Evitar la lesión por isquemia-reperfusión en el trasplante hepático

Resumen

Aquí se presenta un protocolo para proporcionar un protocolo paso a paso de trasplante hepático libre de isquemia bajo perfusión con máquina normotérmica ex situ (37 °C) de hígados humanos de donantes a receptores.

Resumen

En la actualidad, la perfusión con máquina ex situ es una técnica en auge que proporciona un mejor método de conservación de los órganos de donantes que la conservación estática convencional en frío (0-4 °C). Un suministro continuo de sangre a los órganos mediante perfusión mecánica, desde la obtención y conservación hasta la implantación, facilita la prevención completa de la lesión por isquemia-reperfusión y permite la evaluación funcional ex situ de los hígados de los donantes antes del trasplante. En este manuscrito, proporcionamos un protocolo paso a paso de trasplante hepático libre de isquemia en el que se utiliza un aparato de perfusión con máquina normotérmica ex situ para la perfusión pulsátil a través de la arteria hepática y la perfusión continua de la vena porta desde los hígados de donantes humanos hasta los receptores. En el período de perfusión, se realiza un análisis bioquímico del perfusionado para evaluar la actividad metabólica del hígado, y también se realiza una biopsia hepática para evaluar el grado de lesión. El trasplante hepático sin isquemia es un método prometedor para evitar la lesión por isquemia-reperfusión y puede aumentar potencialmente el número de donantes para el trasplante.

Introducción

La lesión por isquemia-reperfusión (IRI) es una complicación bien conocida y extendida en el trasplante de órganos. Los eventos no inmunológicos obvios conducen a malos resultados del injerto y retraso en la función del injerto, que se relacionan con las altas proporciones de insuficiencia orgánica, retrasplante y muerte del receptor¹. El almacenamiento en frío convencional (CCS) de órganos se identificó previamente como un método clásico para ralentizar el metabolismo, pero no influye en la prevención de la disfunción progresiva y el daño a la integridad celular. Además, la acumulación de leucocitos es inducida por metabolitos reactivos de oxígeno en la fase de reperfusión. Todos estos procesos biológicos cobran aún más relevancia cuando utilizamos injertos de donante con criterio extendido (ECD, por sus siglas en inglés), como los hígados grasos y los de donantes mayores de 65 años. Estos injertos de ECD son más vulnerables a los daños y a otros efectos perjudiciales, especialmente los de la CCS². La tecnología de perfusión hepática normotérmica ex situ para preservar órganos de donantes ha logrado grandes avances en las últimas décadas y es totalmente factible en la práctica clínica³. La seguridad y viabilidad de las técnicas de perfusión caliente en órganos de donantes se han evaluado en estudios preclínicos, y algunos grupos de estudio han diseñado nuevos tipos de tácticas de perfusión y recalentamiento en modelos animales. Se han puesto en marcha algunos ensayos clínicos de perfusión caliente para preservar el hígado de donantes en Asia Oriental, Europa y América del Norte ^4,5.

La máquina de perfusión normotérmica (NMP) facilita un escenario metabólicamente activo en el que los órganos pueden alcanzar la homeostasis con oxígeno y nutrientes suministrados continuamente. El metabolismo de los injertos se activa, y podemos juzgar durante la perfusión si los órganos del donante son aptos para el trasplante a los receptores según el índice bioquímico de la perfusión o biopsia de los órganos perfundidos. Los parámetros disponibles durante el período de conservación también ofrecen un medio para que los cirujanos traten los injertos o restauren los injertos de ECD ^6,7.

Los glóbulos rojos son el portador de oxígeno más utilizado. Algunos otros ingredientes esenciales, como antibióticos, agentes antitrombóticos y nutrientes, también se incluyen en la perfusión⁸. En la práctica actual, después de que se ha extraído un hígado, se conserva y se prepara en una mesa trasera en una solución de 0-4。C. A continuación, el hígado frío se perfunde en el aparato NMP ya preparado durante varias horas para su evaluación y restauración. Sin embargo, el hígado sufre dobles ataques de IRI al inicio de la NMP y después de la implantación, aunque el hígado está protegido y reparado en cierta medida durante el proceso de NMP ^9,10. Por lo tanto, intentamos reevaluar el proceso y reflexionar sobre cómo evitar los dos ataques IRI. Planteamos la hipótesis de que la IRI era evitable si se proporcionaba un suministro continuo de sangre al hígado. Para verificar esta hipótesis, cambiamos el protocolo convencional de doble conversión por un suministro ininterrumpido de arteria hepática (HA) y vena porta (PV) mediante un dispositivo Liver-Assist. Este novedoso procedimiento de trasplante se denominó trasplante hepático libre de isquemia (IFLT). El primer caso de IFLT ha sido publicado previamente y ha atraído una considerable atención por parte de los expertos en trasplante de órganos¹¹.

En el dispositivo de perfusión se utilizaron dos bombas rotativas que proporcionaban flujo arterial hepático pulsátil y un suministro continuo de PV, en el que el flujo se controlaba mediante la presión relevante. El sistema está controlado por presión y permite que el flujo a través del hígado se ajuste automáticamente de acuerdo con la resistencia en el hígado. La oxigenación y la eliminación de_CO2 de la perfusión están reguladas por dos oxigenadores de membrana de fibra hueca. Podemos ajustar diferentes temperaturas según los diferentes tipos de perfusión de la máquina (que van desde los 10 °C hasta los 37 °C). Podemos monitorear y registrar la presión, la temperatura, el flujo y el índice de resistencia en tiempo real en el panel de instrumentos durante el proceso de perfusión. La asistencia hepática no es un dispositivo transportable. Por lo tanto, los donantes utilizados para el IFLT deben ser transferidos al centro de trasplantes.

Este artículo tuvo como objetivo ofrecer un protocolo IFLT paso a paso en el que se utiliza un aparato NMP ex situ para proporcionar perfusión pulsátil al HA y mantener la perfusión continua del PV desde la obtención del hígado del donante humano hasta la implantación.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocolo

Este protocolo fue revisado y aprobado por el comité de ética del Primer Hospital Afiliado de la Universidad Sun Yat-sen, Guangzhou, China. Se obtuvo el consentimiento informado de todos los participantes. Todos los procedimientos en los estudios con participantes humanos se llevaron a cabo de acuerdo con la Declaración de Helsinki de 1964 y sus enmiendas o revisiones posteriores.

1. Preparación de la solución de perfusión y del dispositivo

NOTA: El volumen total de la solución de perfusión preparada para NMP de acuerdo con este protocolo es de aproximadamente 3.000 mL, como se informó anteriormente¹, y la concentración final de hemoglobina es de 6-10 g/L. Los componentes de la solución de perfusión se enumeran en la Tabla 1.

1. Agregue los componentes de la perfusión al reservorio de órganos del dispositivo de asistencia hepática artificial (Tabla de materiales) a través del conector en la parte superior del oxigenador y elimine todas las burbujas de la tubería.
2. Encienda la bomba venosa de acuerdo con las instrucciones del fabricante, que se muestran en la pantalla. Encienda la bomba arterial de manera similar. Nula la presión de acuerdo con las instrucciones en la pantalla del dispositivo. Haga clic en el botón Presión para ajustar la presión HA dentro del rango de 50-60 mmHg y la presión PV dentro del rango de 5-10 mmHg durante todo el proceso de perfusión mecánica a temperatura normal.
3. Inicie la oxigenación utilizando una mezcla de_O2 y aire (30%_O2) a un caudal combinado de 400 mL/min. Calentar la solución de perfusión a 37 °C.
4. Obtener una muestra de solución de perfusión de la tubería de derivación en T de la línea de perfusión arterial para cultivo microbiano (8 mL), análisis de gases en sangre (0,5 mL) y prueba de función hepática (3 mL) después de que el dispositivo haya sido cebado (pO₂, pCO₂, pH y electrolito dentro del rango normal, y temperatura cercana a 37 °C), y monitorear los parámetros bioquímicos en consecuencia.
   NOTA: El perfusado debe prepararse fresco antes de su uso en un quirófano de flujo laminar. Se añade bicarbonato o insulina, si es necesario.

2. Obtención de hígado de donante sin isquemia

1. Realice la incisión abdominal cruzada de la siguiente manera: vertical, desde la escotadura esternal hasta la sínfisis del pubis, y transversal, lateralmente a ambos flancos a nivel del ombligo. Cuando se necesita la extracción del pulmón o el corazón, se puede utilizar una esternotomía. Use un retractor grande en forma de C para proporcionar exposición.
2. Realizar una inspección detallada de las vísceras abdominales. Tome una muestra de biopsia de hígado para observación histológica e investigación clínica. Movilizar el hígado con una técnica de precisión.
3. Colocar una cánula en el conducto biliar común para el drenaje de la bilis y ligar el conducto cístico. Corte una muestra de tejido de circunferencia completa (ancho: 3-5 mm) del extremo del conducto biliar común para observación histológica e investigación clínica.
4. Diseccionar la arteria celíaca (CA), la arteria gastroduodenal (GDA), la arteria esplénica (SA), la vena cava inferior (IVC) y la VP. Inserte una cánula arterial de 8 Fr/12 Fr en la GDA o SA. Asegúrese de que no haya interrupción del suministro arterial para el hígado desde la CA.
5. Extraer una vena ilíaca externa derecha de 3 cm de largo y anastomosar el vaso a la VP de extremo a lado con bloqueo parcial de la VP para hacer una vena de interposición.
6. Colocar una cánula cava de 32-34 Fr en la vena cava inferior infrahepática (IHIVC) para su salida al reservorio de órganos del dispositivo. Conecte una cánula recta de 24 Fr a la línea de perfusión PV del dispositivo y luego, a través de la vena de interposición, insértela completamente en el PV. Obstruir la vena cava inferior suprahepática (SHIVC) bloqueando así el drenaje venoso hacia la aurícula derecha. Conecte la cánula arterial a la línea de perfusión HA del dispositivo Liver Assist. A continuación, inicie NMP y establezca el circuito in situ.
7. Extraiga el hígado y transfiéralo al reservorio del órgano bajo NMP continuo. Inmediatamente después de que el hígado se extraiga de la cavidad abdominal, se enjuagen los riñones en frío a través de la cánula precolocada dentro de la aorta abdominal y se obtengan los riñones de la manera convencional.
   NOTA: En el proceso de obtención, aislar completamente la arteria hepática común (CHA), ligar la arteria gástrica izquierda (LGA) y aislar la AC a la aorta abdominal. En el caso de la HA accesoria, evite la arteria in situ antes de que comience la NMP.

3. Conservación sin isquemia del hígado del donante

1. Transfiera el hígado al dispositivo de perfusión. Retire la cánula cava inmediatamente cuando el hígado se traslade al reservorio del órgano. NMP ex situ continua: el injerto hepático hasta la revascularización del aloinjerto.
2. Ajuste la presión de perfusión PV a 6-10 mmHg con un caudal objetivo superior a 500 mL/min. Ajuste la presión de HA a 50-60 mmHg con un caudal objetivo superior a 150 mL/min. Durante el NMP, asegúrese de que los parámetros de perfusión sean estables y controle la presión y el caudal dentro de un rango adecuado.
3. Eliminar los tejidos redundantes del hígado y los vasos sanguíneos. Bloquee transitoriamente la IVC general para examinar SHIVC e IHIVC en busca de fugas. Cubra las superficies secas con una gasa estéril húmeda para evitar la deshidratación.
4. Recoja el tubo de bilis en un recipiente de recolección de 15 ml. Coloque la abertura del drenaje de bilis debajo del hígado para permitir que la bilis salga libremente. Registre la cantidad de producción de bilis y controle los parámetros bioquímicos cada 30 minutos.
5. Obtener una muestra de perfusión (0,5 mL) para el análisis de gases en sangre cada 10-20 min, pruebas de función hepática (3 mL) cada 30 min y monitorizar los parámetros bioquímicos en consecuencia.
6. Evaluar la viabilidad del hígado mediante análisis de gases en sangre y pruebas de función hepática de la perfusión, así como los parámetros bioquímicos de la bilis como se informó previamente².
   NOTA: Para la seguridad del paciente, confirme la viabilidad del injerto durante la NMP antes de iniciar los procedimientos quirúrgicos receptores. Añadir 1 mL de papaverina para reducir la resistencia vascular, si es necesario.

4. Implantación sin isquemia del hígado del donante

1. Resecar el hígado enfermo del receptor utilizando una técnica convencional. Recular la IHIVC del donante con una cánula cava de 32-34 Fr, extraer el hígado enfermo y bloquear la SHIVC con una pinza. A continuación, se traslada el hígado del donante desde el reservorio hasta la cavidad abdominal del receptor para que se pueda restablecer un circuito NMP in situ.
2. Suturar el SHIVC del donante a las contrapartes receptoras utilizando suturas de polipropileno no absorbible 3-0 con una técnica bi-caval o piggy-back.
3. Suturar el PV y el AH del donante a las contrapartes del receptor de forma integral utilizando suturas de polipropileno no absorbible 5-0 y 7-0, respectivamente. Realizar estas anastomosis bajo NMP continuo del aloinjerto, ya que tanto el HA como el PV contienen ramas tanto nativas como artificiales en la naturaleza.
4. Recoja la muestra de biopsia hepática antes de la reperfusión. A continuación, suelte las pinzas de la PV y la HA para restablecer el suministro de sangre dual nativo para el hígado. Al mismo tiempo, suspenda el NMP después de retirar la cánula HA y PV. Luego, enjuague aproximadamente 200 ml de perfusión dentro del hígado de la cánula IHIVC. Bloquee la cánula IHIVC y suelte la pinza en el SHIVC. La fase anhepática ha terminado. Obtener de nuevo una muestra de perfusión (8 mL) para el cultivo microbiano.
5. Extracción de las cánulas en la SA o GDA, e interposición de la vena. Ligar al donante SA o GDA y vena de interposición. Extraer la cánula en la IHIVC y anastomosar la IHIVC del donante al IHIVC receptora (bi-caval) o ligarla (piggy-back) de acuerdo con el procedimiento quirúrgico. Recoja la muestra de conducto biliar común nuevamente después de retirar la cánula de drenaje biliar.  Anastomosa el conducto biliar común del donante al conducto biliar común del receptor de extremo a extremo después de retirar el tubo de drenaje.
6. Vuelva a recoger la muestra de biopsia hepática después de una hemostasia meticulosa. Cierre la pared abdominal en el procedimiento de rutina.
   NOTA: Durante el proceso de implantación, controle de cerca la cánula portal y arterial para evitar que se retuerza o doble, y examine los parámetros del caudal en tiempo real para garantizar el suministro de sangre al AH y al VP. Aumente ligeramente la presión de perfusión cuando sea necesario para asegurar que el caudal sea suficiente para el hígado. Durante la anastomosis del SHIVC, PV o IHIVC, acorte el muñón venoso tanto como sea posible para evitar la obstrucción posquirúrgica del flujo venoso.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Resultados

En abril de 2018, un donante masculino de 66 años con muerte encefálica no fue considerado por los centros de trasplantes locales debido al alto riesgo de pérdida de injerto en dichos donantes. Los motivos de descarte hepático en el momento de la obtención fueron la edad avanzada y el aspecto macroscópico de firmeza moderada, bordes hepáticos redondeados y perfusión subóptima del injerto hepático junto con las principales comorbilidades del donante, que incluyeron hipertensión...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discusión

Esta técnica IFLT se estableció para evitar por completo la IRI. Este artículo proporciona un protocolo IFLT paso a paso desde la obtención de órganos, la preservación ex situ hasta la implantación.

Basado en NMP, IFLT proporciona un suministro ininterrumpido de sangre y oxígeno a los injertos desde la obtención y la perseveración hasta la implantación. Numerosos estudios han demostrado que la NMP tiene ventajas significativas en la reducción de la...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
10% calcium gluconate	Hebei Tiancheng Pharmaceutical Co, Ltd	1S181124101	30 mL
25% magnesium sulphate	Hebei Tiancheng Pharmaceutical Co, Ltd	H20033861	3 mL
5% sodium bicarbonate	Huiyinbi Group Jiangxi Dongya Pharmaceutical Co, Ltd	H36020283	The amount depends on the pH
Cefoperazone sodium and sulbactam sodium	Pfizer	H20020597	1.5 g
Compound Amino Acid Injection	Guangdong Litai Pharmaceutical Co., Ltd	H20063797	250 mL
Crossed-matched leucocyte-depleted washed red cells	Guangzhou Blood Center	H20033739	1300 mL
Heparin	Chengdu Hepatunn Pharmaceutical Co., Ltd	H51021209	37500 U
Liver Assist	Organ Assist	OA.Li.Li.140	Perfusion device
Liver Assist disposable package	Organ Assist	OA.Li.DP.540	Disposable set and cannulas
Metronidazole	Shanghai Baxter Healthcare Co., Ltd.	H20003301	0.5 g
scalp acupuncture	Wuhan W.E.O.Science & Technology Development Co., Ltd	WEO-JX-32B-5.0 0.7*25mm	Bile duct cannula
Succinylated gelatinor	B. Braun Medical Suzhou Co., Ltd	H20113119	1400 mL