Нормо- и гипотермическая машинная перфузия

Статическая холодовая консервация органов в специальных растворах при температуре 0–4°C является золотым стандартом с 1960-хх годов;
За это время был выявлен ряд недостатков данного
метода, таких как:
Повреждение тканей при длительной ишемии;
Трудности в оценке функционального состояния органа;
Ограниченные возможности для регенерации;
Высокий риск развития ишемического- реперфузионного повреждения при пересадке органов от маргинальных доноров.

Маргинальные доноры:
-после циркуляторной смерти (ДЦС);
-старше 60 лет;
-длительное холодовое хранение
трансплантата (более 12 часов).

Реперфузионное повреждение
Ischemia-Reperfusion. George P. Casale, Iraklis I. Pipinos, 2015

Ischemia-Reperfusion. George P. Casale, Iraklis I. Pipinos, 2015

Идеальное устройство для МП
Ред. Из Czigany, Z., Lurje, I., Tolba, R., Neumann, U. P., Tacke, F., & Lurje, G. (2018). Machine perfusion for liver transplantation in the era of marginal organs - new kids on the block. Liver International. doi:10.1111/liv.13946

Нормотермическая машинная перфузия
- Осуществляется при температуре 37⁰С;
Позволяет обеспечить орган кислородом и нутриентами во время транспортировки, снизить риск реперфузионного повреждения, а также оценить функциональную активность органа до пересадки.
4 аппарата проходят раннюю фазу клин исследований:

Показатели, свидетельствующие о жизнеспособности печени:
Синтез желчи не позднее 2-х часов от начала НМП;
pH перфузата >7,3;
Количество протекающей жидкости через печеночную артерию >150 мл/мин, через портальную вену >500 мл/мин;
Лактат <2.5 ммоль/л (скорость снижения лактата, измеренная на единицу печени ≥4.4 ммоль/л/кг/ч);
D-димер ≤3500 нг/мл.
Шкала оценки качества почек, разработанная Hosgood S.A.:
Скорость потока перфузата (мл/мин/100г);
Макроскопическая характеристика перфузии;
Объем произведенной мочи (мл).
Оценка функциональной активности органа
Шкала оценки качества почки
Скорость потока перфузата (мл/мин/100г):
-меньше 50 (1 балл);
-больше или равна 50 (0 баллов).
2) Макроскопическая характеристика:
-отличная перфузия (0 баллов);
-удовлетворительная перфузия (1 балл);
-недостаточная перфузия (2 балла).
3) Объем произведенной мочи (мл):
-меньше 43 (1 балл);
-больше 43 (0 баллов).

4 аппарата для проведения НМП печени доступны
для проведения клинических исследований:
The Metra device (OrganOx Ltd. and the University of Oxford, Oxford, UK);
The Organ Care System (OCS) Liver, разработанный TransMedics (Andover, MA, USA);
Liver Assist® (Assist, Groningen, the Netherlands);
The Cleveland NMP device (Cleveland Clinic. OH, USA).
Аппараты для НМП печени

Metra (OrganOx)
-полностью автоматизированное устройство,
обеспечивающее закрытую непрерывную перфузию
через портальную вену и печеночную артерию при
температуре перфузата 37°C.
-в Европе лицензирована для консервации органов до
24 часов (рекомендованное время перфузии 4-6 часов).

Ceresa, C. D. L., Nasralla, D., & Jassem, W. (2018). Normothermic Machine Preservation of the Liver: State of the Art. Current Transplantation Reports, 5(1), 104–110. doi:10.1007/s40472-018-0186-9

Полуавтоматизированное устройство,
обеспечивающее закрытую пульсирующую перфузию
печени через печеночную артерию и непрерывную через
портальную вену. Обеспечивает возможность
устанавливать температуру от 10°C до 37°C.
Liver Assist

The Organ Care System (OCS)- полностью
автоматизированное устройство,
обеспечивающее пульсирующую перфузию
через печеночную артерию и непрерывную
через портальную вену.
The Cleveland NMP device-
полуавтоматизированное устройство,
обеспечивающее непрерывную перфузию.
Возможна работа в нормотермическом и
субнормотермическом режимах.

Перфузат
1) Переносчики кислорода;
Эритроциты (группа донора либо I Rh-отрицательная);
Бесклеточные переносчики кислорода: HemopureTM (OPK Biotech, Cambridge, Massachusetts, USA), переносчик кислорода на основе Hb (HOC) - успешно прошли доклинические исследования;
2) Коллоидные растворы;
Гелофузин (риск прионных болезней);
Свежезамороженная плазма;
Раствор Steen, богатый альбумином.
Антибиотики;
Цефалоспорины
Ванкомицин и др.
4) Нутриенты;
Аминокислоты;
Глюкоза;
5) Противовоспалительные средства, антиоксиданты, антикоагулянты;
6) Вазодилататоры;
Эпопростенол (аналог простациклина);
7) Таурохолевая кислота;
МСК;
Ми-РНК.

Постреперфузионный синдром
осложнение, характеризующееся падением АД более чем на 30%, системной сосудистой резистентностью, повышением давления в легочной артерии и ЦВД.
- Трансплантация органов от доноров с расширенными критериями повышает риск развития данного осложнения;.
- Проведенные исследования доказали эффективность НМП в предотвращении развития постреперфузионного синдрома по сравнению с СХК;
2) Ранняя органная недостаточность
По различным данным частота ранней органной недостаточности варьирует от 15 до 55% при использовании НМП;
Большинство (2/3) случаев развития данного осложнения ассоциировано с использованием органов от асистолических доноров.
НМП позволяет снизить риск развития ранней органной недостаточности по сравнению с СХК.
3) Снижение пиков АЛТ и АСТ по сравнению с СХК
4) Реперфузионный синдром
Снижение риска развития реперфузионного синдрома при пересадке маргинальных графтов,
При проведении безишемической пересадки (Ischemia free liver transplantation) данное осложнение не возникает даже при использовании печени с макростеатозом >80%.
Посттрансплантационные результаты

Осуществляется при помощи технологии экстракорпоральной мембраной оксигенации с использованием перфузата с добавлением эритроцитов;
Проведенное в 2017 г. исследование показало эффективность применения данного метода при пересадке почек от асистолических доноров.
Нормотермическая машинная перфузия почки

Результаты применения НМП почек
Hosgood, S. A., Thompson, E., Moore, T., Wilson, C. H., & Nicholson, M. L. (2017). Normothermic machine perfusion for the assessment and transplantation of declined human kidneys from donation after circulatory death donors. British Journal of Surgery, 105(4), 388–394. doi:10.1002/bjs.10733

Контролируемое оксигенированное согревание почки
Резкое изменение температуры после пересадки почки, подвергшейся длительной ГМП, повышает риск развития реперфузионного повреждения;
Применение НМП для постепенного согревания (с 8 до 35⁰С в течение 90 мин.) до пересадки снижает риск развития отсроченной функции трансплантата с 36.2% до 5.6%.

Гипотермическая оксигенированная перфузия печени (HOPE)
-основной эффект от применения HOPE-
предотвращение повреждения эндотелия
(усиление экспрессии eNOS).
The Vascular Endothelium in Diabetes
Andrew Lansdown1, Elizabeth Ellins2 and Julian Halcox2
1 Cardiff University School of Medicine, Cardiff, UK
2 Swansea University College of Medicine, Swansea, UK

Schlegel, A., Kron, P., & Dutkowski, P. (2015). Hypothermic Oxygenated Liver Perfusion: Basic Mechanisms and Clinical Application. Current Transplantation Reports, 2(1), 52–62. doi:10.1007/s40472-014-0046-1

-В качестве перфузата наиболее часто
используется стерильный изотонический раствор
UW (Belzer MPS®);
-KPS-1®.

http://www.hope-liver.com/technology/

-Напряжение O2 в перфузате
колеблется между 10 и 100 кПа;
-Давление в портальной вене не
должно превышать 3 ммHg;
-Перфузия осуществляется чаще
через портальную вену (?) со
скоростью 0.1мл/г печени/мин.
-Температура перфузата 10⁰C.

Посттрансплантационные результаты
Ранняя дисфункция трансплантата
-HOPE снижает риск развития данного
осложнения;
Снижение уровня АСТ;
Снижение общего билирубина;
Билиарные стриктуры
-данное осложнение встречается с частотой
5-25%;
-при использовании HOPE риск билиарных
стриктур снижается.

-по печеночной артерии перфузат пульсирует под
давлением 25 ммHg, а в портальную вену поступает
непрерывно под давлением 5 ммHg.
DHOPE
Van Rijn, R., Karimian, N., Matton, A. P. M., Burlage, L. C., Westerkamp, A. C., van den Berg, A. P., … Porte, R. J. (2017). Dual hypothermic oxygenated machine perfusion in liver transplants donated after circulatory death. British Journal of Surgery, 104(7), 907–917. doi:10.1002/bjs.10515

Гипотермическая машинная перфузия почки
Наиболее часто используемый метод МП при пересадке почки;
Проводится при температуре 1–8⁰C с использованием бесклеточного перфузата;

The LifePort Kidney Transporter (Organ Recovery Systems, Itasca, IL, USA)- обеспечивает пульсирующую перфузию почки под давлением 30 ммHg при температуре 4 °C.

Kidney Assist Device (Organ Assist BV,
Groningen, The Netherlands)-
обеспечивает
пульсирующую перфузию
при давлении 30/20 ммHg
и температуре от 10 до 38⁰С.
Airdrive (AD)- обеспечивает непрерывную перфузию при температуре 4-8°C. Максимальный период перфузии- 14 часов.
Исследования доказали защитную роль пульсации в сохранении целостности эндотелия.

Перфузат
Belzer MPS® UW Machine Perfusion Solution (Bridge to Life, Columbia, SC, USA);
Кустодиол-N- раствор, содержащий аминокислоты (глицин, аланин), дефероксамин, связывающий ионы Fe и производное гидроксамовой кислоты;
Кустодиол- N с добавлением Декстрана 40.

Прогнозирование результатов пересадки
-В качестве прогностического критерия
используется резистентность сосудов почки
за последние 15 мин ГМП;
-Для расчета используется формула:

Sandal, S., Paraskevas, S., Cantarovich, M., Baran, D., Chaudhury, P., Tchervenkov, J. I., & Sapir-Pichhadze, R. (2018). Renal resistance thresholds during hypothermic machine perfusion and transplantation outcomes - a retrospective cohort study. Transplant International, 31(6), 658–669. doi:10.1111/tri.13146

Посттрансплантационные резултаты
Отсроченная функция трансплантата
-Применение ГМП снижает частоту ОФТ у
всех типов доноров (со стандартными и
расширенными критериями) по сравнению с
СХК.
Выживаемость в течение 1 года
-ГМП повышает данный показатель в сравнении с
СХК на 4-5%.
Выживаемость в течение 3 лет
-ГМП повышает данный показатель в сравнении с
СХК на 4% у доноров со стандартными критериями
и на 10% у маргинальных доноров.
4) Снижение креатинина сыворотки крови

Гипотермическая оксигенированная перфузия почки (HOPE)
-проводится в течение 1-2 часов при
температуре 10°C с использованием
оксигенированного р-ра UW (95% O2, 5% CO2).
Patel, K., Smith, T. B., Neil, D. A., Thakker, A., Tsuchiya, Y., Higgs, E. B., … Ludwig, C. (2018). The effects of oxygenation on ex vivo kidneys undergoing Hypothermic Machine Perfusion. Transplantation, 1. doi:10.1097/tp.0000000000002542

Patel, K., Smith, T. B., Neil, D. A., Thakker, A., Tsuchiya, Y., Higgs, E. B., … Ludwig, C. (2018). The effects of oxygenation on ex vivo kidneys undergoing Hypothermic Machine Perfusion. Transplantation, 1. doi:10.1097/tp.0000000000002542