekanismer, såsom dem drevet af anti-diuretisk hormon og aldosteron. Kreatininclearance var lav, og høje værdier af FENa plus blev observeret i alle grupper. Den pludselige stigning i FENa plus efter 3 timers NMP i gruppe 2 kunne have været resultatet af fraværet af urinproduktion i flerenyrerved t=240 og t=300, mens perfusionen er slutnyrerbegyndte at producere urin igen. Forhøjede værdier af FENa plus er formodentlig resultatet af tubulær nekrose, som det også er blevet rapporteret i tidligere undersøgelser [30,31]. Derudover påvirkes in vivo kreatininclearance og FENa plus-niveauer i høj grad af humoral regulering. Som humoral regulering
manglede under NMP-forsøgene, er fysiologisk kreatinin-clearance og FENa plus-niveauer ikke at forvente i vores NMP-opsætning.
At kvantificere skade pånyreceller, ASAT- og LDH-niveauer blev målt. De højeste niveauer blev observeret i gruppe 3 og 4, hvilket tyder på, at de fleste skader skete i disse to grupper. Kaths et al. viste, at øgede ASAT-niveauer under NMP korrelerer med post-transplantationnyrefunktionog derfor kan ASAT være en vigtig biomarkør for vurdering af organlevedygtighed [20]. Indflydelsen af forskellige perfusatsammensætninger på målte ASAT-niveauer understreger vigtigheden af at harmonisere NMP-protokoller blandt transplantationscentre for at muliggøre ensartet fortolkning af NMP-data på global basis. Niveauer af NAG, en markør for ændret tubulær integritet og tubulær skade [32,33], var højest i gruppe 3, hvilket indikerer, at de fleste tubulære skader fandt sted i denne gruppe. TBARS-niveauer blev målt for at kvantificere oxidativt stress under perfusion. De højeste niveauer blev observeret i gruppe 1 og 4, hvilket tyder pånyreri disse grupper oplevede det højeste oxidative stress, hvilket kunne have resulteret i nedsat cellulær funktion [34]. Skiftet i Bax/Bcl-2-forholdet efter 7 timers NMP sammenlignet med biopsien før NMP er sandsynligvis resultatet af den indledende varme iskæmiske periode snarere end de potentielt skadelige virkninger, der opstår under NMP. Iskæmisk skade efter efterfølgende reperfusion inducerer en regulatorisk apoptosekaskade, som spiller en nøglerolle i processen med reparation af den beskadigede proksimale tubuli [35]. Selvom der er blevet foreslået mange normotermiske skadesmarkører, er ingen til dato blevet valideret i et veldrevet klinisk forsøg. En undersøgelse, der korrelerer en række lovende skadesmarkører målt under NMP med post-transplantationnyrefunktioner påkrævet for at belyse, hvilke potentielle biomarkører der skal inkorporeres i normotermiske ex-vivo-levedygtighedsvurderingskriterier.
CISTANCHE VIL FORBEDRE NYRE/NYREINFEKTION
Vores NMP-opsætning blev brugt sammen med en svinemodel af DCDnyredonation i hvilket slagterinyrerblev brugt. En begrænsning ved denne undersøgelse er, at en slagteriprocedure er baseret på blodsugning efterfulgt af hjertestop, hvilket gør den lidt anderledes end en egentlig DCD-model, hvor kredsløbsstop skyldes hjerteiskæmi og/eller svigt. Det har vi dog observeretnyreri vores undersøgelse viste iskæmisk skade svarende til den, der opstod efter DCD [36,37]. Derfor føler vi, at den nuværende slagteri-DCD-model vil bidrage til at reducere brugen af forsøgsdyr og samtidig bevare væsentlig pålidelighed og reproducerbarhed. Selvom vores forsøgsgrupper var relativt små, er vores gruppestørrelser sammenlignelige med dem hos andre svinnyremaskinperfusionsundersøgelser [17,38-40]. NMP-perfusionsparametrene, som vi registrerede i gruppe 3, som var baseret på den britiske kliniske perfusionsopløsning brugt af Hosgood et al., kan ikke fuldt ud sammenlignes med resultater, der tidligere er rapporteret af Leicester/Cambridge-gruppen [6,12]. I vores undersøgelse,nyrergennemgik en meget længere periode med NMP og blev perfunderet med et højere middelarterietryk. Desuden,nyrerperfunderet af Hosgood et al. blev transplanteret efter maskinel perfusion. For en fuldstændig pålidelig sammenligning mellem de fire perfusionsopløsninger bør en fremtidig undersøgelse omfatte transplantation afnyrerefter NMP, da dette vil give mulighed for egentlig opfølgning og funktionel vurdering in vivo.
Som konklusion, perfusion af svinnyrerviste sig gennemførlig med alle fire testede løsninger. Der var dog betydelige forskelle mellem elektrolytniveauerne,nyrefunktionparametre og skadesmarkører i de fire grupper. Disse forskelle, i kombination med den nuværende heterogenitet i anvendte perfusionsopløsninger blandt grupper, hæmmer udviklingen af standardiserede NMP vurderingskriterier. Vi føler, at i både eksperimentel og klinisk NMP er det vigtigt at omhyggeligt forudspecificere det nøjagtige formål og den ønskede varighed af NMP, da hver enkelt kan kræve nødvendige justeringer i perfusat- og perfusionsprotokollen. Det er vigtigt at understrege, at denne undersøgelse fokuserede på virkningerne af eksisterende perfusater som helhed på målte resultater, snarere end at undersøge rollerne af individuelle perfusatkomponenter. Yderligere undersøgelser er nødvendige for at belyse de individuelle påvirkninger og fordele af hver perfusatingrediens under NMP
