Evitando a lesão de isquemia e reperfusão no transplante hepático

Resumo

Apresenta-se aqui um protocolo para fornecer um protocolo passo a passo de transplante de fígado livre de isquemia sob perfusão de máquina normotérmica ex situ (37 °C) de fígados humanos de doadores para receptores.

Resumo

Atualmente, a perfusão por máquina ex situ é uma técnica crescente que fornece um método de preservação melhor para órgãos de doadores do que a preservação estática convencional a frio (0–4 °C). Um suprimento contínuo de sangue para órgãos usando perfusão de máquina, desde a obtenção e preservação até o implante, facilita a prevenção completa da lesão de isquemia e reperfusão e permite a avaliação funcional ex situ dos fígados dos doadores antes do transplante. Neste manuscrito, fornecemos um protocolo passo a passo de transplante de fígado livre de isquemia, no qual um aparelho de perfusão de máquina normotérmica ex situ é usado para perfusão pulsátil através da artéria hepática e perfusão contínua da veia porta de fígados de doadores humanos para receptores. No período de perfusão, a análise bioquímica do perfusato é realizada para avaliar a atividade metabólica do fígado, e uma biópsia hepática também é realizada para avaliar o grau de lesão. O transplante hepático isquêmico é um método promissor para evitar lesões de isquemia-reperfusão e pode potencialmente aumentar o pool de doadores para transplante.

Introdução

A lesão de isquemia e reperfusão (IRI) é uma complicação bem conhecida e difundida no transplante de órgãos. Eventos não imunológicos óbvios levam a resultados ruins do enxerto e função tardia do enxerto, que estão relacionados às altas proporções de falência de órgãos, retransplante e morte do receptor¹. O armazenamento refrigerado convencional (CCS) de órgãos foi previamente identificado como um método clássico para desacelerar o metabolismo, mas não tem influência na prevenção de disfunções progressivas e danos à integridade celular. Além disso, o acúmulo de leucócitos é induzido por metabólitos reativos de oxigênio na fase de reperfusão. Todos esses processos biológicos se tornam ainda mais relevantes quando usamos enxertos de doadores de critérios estendidos (ECD), como fígados gordurosos e de doadores com mais de 65 anos. Esses enxertos de DCE são mais vulneráveis a danos e alguns outros impactos prejudiciais, especialmente os da CCS². A tecnologia de perfusão normotérmica ex situ da máquina hepática para preservar órgãos de doadores alcançou grande progresso nas últimas décadas e é totalmente viável na prática clínica³. A segurança e a viabilidade das técnicas de perfusão quente em órgãos de doadores foram avaliadas em estudos pré-clínicos, e alguns grupos de estudo projetaram novos tipos de táticas de perfusato e reaquecimento em modelos animais. Alguns ensaios clínicos de perfusão quente para preservar fígados de doadores foram lançados no Leste Asiático, Europa e América do Norte ^4,5.

A perfusão normotérmica por máquina (NMP) facilita um cenário metabolicamente ativo no qual os órgãos podem atingir a homeostase com oxigênio e nutrientes continuamente fornecidos. O metabolismo dos enxertos é ativado, e podemos julgar durante a perfusão se os órgãos doadores são adequados para transplante para receptores de acordo com o índice bioquímico do perfusato ou biópsia dos órgãos perfundidos. Os parâmetros disponíveis durante o período de preservação também oferecem um meio para os cirurgiões tratarem enxertos ou restaurarem enxertos de DCE ^6,7.

Os glóbulos vermelhos são o transportador de oxigênio mais usado. Alguns outros ingredientes essenciais, incluindo antibióticos, agentes antitrombóticos e nutrientes também estão incluídos no perfusato⁸. Na prática atual, depois que um fígado foi recuperado, ele é preservado e preparado em uma solução de 0-4。C. Em seguida, o fígado frio é perfundido no aparelho NMP já preparado por várias horas para avaliação e restauração. No entanto, o fígado sofre ataques duplos de IRI no início do NMP e após o implante, embora o fígado seja protegido e reparado até certo ponto durante o processo de NMP ^9,10. Portanto, tentamos reavaliar o processo e refletir sobre como evitar os dois ataques IRI. Nossa hipótese é que a IRI era evitável se um suprimento contínuo de sangue fosse fornecido ao fígado. Para verificar essa hipótese, mudamos o protocolo convencional de dupla conversão para um suprimento ininterrupto de artéria hepática (AH) e veia porta (VP) usando um dispositivo Liver-Assist. Este novo procedimento de transplante foi denominado transplante de fígado livre de isquemia (IFLT). O primeiro caso de IFLT foi publicado anteriormente e atraiu considerável atenção de especialistas em transplante de órgãos¹¹.

Duas bombas rotativas que fornecem fluxo arterial hepático pulsátil e um suprimento contínuo de VP foram usadas no dispositivo de perfusão em que o fluxo foi controlado por pressão relevante. O sistema é controlado por pressão e permite que o fluxo através do fígado seja ajustado automaticamente de acordo com a resistência no fígado. A oxigenação e a eliminação de CO₂ do perfusato são reguladas por dois oxigenadores de membrana de fibra oca. Podemos definir diferentes temperaturas de acordo com diferentes tipos de perfusão da máquina (variando de 10 °C a 37 °C). Podemos monitorar e registrar o índice de pressão, temperatura, fluxo e resistência em tempo real no painel de instrumentos durante o processo de perfusão. A assistência hepática não é um dispositivo transportável. Portanto, os doadores utilizados para IFLT devem ser transferidos para o centro de transplante.

Este artigo teve como objetivo oferecer um protocolo IFLT passo a passo no qual um aparelho NMP ex situ é usado para fornecer perfusão pulsátil ao AH e manter a perfusão contínua do PV desde a obtenção do fígado do doador humano até o implante.

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Protocolo

Este protocolo foi revisado e aprovado pelo comitê de ética do Primeiro Hospital Afiliado da Universidade Sun Yat-sen, Guangzhou, China. O consentimento informado foi obtido de todos os participantes. Todos os procedimentos em estudos envolvendo participantes humanos foram realizados de acordo com a Declaração de Helsinque de 1964 e suas alterações ou revisões posteriores.

1. Preparação da solução e do dispositivo de perfusão

NOTA: O volume total da solução de perfusão preparada para NMP de acordo com este protocolo é de aproximadamente 3.000 mL, conforme relatado anteriormente¹, e a concentração final de hemoglobina é de 6 a 10 g/L. Os componentes da solução de perfusão estão listados na Tabela 1.

1. Adicione os componentes do perfusato ao reservatório do órgão do dispositivo de assistência hepática artificial (Tabela de Materiais) através do conector na parte superior do oxigenador e remova todas as bolhas da tubulação.
2. Ligue a bomba venosa de acordo com as instruções do fabricante, que são exibidas na tela. Ligue a bomba arterial de maneira semelhante. Nulo a pressão de acordo com as instruções na tela do dispositivo. Clique no botão Pressão para definir a pressão HA dentro da faixa de 50–60 mmHg e a pressão PV dentro da faixa de 5–10 mmHg durante todo o processo de perfusão mecânica de temperatura normal.
3. Inicie a oxigenação usando uma mistura de O₂ e ar (30% O₂) a uma taxa de fluxo combinada de 400 mL / min. Aquecer a solução de perfusão a 37 °C.
4. Obtenha uma amostra de solução de perfusato do tubo de ramificação em T da linha de perfusão arterial para cultura microbiana (8 mL), gasometria (0,5 mL) e teste da função hepática (3 mL) após o dispositivo ter sido preparado (pO₂, pCO₂, pH e eletrólito dentro da faixa normal e temperatura próxima a 37 ° C) e monitore os parâmetros bioquímicos de acordo.
   NOTA: O perfusato deve ser preparado fresco antes do uso em uma sala de cirurgia de fluxo laminar. Bicarbonato ou insulina são adicionados, se necessário.

2. Obtenção livre de isquemia do fígado do dador

1. Realizar a incisão cruzada abdominal da seguinte forma: vertical, da fúrcula esternal até a sínfise púbica, e transversal, lateralmente a ambos os flancos ao nível do umbigo. Quando a aquisição do pulmão ou do coração é necessária, uma esternotomia pode ser utilizada. Use um grande afastador em forma de C para fornecer exposição.
2. Faça uma inspeção detalhada das vísceras abdominais. Pegue uma amostra de biópsia hepática para observação histológica e pesquisa clínica. Mobilize o fígado com uma técnica de precisão.
3. Coloque uma cânula no ducto biliar comum para drenagem biliar e ligue o ducto cístico. Corte uma amostra de tecido de circunferência total (largura: 3–5 mm) da extremidade do ducto colédoco para observação histológica e pesquisa clínica.
4. Dissecar a artéria celíaca (AC), a artéria gastroduodenal (GDA), a artéria esplênica (AS), a veia cava inferior (VCI) e a PV. Insira uma cânula arterial de 8 Fr/12 Fr no GDA ou SA. Certifique-se de que não haja interrupção do suprimento arterial para o fígado a partir do CA.
5. Colha uma veia ilíaca externa direita de 3 cm de comprimento e anastomose o vaso à VP de ponta a ponta com bloqueio parcial da VP para fazer uma veia de interposição.
6. Coloque uma cânula cava de 32–34 Fr na veia cava inferior infra-hepática (IHIVC) para saída para o reservatório de órgãos do dispositivo. Conecte uma cânula reta de 24 Fr à linha de perfusão VP do dispositivo e, em seguida, através da veia de interposição, insira completamente na VP. Bloqueie a veia cava inferior supra-hepática (SHIVC), bloqueando assim a drenagem venosa para o átrio direito. Conecte a cânula arterial à linha de perfusão de HA do dispositivo Liver Assist. Em seguida, inicie o NMP e estabeleça o circuito in situ.
7. Colha o fígado e transfira para o reservatório do órgão sob NMP contínuo. Imediatamente após a remoção do fígado da cavidade abdominal, lave os rins a frio através da cânula pré-colocada dentro da aorta abdominal e obtenha os rins da maneira convencional.
   NOTA: No processo de aquisição, isole totalmente a artéria hepática comum (ACS), ligue a artéria gástrica esquerda (GIG) e isole a CA na aorta abdominal. No caso do AH acessório, contorne a artéria in situ antes do início do NMP.

3. Preservação livre de isquemia do fígado do doador

1. Transfira o fígado para o dispositivo de perfusão. Remova a cânula caval imediatamente quando o fígado for movido para o reservatório do órgão. NMP ex situ contínuo do enxerto hepático até a revascularização do aloenxerto.
2. Defina a pressão de perfusão PV em 6–10 mmHg com uma taxa de fluxo alvo superior a 500 mL/min. Defina a pressão de HA em 50–60 mmHg com uma taxa de fluxo alvo superior a 150 mL/min. Durante o NMP, certifique-se de que os parâmetros de perfusão estejam estáveis e monitore a pressão e a vazão dentro de uma faixa apropriada.
3. Remova os tecidos redundantes do fígado e dos vasos sanguíneos. Bloqueie transitoriamente o IVC geral para examinar o SHIVC e o IHIVC em busca de vazamentos. Cubra todas as superfícies secas com gaze estéril úmida para evitar a desidratação.
4. Colete o tubo biliar em um recipiente de coleta de 15 mL. Coloque a abertura do dreno biliar abaixo do fígado para permitir que a bile escorra livremente. Registre a quantidade de produção de bile e monitore os parâmetros bioquímicos a cada 30 minutos.
5. Obtenha uma amostra de perfusão (0,5 mL) para análise de gases sanguíneos a cada 10-20 minutos, testes de função hepática (3 mL) a cada 30 minutos e monitore os parâmetros bioquímicos de acordo.
6. Avaliar a viabilidade do fígado por meio de gasometria e testes de função hepática do perfusato, bem como parâmetros bioquímicos biliares conforme relatado anteriormente².
   NOTA: Para segurança do paciente, confirme a viabilidade do enxerto durante o NMP antes do início dos procedimentos cirúrgicos do receptor. Adicione 1 mL de papaverina para reduzir a resistência vascular, se necessário.

4. Implantação livre de isquemia do fígado do doador

1. Ressece o fígado doente do receptor usando uma técnica convencional. Reanule o IHIVC do doador com uma cânula cava de 32–34 Fr, remova o fígado doente e bloqueie o SHIVC com uma pinça. Em seguida, mova o fígado do doador do reservatório para a cavidade abdominal do receptor para que um circuito NMP in situ possa ser restabelecido.
2. Suturar o SHIVC doador nas contrapartes receptoras usando suturas de polipropileno não absorvíveis 3–0 com uma técnica bi-caval ou piggy-back.
3. Suturar o PV e o AH do doador nas contrapartes do receptor de ponta a ponta usando suturas de polipropileno não absorvíveis 5–0 e 7–0, respectivamente. Realize essas anastomoses sob NMP contínuo do aloenxerto, pois tanto o HA quanto o PV contêm ramos de natureza nativa e artificial.
4. Colete a amostra de biópsia hepática antes da reperfusão. Em seguida, solte os grampos no PV e no AH para restabelecer o suprimento sanguíneo duplo nativo para o fígado. Ao mesmo tempo, interrompa o NMP após a remoção da cânula HA e PV. Em seguida, lave aproximadamente 200 mL de perfusato dentro da cânula IHIVC do fígado. Bloqueie a cânula IHIVC e solte a pinça no SHIVC. A fase anepática acabou. Obtenha novamente uma amostra de perfusato (8 ml) para cultura microbiana.
5. Remoção das cânulas no SA ou GDA e veia de interposição. Ligue o doador SA ou GDA e a veia de interposição. Retirar a cânula no IHIVC e anastomosar o IHIVC do doador ao IHIVC receptor (bi-caval) ou ligá-lo (piggy-back) de acordo com o procedimento cirúrgico. Colete a amostra do ducto biliar comum novamente após a retirada da cânula de drenagem biliar.  Anastomose o ducto colédoco do doador ao ducto colédoco do receptor de forma término-terminal após a retirada do tubo de drenagem.
6. Colete a amostra de biópsia hepática novamente após hemostasia meticulosa. Feche a parede abdominal no procedimento de rotina.
   NOTA: Durante o processo de implantação, monitore a cânula portal e arterial de perto para evitar torções ou dobras e examine os parâmetros da taxa de fluxo em tempo real para garantir o suprimento sanguíneo do AH e PV. Aumente ligeiramente a pressão de perfusão quando necessário para garantir que a taxa de fluxo seja suficiente para o fígado. Durante a anastomose do SHIVC, PV ou IHIVC, encurte o coto venoso o máximo possível para evitar a obstrução pós-cirúrgica do fluxo venoso.

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Resultados

Em abril de 2018, um doador do sexo masculino de 66 anos com morte encefálica não foi considerado pelos centros de transplante locais devido ao alto risco de perda do enxerto nesses doadores. Os motivos para o descarte do fígado, no momento da aquisição, foram idade avançada e aparência macroscópica de firmeza moderada, bordas arredondadas do fígado e perfusão do enxerto hepático subótima, juntamente com as principais comorbidades do doador, que incluíam hipertensão, cardio...

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Discussão

Esta técnica IFLT foi estabelecida para evitar completamente a IRI. Este artigo fornece um protocolo IFLT passo a passo, desde a obtenção de órgãos, preservação ex situ até a implantação.

Com base no NMP, o IFLT fornece um suprimento ininterrupto de sangue e oxigênio aos enxertos, desde a obtenção e perseverança até a implantação. Numerosos estudos mostraram que o NMP tem vantagens significativas na redução da IRI, melhorando a viabilidade d...

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Materiais

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