Éviter les lésions d’ischémie et de reperfusion lors de la transplantation hépatique

Résumé

Voici un protocole pour fournir un protocole de transplantation hépatique sans ischémie étape par étape sous perfusion machine normothermique ex situ (37 °C) de foies humains de donneurs à receveurs.

Résumé

À l’heure actuelle, la perfusion ex situ est une technique en plein essor qui offre une meilleure méthode de conservation des organes de donneurs que la conservation statique à froid conventionnelle (0-4 °C). Un apport continu de sang aux organes à l’aide de la perfusion machine, de l’approvisionnement à l’implantation, facilite la prévention complète des lésions d’ischémie-reperfusion et permet une évaluation fonctionnelle ex situ des foies des donneurs avant la transplantation. Dans ce manuscrit, nous fournissons un protocole de transplantation hépatique sans ischémie étape par étape dans lequel un appareil de perfusion machine normothermique ex situ est utilisé pour la perfusion pulsatile à travers l’artère hépatique et la perfusion continue de la veine porte des foies de donneurs humains vers les receveurs. Au cours de la période de perfusion, une analyse biochimique du perfusat est effectuée pour évaluer l’activité métabolique du foie, et une biopsie du foie est également effectuée pour évaluer le degré de lésion. La transplantation hépatique sans istémie est une méthode prometteuse pour éviter les lésions d’ischémie-reperfusion et pourrait potentiellement augmenter le nombre de donneurs pour la transplantation.

Introduction

L’ischémie reperfusionnelle (IRI) est une complication bien connue et répandue lors de la transplantation d’organes. Des événements non immunologiques évidents entraînent de mauvais résultats de la greffe et un retard de la fonction de la greffe, qui sont liés aux proportions élevées d’insuffisance d’organe, de retransplantation et de décès du receveur¹. Le stockage frigorifique conventionnel (CCS) des organes a déjà été identifié comme une méthode classique pour ralentir le métabolisme, mais il n’a pas d’influence sur la prévention du dysfonctionnement progressif et des dommages à l’intégrité cellulaire. De plus, l’accumulation de leucocytes est induite par les métabolites réactifs de l’oxygène dans la phase de reperfusion. Tous ces processus biologiques deviennent encore plus pertinents lorsque nous utilisons des greffons de donneurs à critères étendus (ECD) tels que les foies hépatiques et ceux provenant de donneurs âgés de plus de 65 ans. Ces greffons ECD sont plus vulnérables aux dommages et à certains autres impacts préjudiciables, en particulier ceux du CCS². La technologie de la perfusion hépatique ex situ normothermique pour préserver les organes d’un donneur a réalisé de grands progrès au cours des dernières décennies et est tout à fait réalisable dans la pratique clinique³. L’innocuité et la viabilité des techniques de perfusion chaude dans les organes de donneurs ont été évaluées dans des études précliniques, et certains groupes d’étude ont conçu un nouveau type de tactiques de perfusat et de réchauffement dans des modèles animaux. Des essais cliniques sur la perfusion chaude pour préserver le foie de donneurs ont été lancés en Asie de l’Est, en Europe et en Amérique du Nord ^4,5.

La perfusion mécanique normochimique (NMP) facilite un scénario métaboliquement actif dans lequel les organes peuvent atteindre l’homéostasie avec un approvisionnement continu en oxygène et en nutriments. Le métabolisme des greffons est activé, et nous pouvons juger pendant la perfusion si les organes du donneur sont aptes à la transplantation chez les receveurs en fonction de l’indice biochimique du perfusat ou de la biopsie des organes perfusés. Les paramètres disponibles pendant la période de conservation offrent également aux chirurgiens un moyen de traiter les greffons ou de restaurer les greffons ECD ^6,7.

Les globules rouges sont le transporteur d’oxygène le plus fréquemment utilisé. Certains autres ingrédients essentiels, notamment les antibiotiques, les agents antithrombotiques et les nutriments, sont également inclus dans le perfusate⁸. Dans la pratique actuelle, une fois qu’un foie a été prélevé, il est conservé et préparé sur une table arrière dans une solution 0-4。C. Ensuite, le foie froid est perfusé dans l’appareil NMP déjà préparé pendant plusieurs heures pour l’évaluation et la restauration. Cependant, le foie subit une double crise d’IRI au début de la NMP et après l’implantation, bien que le foie soit protégé et réparé dans une certaine mesure au cours du processus NMP ^9,10. Par conséquent, nous avons tenté de réévaluer le processus et de réfléchir à l’évitement des deux attaques IRI. Nous avons émis l’hypothèse que l’IRI était évitable si un apport sanguin continu était fourni au foie. Pour vérifier cette hypothèse, nous avons modifié le protocole conventionnel de double conversion en une alimentation ininterrompue de l’artère hépatique (HA) et de la veine porte (PV) à l’aide d’un dispositif Liver-Assist. Cette nouvelle procédure de transplantation a été nommée transplantation hépatique sans ischémie (IFLT). Le premier cas d’IFLT a déjà été publié et a attiré l’attention des experts en transplantation d’organes¹¹.

Deux pompes rotatives fournissant un débit artériel hépatique pulsatile et une alimentation PV continue ont été utilisées dans le dispositif de perfusion dans lequel le débit était contrôlé par la pression appropriée. Le système est contrôlé par la pression et permet d’ajuster automatiquement le flux à travers le foie en fonction de la résistance dans le foie. L’oxygénation et l’élimination du perfusat par le CO₂ sont régulées par deux oxygénateurs à membrane à fibres creuses. Nous pouvons régler différentes températures en fonction des différents types de perfusion de la machine (allant de 10 °C à 37 °C). Nous pouvons surveiller et enregistrer en temps réel la pression, la température, le débit et l’indice de résistance sur le tableau de bord pendant le processus de perfusion. L’assistance hépatique n’est pas un appareil transportable. Par conséquent, les donneurs utilisés pour l’IFLT doivent être transférés au centre de transplantation.

Cet article visait à proposer un protocole IFLT étape par étape dans lequel un appareil NMP ex situ est utilisé pour fournir une perfusion pulsatile à l’AH et maintenir une perfusion continue du PV depuis l’obtention du foie du donneur humain jusqu’à l’implantation.

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Protocole

Ce protocole a été examiné et approuvé par le comité d’éthique du premier hôpital affilié de l’Université Sun Yat-sen, à Guangzhou, en Chine. Le consentement éclairé a été obtenu de tous les participants. Toutes les procédures des études impliquant des participants humains ont été effectuées conformément à la Déclaration d’Helsinki de 1964 et à ses amendements ou révisions ultérieurs.

1. Préparation de la solution de perfusion et du dispositif

REMARQUE : Le volume total de la solution de perfusion préparée pour la NMP conformément à ce protocole est d’environ 3 000 mL, comme indiqué précédemment¹, et la concentration finale d’hémoglobine est de 6 à 10 g/L. Les composants de la solution de perfusion sont énumérés dans le tableau 1.

1. Ajoutez les composants du perfusat au réservoir d’organe du dispositif d’assistance hépatique artificielle (tableau des matériaux) à travers le connecteur situé en haut de l’oxygénateur et retirez toutes les bulles de la canalisation.
2. Allumez la pompe veineuse conformément aux instructions du fabricant, qui s’affichent à l’écran. Allumez la pompe artérielle de la même manière. Annulez la pression conformément aux instructions sur l’écran de l’appareil. Cliquez sur le bouton Pression pour régler la pression HA dans la plage de 50 à 60 mmHg et la pression PV dans la plage de 5 à 10 mmHg pendant tout le processus de perfusion mécanique à température normale.
3. Commencer l’oxygénation à l’aide d’un mélange d’O₂ et d’air (30 % d’O₂) à un débit combiné de 400 mL/min. Réchauffez la solution de perfusion à 37 °C.
4. Prélever un échantillon de solution de perfusat à partir de la branche en T de la ligne de perfusion artérielle pour la culture microbienne (8 ml), l’analyse des gaz du sang (0,5 ml) et le test de la fonction hépatique (3 ml) après l’amorçage de l’appareil (pO₂, pCO₂, pH et électrolyte dans la plage normale, et température proche de 37 °C), et surveiller les paramètres biochimiques en conséquence.
   REMARQUE : Le perfusat doit être préparé frais avant d’être utilisé dans une salle d’opération à flux laminaire. Du bicarbonate ou de l’insuline sont ajoutés, si nécessaire.

2. Prélèvement sans istémie du foie d’un donneur

1. Effectuez l’incision du croisé abdominal comme suit : verticale, de l’encoche sternale à la symphyse pubienne, et transversale, latéralement aux deux flancs au niveau de l’ombilic. Lorsqu’un prélèvement du poumon ou du cœur est nécessaire, une sternotomie peut être utilisée. Utilisez un grand écarteur en forme de C pour fournir une exposition.
2. Effectuez une inspection détaillée des viscères abdominaux. Prélever un échantillon de biopsie du foie pour l’observation histologique et la recherche clinique. Mobiliser le foie avec une technique de précision.
3. Placez une canule dans le canal cholédoque pour le drainage de la bile et ligaturez le canal cystique. Prélever un échantillon de tissu sur toute la circonférence (largeur : 3 à 5 mm) à partir de l’extrémité du canal cholédoque à des fins d’observation histologique et de recherche clinique.
4. Disséquer l’artère cœliaque (AC), l’artère gastroduodénale (GDA), l’artère splénique (SA), la veine cave inférieure (IVC) et la PV. Insérez une canule artérielle de 8 Fr/12 Fr dans le GDA ou le SA. S’assurer qu’il n’y a pas d’interruption de l’approvisionnement artériel du foie à partir de l’AC.
5. Prélever une veine iliaque externe droite de 3 cm de long et anastomoser le vaisseau vers le PV de manière latérale avec un blocage partiel du PV pour former une veine d’interposition.
6. Placez une canule cavale de 32 à 34 Fr dans la veine cave inférieure infrahépatique (IHIVC) pour l’écoulement vers le réservoir de l’organe de l’appareil. Connectez une canule droite de 24 Fr à la ligne de perfusion PV de l’appareil, puis, via la veine d’interposition, insérez-la complètement dans le PV. Bloquer la veine cave inférieure suprahépatique (SHIVC), bloquant ainsi le drainage veineux vers l’oreillette droite. Connectez la canule artérielle à la ligne de perfusion HA du dispositif Liver Assist. Ensuite, démarrez NMP et établissez le circuit in situ.
7. Récoltez le foie et transférez-le dans le réservoir de l’organe sous NMP continu. Immédiatement après le retrait du foie de la cavité abdominale, rincez les reins à froid via la canule remplacée dans l’aorte abdominale et procurez-vous les reins de manière conventionnelle.
   REMARQUE : Dans le processus d’approvisionnement, isolez complètement l’artère hépatique commune (CHA), ligaturez l’artère gastrique gauche (LGA) et isolez l’AC à l’aorte abdominale. Dans le cas de l’AH accessoire, contourner l’artère in situ avant le début de la NMP.

3. Conservation sans ichémie du foie du donneur

1. Transférez le foie dans le dispositif de perfusion. Retirez la canule cave immédiatement lorsque le foie est déplacé vers le réservoir de l’organe. PMN ex situ continue de la greffe hépatique jusqu’à la revascularisation de l’allogreffe.
2. Réglez la pression de perfusion PV entre 6 et 10 mmHg avec un débit cible supérieur à 500 mL/min. Réglez la pression HA à 50-60 mmHg avec un débit cible supérieur à 150 mL/min. Pendant la NMP, assurez-vous que les paramètres de perfusion sont stables et surveillez la pression et le débit dans une plage appropriée.
3. Retirez les tissus redondants du foie et des vaisseaux sanguins. Bloquez transitoirement l’IVC global pour examiner SHIVC et IHIVC à la recherche de fuites. Couvrez toutes les surfaces sèches avec de la gaze stérile humide pour éviter la déshydratation.
4. Recueillir les tubes biliaires dans un contenant de 15 mL. Placez l’ouverture du drain de bile sous le foie pour permettre à la bile de s’écouler librement. Enregistrez la quantité de bile produite et surveillez les paramètres biochimiques toutes les 30 minutes.
5. Prélever un échantillon de perfusion (0,5 ml) pour l’analyse des gaz du sang toutes les 10 à 20 minutes, des tests de la fonction hépatique (3 ml) toutes les 30 minutes et surveiller les paramètres biochimiques en conséquence.
6. Évaluer la viabilité du foie par l’analyse des gaz du sang et les tests de la fonction hépatique du perfusat, ainsi que les paramètres biochimiques de la bile comme indiqué précédemment².
   REMARQUE : Pour la sécurité du patient, confirmez la viabilité du greffon pendant la PMN avant de commencer les interventions chirurgicales du receveur. Ajouter 1 mL de papavérine pour réduire la résistance vasculaire, si nécessaire.

4. Implantation sans ichémie du foie du donneur

1. Réséquer le foie malade du receveur à l’aide d’une technique conventionnelle. Annulez l’IHIVC donneur à l’aide d’une canule cavale de 32 à 34 Fr, retirez le foie malade et bloquez le SHIVC à l’aide d’une pince. Ensuite, déplacez le foie du donneur du réservoir vers la cavité abdominale du receveur afin qu’un circuit NMP in situ puisse être rétabli.
2. Suturez le SHIVC du donneur aux homologues receveurs à l’aide de sutures en polypropylène non résorbables 3-0 avec une technique bi-cavale ou piggy-back.
3. Suturez le PV et l’AH du donneur aux homologues du receveur de bout en bout à l’aide de sutures en polypropylène non résorbables 5-0 et 7-0, respectivement. Effectuez ces anastomoses sous NMP continue de l’allogreffe car HA et PV contiennent des branches à la fois natives et artificielles par nature.
4. Prélever l’échantillon de biopsie hépatique avant la reperfusion. Ensuite, relâchez les pinces sur le PV et l’HA afin de rétablir l’approvisionnement en sang double natif pour le foie. Dans le même temps, arrêtez le NMP après le retrait de la canule HA et PV. Ensuite, rincez environ 200 ml de perfusat dans le foie sous forme de canule IHIVC. Blocage de la canule IHIVC et libération de la pince sur le SHIVC. La phase anhépatique est terminée. Prélever un échantillon de perfusat (8 ml) pour la culture microbienne à nouveau.
5. Retrait des canules dans l’AS ou le GDA, et veine d’interposition. Lister le donneur SA ou GDA et la veine d’interposition. Retirer la canule dans l’IHIVC et anastomoser l’IHIVC du donneur à l’IHIVC receveur (bi-caval) ou le ligaturer (piggy-back) selon l’intervention chirurgicale. Prélever à nouveau l’échantillon du canal cholédoque après le retrait de la canule de drainage de la bile.  Anastomose le canal cholédoque du donneur jusqu’au canal cholédoque du receveur de bout en bout après le retrait du tube de drainage.
6. Prélever à nouveau l’échantillon de biopsie du foie après une hémostase méticuleuse. Fermez la paroi abdominale dans la procédure de routine.
   REMARQUE : Pendant le processus d’implantation, surveillez de près la porte et la canule artérielle pour éviter la torsion ou la flexion, et examinez les paramètres de débit en temps réel pour assurer l’approvisionnement en sang de l’AH et du PV. Augmentez légèrement la pression de perfusion si nécessaire pour vous assurer que le débit est suffisant pour le foie. Lors de l’anastomose du SHIVC, du PV ou de l’IHIVC, raccourcissez le moignon veineux autant que possible pour éviter une obstruction postopératoire du flux veineux.

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Résultats

En avril 2018, un donneur de 66 ans en mort cérébrale n’a pas été pris en compte par les centres de transplantation locaux en raison du risque élevé de perte de greffe chez ces donneurs. Les raisons de l’élimination du foie, au moment de l’obtention, étaient l’âge avancé et l’apparence macroscopique d’une fermeté modérée, les bords arrondis du foie et la perfusion sous-optimale du greffon hépatique, ainsi que les principales comorbidités du donneur, notamment l...

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Discussion

Cette technique IFLT a été mise en place pour éviter complètement l’IRI. Cet article fournit un protocole IFLT étape par étape, de l’approvisionnement en organes, de la préservation ex situ à l’implantation.

Basé sur la NMP, l’IFLT fournit un apport ininterrompu de sang et d’oxygène aux greffons, de l’approvisionnement et de la persévération à l’implantation. De nombreuses études ont montré que la NMP présente des avantages signif...

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matériels

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