Name: normothermic ex vivo kidney perfusion for the preservation of kidney grafts prior to transplantation
Uploaded: 2015-07-15T14:00:00
Duration: 8 min 12 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Normothermic Ex Vivo Kidney Perfusion for the Preservation of Kidney Grafts prior to Transplantation at JoVE.com

We willen Sorin Group (Milaan, Italië) bedanken voor het verstrekken van ons met op maat gemaakte nier perfusie circuits. Verder danken wij XVIVO perfusie Inc. (Goteborg, Zweden) voor het verstrekken van ons met Steen oplossing, B Braun AG (Melsungen, Duitsland) voor de levering met spuitpompen en Rieber GmbH &amp; Co KG (Reutlingen, Duitsland).

Opmerking: Een schematisch overzicht van het studieprotocol is weergegeven in figuur 1. <img alt="Figuur 1" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig1.jpg" /> Figuur 1. Studie protocol. Deze studie protocol van normotherme ex vivo nier perfusie is gebaseerd op een varken model. Na chirurgische dissectie van de vaten van de nier transplantaat en spoelen met 500 ml van histidine-tryptofaan-ketoglutaraat (HTK), kan het transplantaat worden teruggehaald. Na koude opslag (SCS) voor 3 uur, wordt het niertransplantaat geperfuseerde normotherme ex vivo (NEVKP) voor meerdere uren tot de aangewezen transplantatie. Alle dieren kregen humane zorg in overeenstemming met de &#39;Principles of Laboratory Animal Care&#39; &#39;door de National Society geformuleerd voor Medisch Onderzoek en de&#39; Gids voor de verzorging van proefdieren &#39;&#39;, gepubliceerd door de National Institutes of Health,Ontario, Canada. Het Animal Care Committee van de Toronto General Research Institute goedgekeurd alle studies. 1. Dieren <ol><li> Gebruik mannelijke Yorkshire varkens (27-33 kg) in dit protocol. </li></ol> 2. Organ Retrieval <ol><li> Preoperatieve Procedure <ol><li> Huis mannelijke Yorkshire varkens in een onderzoeksfaciliteit voor ten minste een week om hun stressniveau te verminderen. Fast de varkens minimaal 6 uur voor de inductie van de anesthesie. </li><li> Initiëren verdoving van het varken door een intramusculaire injectie van ketamine (25 mg / kg), atropine (0,04 mg / kg), en midazolam (0,15 mg / kg). Vervolgens transporteren dier uit de behuizing mogelijk om de operatiekamer (OK). </li><li> Plaats het varken in een liggende positie op de OR tafel. Laat het ademen 2 L van zuurstof met 5% van de isofluraan spontaan. Na ontspanning, bloot de stembanden met een laryngoscoop en spuiten ze met 2% lidocaïne een spasme veroorzaakt door intubatie te voorkomen. AfTer intubatie met een 6,5 mm buis, blokkeren de manchet met 3-5 ml lucht. Opmerking: Capnometrie onthult de juiste positie van de tracheale buis. </li><li> Laat de isofluraan gas naar 2,5%. Zet het beademingsapparaat 14-16 ademhalingen / minuut en ademvolume tot 10-15 ml / kg lichaamsgewicht. Monitor het varken nauw. Hartslag en zuurstofverzadiging worden geregistreerd door puls oxymetrie. </li><li> Onder steriele omstandigheden, introduceren een 8,5 Fr. x 10 cm katheter in de halsader in Seldinger techniek 13. Gebruik daarom een ​​naald om de veneuze schip doorboren. Na de introductie van een draad, vervang de naald met een katheter. Elimineer de draad en bevestig de katheter aan de huid. Dien 200 ml Ringer-lactaat per uur gedurende de operatie. </li></ol></li><li> Chirurgische Procedure <ol><li> Na desinfectie en de dekking van het chirurgische veld, het uitvoeren van een middellijn incisie van xyphoid tot symfyse. Om de belichting te verbeteren, uitbreiden van de chirurgische aanpak meteen linker laterale incisie. Bedek de grote en kleine darmen met een handdoek en plaats ze aan de linker kant voor een optimale toegang tot de rechter nier. </li><li> Scheid de inferior vena cava (IVC) van de abdominale aorta. Ligeer aorta takken van de achterkant van de aorta. </li><li> Na volledige aortadissectie naar achteren langs een ligatuur rond de aorta craniaal van de renale takken. Bovendien, plaats twee ligaturen craniale van de darmbeenvertakking. Plaats een band rond de linker nierslagader. </li><li> Bevrijd de rechter nier van zijn aanhangende weefsels. Ontleden de renale ader, slagader, en urineleider. </li><li> Open het diafragma en het beheer van 1.000 IE heparine per kg donor gewicht in het hart. Voor een DCD model, injecteren 40 Mval van KCl intracardiaal 3 min na systemische heparinisatie aan een hartstilstand veroorzaken. De hartstilstand wordt gewaardeerd als het beginpunt van warme ischemie. </li><li> Ondertussen, voor het verzamelen van bloed, sluit u de lijnen van CPDA zakken (citraat, fosfaat, dextrose, eendenosine) aan de katheter ingebracht om de linker jugulaire ader. Voer een zachte draai (1500 x g zonder rem). Verwijder plasma en buffy coat onder steriele voorwaarde (bioveiligheid kast klasse II) en bewaar de erytrocyten voor transfusie. </li><li> Canule de aorta met een orgel flush lijn boven de darmbeenvertakking. Bind de ligaturen aan de aorta en de linker nierslagader. </li><li> Spoel de nieren histidine-tryptofaan-ketoglutaraat (HTK) oplossing bij een druk van 100 cm H 2 O. Klem de thoracale cava en het bloed te verzamelen via de halsader katheter. Snijd de buik cava onder de nierader om een ​​optimale spoeling van de nier te beveiligen. </li><li> Na een volledige spoeling van de rechter nier, ophalen het transplantaat met een segment van de aorta. Snijd de nierader en laat de urineleider lang. </li></ol></li><li> Terug Tabel Bereiding van de nier Graft de Perfusion <ol><li> Bevrijd de nier van aanhangende weefsels. Sluit het craniale deel van de aorta met een stropdas eennd canule het onderste deel met een 1/4 &quot;x 3/8&quot; verloopstuk. Bind off kleinere arteriële takken afkomstig van de aorta. </li><li> Canule de renale ader met een 1/4 &quot;x 3/8&quot; verloopstuk direct. Intuberen de urineleider met een 8 Fr. voeden buis. </li><li> Plaats de nier op ijs tot de start van de NEVKP. </li></ol></li></ol> 3. normotherme Ex vivo Nier Perfusie (NEVKP) <ol><li> Bereiding van het perfusiecircuit De perfusie circuit bestaat uit neonatale cardiopulmonale bypass materiaal (figuur 2). <img alt="Figuur 2" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig2.jpg" /> Figuur 2. Schematische weergave van de perfusie circuit. Het circuit bestaat uit neonatale cardiopulmonale bypass techniek. De perfusievloeistof wordt opgevangen in het veneuze reservoir. Centrifugaalpomp stuwt de oplossing in de oxygenator, waar het wordt verrijkt met zuurstof en verwarmd tot 37 ° C. Na passing de arteriële bubble filter, wordt het perfusaat aangedreven met een druk van 60-80 mmHg via de nierslagader in de nier. De aderlijke uitstroming (0-3 mmHg) voert de perfusievloeistof terug de aderlijke reservoir. Spuit en infuuspompen zet de voeding met extra verbindingen. De urine verzameld gedurende de perfusie. Perfusiecircuit kenmerken worden continu geregistreerd. Per uur veneuze en arteriële bloed gas monsters, en nierschade markers worden geanalyseerd. <ol> <li> Verbind de op maat gemaakte perfusiecircuit aan de nieren perfusie apparaat. </li><li> Sluit de slang aan het veneuze reservoir en oxygenator. Sluit de arteriële lijn slang aan op de arteriële uitstroom van de oxygenator en plaats de bubble filter in de houder. Sluit de spoelleiding. Sluit de veneuze lijn slang aan op de inlaat van het veneuze reservoir. </li><li> Voor de beoordeling tijdens de perfusie, sluit de temperatuur sonde in de arteriële stopcontact, sluit de stroom meter en de buBble sensor om de arteriële lijn slangen en sluit de drukleidingen. Sluit het niveau sensor. </li><li> Sluit de veneuze en arteriële monsterslangen de veneuze en arteriële monsterpoorten. </li><li> Plaats de orgaankamer op een stand en de invoering van de veneuze en arteriële slang door de voorbereide gaten. Bevestig de slang aan op de tafel en de kamer goed. </li><li> Steek de zuigkracht slang in de roller pomp en plaats het ene uiteinde in de kamer om de vloeistoffen te verzamelen. </li><li> Sluit de zuurstof slang aan de gastank met 95% O2 / 5% CO 2 en de oxygenator. Sluit de verwarming slang aan op de oxygenator en het orgel kamer. </li><li> Gebruik slangklemmen om de veneuze en arteriële uitstroom lijnen sluiten. Breng een slangklem om de uitstroom van het veneuze reservoir. </li></ol></li><li> Voorbereiding van de perfusie-oplossing, extra toeslagen en Priming het Circuit <ol><li> Gebruik een infusiepomp de geproduceerde urine vervangenLactaat Ringer&#39;s. </li><li> Gebruik een spuitpomp voeding dienen (glucose 0,5 ml / h, aminozuren 0,5 ml / uur) en insuline (5 IU / uur) in het veneuze reservoir. Gebruik maken van een tweede spuit pomp naar een vaatverwijdende (verapamil, 0,25 mg / uur) trekken direct in de arteriële lijn. </li><li> Vul het veneuze reservoir met de perfusievloeistof. Daarom pour Ringer&#39;s lactaat (175 ml), STEEN oplossing (200 ml), DRO (27 ml), heparine (1000 IU), natriumbicarbonaat om de pH en calciumgluconaat in het veneuze reservoir. Voeg tenslotte gewassen erytrocyten (125 ml). </li><li> Schakel op het hart long machine (HLM). Activeer de druk, temperatuur, niveau, en bubble sensor panelen. Activeer het Data Management System (DMS) om de gegevens gedurende de perfusie te nemen. Activeer de verwarmingseenheid naar de perfusievloeistof en orgaankamer tot 37 ° C opwarmen. Open de O2 levering. </li><li> Open de slangklem achter de veneuze reservoir en bevrijden de centrifugal pompkop uit de lucht volledig. Start de centrifugaalpomp bij 1000 rpm en laat de oplossing gedurende de schakeling worden voortbewogen. Klem de slang het omzeilen van de arteriële filter en laat lucht uit de arteriële filter. </li><li> Nul de drukleidingen. Activeer de spuit en infuuspompen. </li></ol></li><li> Nier Graft Perfusie <ol><li> Verwijder de nier van het ijs, en de positie van de nieren op beddengoed in de orgaankamer. Plaats de urine katheter in de urine collector. Na ervoor te zorgen dat de veneuze en arteriële slangen vrij zijn van lucht, sluit de connectoren aan de slang. </li><li> Sluit de snelkoppeling tussen de arteriële en veneuze leidingen lijnen. Stel de arteriële druk 75 mmHg door het reguleren van de snelheid van de centrifugaalpomp. </li><li> Druk Record, arteriële druk, temperatuur en de aanwezigheid van bellen continu met DMS. Let op de waarden zorgvuldig gedurende de perfusie. Tijdens de perfusie, bloed lekken in de kamer is collected via de zuig slang terug in het veneuze reservoir. </li><li> Noteer de hoeveelheid geproduceerde urine. Verzamel veneuze bloed en urine monsters per uur. Bewaken van de perfusie door het nemen van veneuze en arteriële bloed gas monsters en aspartaataminotransferase (AST), en lactaat analyse. </li><li> Aan het einde van de perfusie, koppelt u de slang van de nierslagader en ader, spoelt het transplantaat met koud HTK, en op te slaan op het ijs in een steriele zak orgel tot transplantatie. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Wolfe, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+mortality+in+all+patients+on+dialysis,+patients+on+dialysis+awaiting+transplantation,+and+recipients+of+a+first+cadaveric+transplant.">Comparison of mortality in all patients on dialysis, patients on dialysis awaiting transplantation, and recipients of a first cadaveric transplant.</a> The New England journal of medicine. 341 (23), 1725-1730 (1999).</li><li>Rabbat, C. G., Thorpe, K. E., Russell, J. D., Churchill, D. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+mortality+risk+for+dialysis+patients+and+cadaveric+first+renal+transplant+recipients+in+Ontario,+Canada.">Comparison of mortality risk for dialysis patients and cadaveric first renal transplant recipients in Ontario, Canada.</a> Journal of the American Society of Nephrology : JASN. 11 (5), 917-922 (2000).</li><li>Fuquay, R., Teitelbaum, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transplant+outcomes+and+dialysis+modality.">Transplant outcomes and dialysis modality.</a> Contributions to nephrology. 178, 251-257 (2012).</li><li>Ingsathit, A., Kamanamool, N., Thakkinstian, A., Sumethkul, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Survival+advantage+of+kidney+transplantation+over+dialysis+in+patients+with+hepatitis+C:+a+systematic+review+and+meta-analysis.">Survival advantage of kidney transplantation over dialysis in patients with hepatitis C: a systematic review and meta-analysis.</a> Transplantation. 95 (7), 943-948 (2013).</li><li>Davis, A. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+extent+and+predictors+of+waiting+time+geographic+disparity+in+kidney+transplantation+in+the+United+States.">The extent and predictors of waiting time geographic disparity in kidney transplantation in the United States.</a> Transplantation. 97 (10), 1049-1057 (2014).</li><li>Perico, N., Cattaneo, D., Sayegh, M. H., Remuzzi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delayed+graft+function+in+kidney+transplantation.">Delayed graft function in kidney transplantation.</a> Lancet. 364 (9447), 1814-1827 (2004).</li><li>Maggiore, U., Cravedi, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+marginal+kidney+donor.">The marginal kidney donor.</a> Current opinion in organ transplantation. 19 (4), 372-380 (2014).</li><li>Dittrich, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+cold+storage+on+renal+ischemia+reperfusion+injury+after+non-heart-beating+donor+explantation.">Influence of cold storage on renal ischemia reperfusion injury after non-heart-beating donor explantation.</a> Nephron. Experimental nephrology. 96 (3), e97-e102 (2004).</li><li>Summers, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+donor+age+and+cold+storage+time+on+outcome+in+recipients+of+kidneys+donated+after+circulatory+death+in+the+UK:+a+cohort+study.">Effect of donor age and cold storage time on outcome in recipients of kidneys donated after circulatory death in the UK: a cohort study.</a> Lancet. 381 (9868), 727-734 (2013).</li><li>Hosgood, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=et+al.+pilot+study+assessing+the+feasibility+of+a+short+period+of+normothermic+preservation+in+an+experimental+model+of+non+heart+beating+donor+kidneys.">et al. pilot study assessing the feasibility of a short period of normothermic preservation in an experimental model of non heart beating donor kidneys.</a> The Journal of surgical research. 171 (1), 283-290 (2011).</li><li>Hosgood, S. A., Patel, M., Nicholson, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+conditioning+effect+of+ex+normothermic+perfusion+in+an+experimental+kidney+model.">The conditioning effect of ex normothermic perfusion in an experimental kidney model.</a> The Journal of surgical research. 182 (1), 153-160 (2013).</li><li>Nicholson, M. L., Hosgood, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Renal+transplantation+after+ex+vivo+normothermic+perfusion:+the+first+clinical+study.+American+journal+of+transplantation.">Renal transplantation after ex vivo normothermic perfusion: the first clinical study. American journal of transplantation.</a> official journal of the American Society of Transplantation and the American Society of Transplant Surgeons. 13 (5), 1246-1252 (2013).</li><li>Seldinger, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Catheter+replacement+of+the+needle+in+percutaneous+arteriography;+a+new+technique.">Catheter replacement of the needle in percutaneous arteriography; a new technique.</a> Acta radiologica. 39 (5), 368-376 (1953).</li><li>Stubenitsky, B. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exsanguinous+metabolic+support+perfusion--a+new+strategy+to+improve+graft+function+after+kidney+transplantation.">Exsanguinous metabolic support perfusion--a new strategy to improve graft function after kidney transplantation.</a> Transplantation. 70 (8), 1254-1258 (2000).</li><li>Delpech, P. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+warm+ischaemia+combined+with+cold+preservation+on+the+hypoxia-inducible+factor+1&#945;+pathway+in+an+experimental+renal+autotransplantation+model.">Effects of warm ischaemia combined with cold preservation on the hypoxia-inducible factor 1&#945; pathway in an experimental renal autotransplantation model.</a> The British journal of surgery. , (1002).</li><li>Cypel, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Normothermic+ex+vivo+lung+perfusion+in+clinical+lung+transplantation.">Normothermic ex vivo lung perfusion in clinical lung transplantation.</a> The New England journal of medicine. 364 (15), 1431-1440 (2011).</li><li>Knaak, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Subnormothermic+Ex+vivo+liver+perfusion+reduces+endothelial+cell+and+bile+duct+injury+after+DCD+pig+liver+transplantation.">Subnormothermic Ex vivo liver perfusion reduces endothelial cell and bile duct injury after DCD pig liver transplantation.</a> Liver transplantation : official publication of the American Association for the Study of Liver Diseases and the International Liver Transplantation Society. , (2014).</li><li>Hosgood, S. A., Nicholson, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ex+vivo+normothermic+perfusion+of+declined+human+kidneys+after+inadequate+in+situ+perfusion.">Ex vivo normothermic perfusion of declined human kidneys after inadequate in situ perfusion.</a> American journal of transplantation official journal of the American Society of Transplantation and the American Society of Transplant Surgeons. 14 (2), 490-491 (2014).</li><li>Op den Dries, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ex+vivo+normothermic+machine+perfusion+and+viability+testing+of+discarded+human+donor+livers.">Ex vivo normothermic machine perfusion and viability testing of discarded human donor livers.</a> American journal of transplantation official journal of the American Society of Transplantation and the American Society of Transplant Surgeons. 13 (5), 1327-1335 (2013).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Deze studie toont aan dat NEVKP een erytrocyt-gebaseerde oplossing kan worden uitgevoerd met uitstekende resultaten gedurende langere tijd in een varkensmodel. Tijdens de 10 uur ex vivo perfusie aangetoond dat de nieren stabiele perfusie parameters, actieve renale metabolisme, homeostase, en minimale schade aan de nieren. Urineproductie en nierschade afhangen van de samenstelling van de perfusievloeistof. Het is belangrijk om oncotische druk en osmolariteit van het perfusaat in een fysiologische bereik te houden. In het bijzonder zal een lage oncotische druk tot een onfysiologisch hoge urineproductie met significante nier oedeem en verhogen merkers van nierschade. STEEN oplossing met albumine wordt gekozen in dit model de oncotische druk te regelen en te simuleren fysiologische omstandigheden voor de nier. Natriumbicarbonaat en calciumgluconaat worden toegevoegd aan het systeem om fysiologische pH waarden bereiken, HCO 3 </sub&gt;, natrium, kalium, calcium en chloride. De selectie en dosering van de vasodilator is belangrijk voldoende bloedstroom en zuurstof veilig. De techniek van normotherme ex vivo perfusie nier heeft verschillende beperkingen. Ex vivo perfusie is niet geassocieerd met hormonale ondersteuning van de nier, die een negatieve invloed zouden kunnen hebben langere perfusie. Daarnaast is de nieuwe technologie op dit moment is geassocieerd met verhoogde kosten. Toekomstige verbeteringen kunnen de technologie vereenvoudigen en de kosten te verlagen. De ontwikkeling van een draagbare nier perfusie apparaat zou kunnen stellen aan koude nier opslag in de toekomst volledig te vermijden. De ernstige en aanhoudende tekort aan organen leidt tot een verhoogd gebruik van marginale organen (ECD of DCD nieren enten) 7. Momenteel wordt orgel behoud gebaseerd op statische koude opslag of hypothermie machine perfusie. Als een langdurige koude ischemische tijd heeft een belangrijke imphandelen op de uitkomst van de nierfunctie van de standaard criteria 15 en marginale enten 8,9, nieuwe conserveringstechnieken minimaliseren koude opslag zijn van bijzonder belang 16-19. Een belangrijk obstakel voor marginale grafts intensiever gebruik is het onvermogen om de kwaliteit en de houdbaarheid van organen voorafgaand aan transplantatie beoordelen. Momenteel zijn alleen klinische parameters zoals donorleeftijd, donor ziekten en warme ischemie tijd van de enten worden gebruikt voor de beslissing of een orgaan wordt geaccepteerd of afgewezen voor transplantatie. Door het behoud van het transplantaat onder normothermische omstandigheden, graft evaluatie op basis van perfusie karakteristieken en data is mogelijk. Real-time parameters zoals renale vasculaire stroom, druk, intrarenale weerstand, urineproductie, zuurstofverbruik en nierschade parameters (zoals AST en lactaat) worden verondersteld nuttig parameters om de levensvatbaarheid van het transplantaat te beoordelen. In Addition, de actieve stofwisseling tijdens NEVKP laat de toepassing van de reparatie strategieën om marginale nieren grafts voorafgaand aan de transplantatie te verbeteren. Zo kan de remming van pro-inflammatoire pathways, immunomodulatie, genoverdracht, en stamcellen toediening toekomstige technieken nieren grafts passen gedurende de bewaartijd en verbetering ontvanger resultaat.

Nieren zijn de meest getransplanteerde solide organen. Voor patiënten met eindstadium nierziekte, niertransplantatie biedt betere levensverwachting, en een betere kwaliteit van leven in vergelijking met dialyse 1-4. De aanhoudende organentekort brengt ernstige problemen op het gebied van transplantatiegeneeskunde (tabel 1) 5. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td></td><td> Verenigde Staten * </td><td> Eurotransplant regio ** </td></tr><tr><td> Patiënten op niertransplantatie wachtlijst </td><td> 101.563 (februari 2015) </td><td> 10.689 (december 2014) </td></tr><tr><td> Overleden donor nieren getransplanteerd in 2014 </td><td> 10.650 </td><td> 3119 </td></tr><tr><td> De mediane wachttijd aan overleden donor niertransplantatie (in jaren) </td><td> Tot 5 jaar * </td><td> Tot 4 jaar ** </td></tr></tbody></table> Tabel 1. NierGraft Tekort in de VS en Eurotransplant Gewest. Het resultaat van niertransplantatie wordt negatief beïnvloed door de wachttijd, met slechtere resultaten voor patiënten hij langdurig gedialyseerd 6. Dit belangstelling marginale nieren grafts als extra donor bron, zoals nieren van oudere donors, donors met meerdere comorbiditeiten (verlengde criteria donoren (ECD) en nieren gedoneerd na hartdood (DCD) geactiveerd. Marginale donornieren hadden we wel daalde in het verleden worden nu beschouwd voor transplantatie 7. Een belangrijk obstakel voor het gebruik van marginale nieren grafts is bewaartechniek koude anoxische opslag. Momenteel, zijn nieren grafts statisch opgeslagen op ijs of geperfuseerd bij 4 ° C zonder zuurstof. De koude anoxische bewaartechniek geassocieerd met de lopende graft schade tijdens nierpreservatie en staat ook graft beoordeling vanwege het gebrek aan Metabolism en urineproductie. In het bijzonder, marginale nieren enten tolereren koude opslag slecht, wat resulteert in aanzienlijke nierschade en hoge prijzen van vertraagde graft function (DGF) 8,9. DGF is een voorspellende factor voor arme lange termijn transplantaat functie. Extracorporale nier perfusie vertegenwoordigt een alternatieve methode voor het behoud, evaluatie en reparatie van organen. In een varken model werden gunstige resultaten gepresenteerd voor nieren doorbloed ex vivo onder normothermische voorwaarden 10,11. De eerste klinische studie uitgevoerd in 2013 toonde een lager tarief van vertraagde graft functie wanneer nieren opgehaald uit uitgebreide criteria donoren werden perfusie gedurende 1 uur onmiddellijk voorafgaand aan de transplantatie 12. Dit artikel presenteert een model van normotherme ex vivo nieren perfusie (NEVKP). Het doel van deze studie is om de toegepaste koude ischemie tijd tot een minimum beperken en de duur van NEVKP verlengen. NEVKPis een andere bewaarmethode die is gericht op de schade die kan worden veroorzaakt door koudeopslag verminderen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Neonatal cardiopulmonary bypass technology</td>
			<td>SORIN GROUP Canada Inc (Markhan, Canada)</td>
			<td>Custom made</td>
			<td>Neonatal venous reservoir D100 (500 mL, 1/16&#34; in- and outflow), neonatal oxygenator D100, centrifugal pump head (Revolution), arterial bubble filter (D130)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heart lung machine, St&#246;ckert S3</td>
			<td>SORIN GROUP Canada Inc (Markhan, Canada)</td>
			<td>Custom made</td>
			<td>Centrifugal pump, roller pump, control panel (sensors for pressure, flow, temperature, bubbles, and level), oxygen blender, heater unit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="3">Tubing</td>
			<td>SORIN GROUP Canada Inc (Markhan, Canada)</td>
			<td>01906BPC SG XS</td>
			<td>3/16&#34;x 1/16&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>019071PC SG XS</td>
			<td>1/4&#34;x 1/16&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>019060PC SG XH</td>
			<td>3/8&#34;x 1/16&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing connectors</td>
			<td>SORIN GROUP Canada Inc (Markhan, Canada)</td>
			<td></td>
			<td>Various sizes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>STEEN solution</td>
			<td>XVIVO (G&#246;teborg, SWE)</td>
			<td>19004</td>
			<td>200 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ringer&#39;s lactate</td>
			<td>Baxter (Mississauga, ON, CAN)</td>
			<td>JB2324</td>
			<td>175 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium bicarbonate</td>
			<td>Hospira (Montr&#233;al, QC, CAN)</td>
			<td>6625050</td>
			<td>pH dependent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium gluconate</td>
			<td>Pharmaceutical Partners of Canada (Richmond Hill, ON)</td>
			<td>C31110</td>
			<td>Calcium dependent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin</td>
			<td>Sandoz Canada Inc (Toronto, ON, CAN)</td>
			<td>10750</td>
			<td>1000 IU</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amino acid and glucose, Travasol 10%</td>
			<td>Baxter (Mississauga, ON, CAN)</td>
			<td>JB6760</td>
			<td>1 mL/h</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fast acting insulin, Novorapid</td>
			<td>Novo Nordisk Canada Inc (Mississauga, ON, CAN)</td>
			<td>DS6H748</td>
			<td>5 IE/h</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Verapamil</td>
			<td>Sandoz Canada Inc (Quebec, QC, CAN)</td>
			<td>52216</td>
			<td>0,25 mg/h</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

normothermic ex vivo kidney perfusion for the preservation of kidney grafts prior to transplantation

Kidney transplantation has become a well-established treatment option for patients with end-stage renal failure. The persisting organ shortage remains a serious problem. Therefore, the acceptance criteria for organ donors have been extended leading to the usage of marginal kidney grafts. These marginal organs tolerate cold storage poorly resulting in increased preservation injury and higher rates of delayed graft function. To overcome the limitations of cold storage, extensive research is focused on alternative normothermic preservation methods.
Ex vivo normothermic organ perfusion is an innovative preservation technique. The first experimental and clinical trials for ex vivo lung, liver, and kidney perfusions demonstrated favorable outcomes.
In addition to the reduction of cold ischemic injury, the method of normothermic kidney storage offers the opportunity for organ assessment and repair. This manuscript provides information about kidney retrieval, organ preservation techniques, and isolated ex vivo normothermic kidney perfusion (NEVKP) in a porcine model. Surgical techniques, set up for the perfusion solution and the circuit, potential assessment options, and representative results are demonstrated.

Hieronder worden de resultaten van zes proeven met een model van hartslag nier retrieval gepresenteerd. Na in situ flush en nieren retrieval werden de transplantaten opgeslagen op ijs gedurende 3 uur (SCS), terwijl de erythrocyten werden bereid. Voor de klinische setting, deze simuleert de tijd die nodig is voor het ophalen en achteraan tabel preparaat. NEVKP werd uitgevoerd gedurende 10 uur. Om fysiologische omstandigheden handhaven en een gesimuleerd in vivo omgeving voor de nier, dient de orgaankamer verwarmd worden afgedicht. Perfusie en urine vervanging oplossing moet fysiologische waarden voor bloed gas analyse, oncotische druk en osmolariteit vertegenwoordigen. Normale waarden (uitgangswaarden) verkregen uit Yorkshire varkens in situ bevinden zich in elke figuurbeschrijving respectievelijk (figuren 3-13). Doel van NEVKP is dat het implantaat wordt voorzien van voldoende zuurstof en voeding. Omdat ischemie cagebruikt vasoconstrictie, waardoor intrarenale weerstand bereiken van een constante stroom met een stabiele druk is een goede indicator voor adequate oxygenatie. Nadat de beoogde transplantaat temperatuur van 37 ° C via opwarmen van het orgaan na SCS wordt bereikt, debietwaarden en intrarenaal weerstand stal met een fysiologische constante druk van ongeveer 60-80 mmHg blijven gedurende de gehele perfusie (figuren 3 en 4). De hoeveelheid urineproductie hangt voornamelijk af van de samenstelling van de perfusievloeistof (Figuur 5). Uurlijkse metingen van veneuze en arteriële pO 2 onthullen de metabole activiteit van de nier. Het zuurstofverbruik werd berekend met de vergelijking ((pO 2 kunst - pO 2 ven) x stroom / gewicht) (Figuur 6) 14. Tijdens de perfusie pH, HCO 3 en elektrolyten zijn stabiel zonder ingrepen (figuren 7-10). Real-time AST en lactaat metingen dienen om cellulaire schade controleren. Geen verhoging van parameters van celschade wordt vastgesteld tijdens de periode NEVKP (figuren 11 en 12). De osmolariteit van de perfusie-oplossing is (Figuur 13). Histologische evaluatie onthult kleine wijzigingen (figuur 14-16). <img alt="Figuur 3" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig3.jpg" /> Figuur 3. Gemiddelde arteriële druk met standaarddeviatie (ml / min). Gedurende de perfusie van de stroom blijft in een fysiologisch bereik. Varkens fysiologische waarden, gemeten in situ: betekenen kunst. stroom: 170 ± 57 ml / min (range 83-325 ml / min). <img alt="Figuur 4" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig4.jpg" /> Figuur 4. intrarenale weerstand (IRR), gemiddelde en standaarddeviatie (mmHg / </strong&gt; Ml / min). De gemiddelde arteriële druk (MAP) blijft constant tussen 60 en 80 mmHg. De intrarenaal weerstand onder 0,5 mmHg / ml / min constant. <img alt="Figuur 5" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig5.jpg" /> Figuur 5. Totaal urinevolume, gemiddelde en standaarddeviatie (ml). Het totale volume urine hangt voornamelijk af van de samenstelling van de perfusievloeistof. Hoe hoger de oncotische druk en de osmolariteit, hoe lager de urineproductie. <img alt="Figuur 6" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig6.jpg" /> Figuur 6. Zuurstof consumptie, gemiddelde en standaardafwijking (ml / min / g). <img alt="Figuur 7" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig7.jpg" /> Figuur 7. pH veneuze, gemiddelde en de standaarddeviatie. De pH Remains constant in een fysiologische bereik zonder toediening van bicarbonaten. Varkens fysiologische waarden, gemeten in situ: pH 7,46 ± 0,06 (range 7,34-7,63). <img alt="Figuur 8" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig8.jpg" /> Figuur 8. HCO 3 veneus gemiddelde en standaarddeviatie (mmol / l). De HCO 3 blijft in een fysiologisch bereik zonder toediening van bicarbonaten. Porcine fysiologische waarden, gemeten in situ: HCO 3 30,3 ± 2,4 mmol / l (tussen 21,6-35,8 mmol / l). <img alt="Figuur 9" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig9.jpg" /> Figuur 9. Veneuze natriumconcentratie, gemiddelde en standaardafwijking (mmol / l). Het natriumgehalte blijft in een fysiologisch bereik. Porcine fysiologische waarden, gemeten in situ: 137,1 &amp;# 177; 3,8 mmol / l (tussen 118,7-140,9 mmol / l). <img alt="Figuur 10" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig10.jpg" /> Figuur 10. Veneuze kaliumconcentratie, gemiddelde en standaardafwijking (mmol / l). De kalium- blijft constant in een fysiologisch bereik. Porcine fysiologische waarden, gemeten in situ: 3,85 ± 0,46 mmol / l (tussen 3,5-5,36 mmol / l). <img alt="Figuur 11" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig11.jpg" /> Figuur 11. Veneuze aspartaataminotransferase, gemiddelde en standaarddeviatie. (AST; U / L) In de ex vivo normotherme nieren perfusie, AST toont een cel letsel marker. AST waarden zijn laag hele perfusie. <img alt="Figuur 12" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig12.jpg" /> Figuur 12: Lactaat<html> , Gemiddelde en standaardafwijking (mmol / l). In de ex vivo normotherme nier perfusie, lactaat is een celschade marker. De waarden zijn gehele perfusie stabiel. <img alt="Figuur 13" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig13.jpg" /> Figuur 13:. Osmolariteit van het serum, gemiddelde en standaarddeviatie (mOsm / L) A constant osmolariteit in de perfusievloeistof beveiligt lage maar constante urineproductie. Porcine fysiologische waarden, gemeten in situ: 282 ± 1,7 mOsm / l (tussen 279-283 mOsm / L). <img alt="Figuur 14" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig14.jpg" /> Figuur 14:. Histologie (H &amp; E) 50X / 200X vergroting van corticomedullaire knooppunt tonen mild buisvormige vacuolisatie. Geen tekenen van necrose.arget = &quot;_ blank&quot;&gt; Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken. <img alt="Figuur 15" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig15.jpg" /> Figuur 15: histologie (PAS) 50X / 200X vergroting van corticomedullaire knooppunt tonen mild buisvormige vacuolisatie.. Geen tekenen van necrose. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52909/52909fig15large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> <img alt="Figuur 16" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig16.jpg" /> Figuur 16:. Histologie (TUNEL kleuring) 25X / 200X vergroting. Heel af en toe kernen zijn gekleurd demonstreren zeer lage tarieven van apoptose. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52909/52909fig16large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Normothermic Ex Vivo Kidney Perfusion for the Preservation of Kidney Grafts prior to Transplantation at JoVE.com

Normothermic Ex Vivo Kidney Perfusion for the Preservation of Kidney Grafts prior to Transplantation

Het ernstige tekort aan organen heeft geleid tot een toename van het gebruik van marginale nieren grafts voor transplantatie. Dit heeft de interesse in alternatieve methoden voor de opslag geactiveerd, omdat marginale enten vooral tolereren koude opslag slecht. De techniek van normotherme ex vivo perfusie nier (NEVKP) een nieuwe bewaarmethode voor nieren grafts voorafgaand aan de transplantatie.

Normotherme<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Nier Perfusie voor het Behoud van de Nier transplantaten voorafgaand aan de transplantatie

Kidney transplantation has become a well-established treatment option for patients with end-stage renal failure. The persisting organ shortage remains a ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Normothermic Ex Vivo Kidney Perfusion for the Preservation of Kidney Grafts prior to Transplantation

A Method for Murine Islet Isolation and Subcapsular Kidney Transplantation

Een methode voor Murine Islet Isolatie en subcapsulaire Niertransplantatie

Since the early pioneering work of Ballinger and Reckard demonstrating that transplantation of islets of Langerhans into diabetic rodents could normalize ...

Steps for the Autologous Ex vivo Perfused Porcine Liver-kidney Experiment

Steps for the Autologous Ex vivo Perfused Porcine Liver-kidney Experiment

The use of ex vivo perfused models can mimic the physiological conditions of the liver for short periods, but to maintain normal homeostasis for an ...

Technique of Subnormothermic Ex Vivo Liver Perfusion for the Storage, Assessment, and Repair of Marginal Liver Grafts

Technique of Subnormothermic Ex Vivo Liver Perfusion for the Storage, Assessment, and Repair of Marginal Liver Grafts

Techniek van Subnormothermic<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Leverperfusie voor de opslag, Assessment, en reparatie van Marginal Lever Enten

The success of liver transplantation has resulted in a dramatic organ shortage. In most transplant regions 20-30% of patients on the waiting list for ...

Mouse Kidney Transplantation: Models of Allograft Rejection

Muis Niertransplantatie: Modellen van transplantaatafstoting

Rejection of the transplanted kidney in humans is still a major cause of morbidity and mortality. The mouse model of renal transplantation closely ...

Ex Situ Normothermic Machine Perfusion of Donor Livers

Ex Situ Normothermic Machine Perfusion of Donor Livers

In contrast to conventional static cold preservation (0-4 &#176;C), ex situ machine perfusion may provide better preservation of donor livers. Continuous ...

Functional Human Liver Preservation and Recovery by Means of Subnormothermic Machine Perfusion

Functionele menselijke lever behoud en herstel door middel van Subnormothermic Machine perfusie

There is currently a severe shortage of liver grafts available for transplantation.  Novel organ preservation techniques are needed to expand the pool of ...

Murine Kidney Transplant Technique

Muizen Niertransplantatie Techniek

The first mouse kidney transplant technique was published in 19731 by the Russell laboratory. Although it took some years for other labs to become ...

A Small Animal Model of Ex Vivo Normothermic Liver Perfusion

A Small Animal Model of Ex Vivo Normothermic Liver Perfusion

Een kleine diermodel van Ex Vivo Normothermic lever perfusie

There is a significant shortage of liver allografts available for transplantation, and in response the donor criteria have been expanded. As a result, ...

Optical Clearing and Imaging of Immunolabeled Kidney Tissue

Optische clearing en beeldvorming van Immunolabeled nierweefsel

Optical clearing techniques render tissue transparent by equilibrating the refractive index throughout a sample for subsequent three-dimensional (3-D) ...

Orthotopic Kidney Auto-Transplantation in a Porcine Model Using 24 Hours Organ Preservation And Continuous Telemetry

Orthotopische nier auto-transplantatie in een varkensmodel met behulp van 24 uur orgaanbehoud en continue telemetrie

In the present era of organ transplantation with critical organ shortage, various strategies are employed to expand the pool of available allografts for ...