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

Vi ønsker å takke Sorin Group (Milano, Italia) for å gi oss med skreddersydde nyre perfusjon kretser. Videre kan vi takke XVIVO Perfusjons Inc. (Goteborg, Sverige) for å gi oss med Steen løsning, BBraun AG (Melsungen, Tyskland) om leveranse med sprøyte pumper, og Rieber GmbH &amp; Co KG (Reutlingen, Tyskland).

Merk: En skjematisk oversikt over studieprotokollen er presentert i figur 1. <img alt="Figur 1" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig1.jpg" /> Denne studien protokoll normotermisk ex vivo nyre perfusjon figur 1. studieprotokoll. Er basert på en grisemodell. Etter kirurgisk disseksjon av karene i nyrene pode og spyling med 500 ml histidin-tryptofan-ketoglutarat (HTK), kan pode hentes. Etter kald lagring (SCS) for tre timer, er nyrene pode perfusert normotermisk ex vivo (NEVKP) for flere timer før den utpekte transplantasjon. Alle dyrene fikk human behandling i samsvar med de &#39;&#39; Principles of Laboratory Animal Care &#39;&#39; formulert av National Society for Medical Research og &#39;&#39; Guide for omsorg av forsøksdyr &#39;&#39; utgitt av National Institutes of Health,Ontario, Canada. Animal Care komité i Toronto Generelt Research Institute godkjent alle studier. 1. Dyr <ol><li> Bruk mannlige Yorkshire griser (27-33 kg) i denne protokollen. </li></ol> 2. Organ Retrieval <ol><li> Preoperativ prosedyre <ol><li> Huset de mannlige Yorkshire griser i et forskningsanlegg for minst en uke for å redusere stressnivået. Fast grisene i minst 6 timer før induksjon av anestesi. </li><li> Initiere anesthetization av pluggen ved hjelp av en intramuskulær injeksjon av ketamin (25 mg / kg), atropin (0,04 mg / kg), og midazolam (0,15 mg / kg). Deretter transportere dyret fra huset anlegget til operasjonsstuen (OR). </li><li> Plasser gris i liggende stilling på eller bord. La det puster 2 L av oksygen med 5% isofluran spontant. Etter avslapning, avsløre stemmebåndene med en laryngoskop og spray dem med 2% lidokain for å hindre en krampe forårsaket av intubasjon. After intubasjon med en 6,5 mm rør, blokkere mansjetten med 3-5 ml luft. Merk: Capnometry viser den korrekte stilling av tracheal røret. </li><li> Senk isofluran gassen til 2,5%. Sett ventilator til 14-16 pust / min og tidevolum til 10 - 15 ml / kg kroppsvekt. Overvåke gris nøye. Hjertefrekvens og oksygenmetning blir registrert av puls oksygenmetningen. </li><li> Under sterile forhold, innfører en 8,5 Fr. x 10 cm kateter i vena jugularis i Seldinger teknikk 13. Bruk derfor en nål å punktere venøs fartøyet. Etter innføring av en wire, bytt nålen med et kateter. Eliminere wire og fikse kateteret til huden. Administrer 200 ml Ringer-laktatoppløsning per time gjennom hele operasjonen. </li></ol></li><li> Kirurgisk prosedyre <ol><li> Etter desinfeksjon og dekning av operasjonsområdet, må du utføre et midtlinjesnitt fra xyphoid til symfyseprovokasjonstester. Å bedre eksponering, forlenge den kirurgiske tilnærming meden venstre lateral snitt. Dekk til store og små tarmer med et håndkle og plassere dem på venstre side for optimal tilgang til høyre nyre. </li><li> Separer inferior vena cava (IVC) fra abdominal aorta. Ligere aorta grener fra baksiden av aorta. </li><li> Etter fullstendig aortadisseksjon til baksiden, passere en ligatur rundt aorta kranie til nyre grener. I tillegg plassere to ligaturer kranie av hoftedelinger. Plasser et slips rundt venstre nyrearterien. </li><li> Frigjøre høyre nyre fra sin tilhenger vev. Dissekere renal vene, arterie, og ureter. </li><li> Åpne membran og administrere 1000 IE heparin per kg donor vekt inn i hjertet. For en DCD-modell, injisere 40 mval av KCl intracardially 3 min etter systemisk heparinisering å indusere hjertestans. Den hjertestans er vurdert som utgangspunkt for varm iskemi. </li><li> I mellomtiden, for innsamling av blod, koble linjene av CPDA poser (citrate, fosfat, dekstrose, enadenosin) til kateteret innføres i det øvre venstre halsvene. Utfør en myk spinn (1500 xg uten brems). Fjern plasma og buffycoat under sterile forhold (biosikkerhet kabinett klasse II) og lagre erytrocytter for transfusjon. </li><li> Cannulate aorta med et organ flush linje over hoftedelinger. Bind ligaturer på aorta og venstre nyrearterien. </li><li> Skyll nyre med histidin-tryptofan-ketoglutarat (HTK) oppløsning med et trykk på 100 cm H 2 O. Klem thorax cava og samle blodet via vena kateteret. Kutt abdominal cava under nyrevenen til å sikre en optimal flush i nyrene. </li><li> Etter en fullstendig tømming av høyre nyre, hente pode med et segment av aorta. Skjær nyrevenen og la ureter lang. </li></ol></li><li> Tilbake Tabell Klargjøring av Kidney Graft for Perfusjons <ol><li> Frigjør nyre fra tilhenger vev. Lukk kranie delen av aorta med et slips ennd cannulate den nedre del med en 1/4 &quot;x 3/8&quot; redusering. Feste mindre arterielle grener fra aorta. </li><li> Cannulate nyrevenen med en 1/4 &quot;x 3/8&quot; redusering direkte. Intubere ureter med en 8 Fr. fôring tube. </li><li> Plasser nyre på is inntil starten av NEVKP. </li></ol></li></ol> 3. Normotermisk Ex vivo Kidney Perfusjons (NEVKP) <ol><li> Klargjøring av perfusjon Circuit Perfusjon krets består av neonatal hjerte-bypass utstyr (figur 2). <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig2.jpg" /> Figur 2. Skjematisk tegning av Perfusjons Circuit. Kretsen består av neonatal hjerte-bypass-teknologi. Perfusjon oppløsning oppsamles i den venøse reservoar. En sentrifugalpumpe driver løsningen i oksygenatoren, der den er anriket med oksygen og oppvarmet til 37 ° C. Etter passing arterielle boblen filter, blir perfusatet drives med et trykk på 60-80 mm Hg gjennom nyrearterien inn i nyrene. Venøse utstrømming (0 - 3 mmHg) fører perfusatet tilbake i vene reservoaret. Sprøyter og infusjonspumper sikre forsyning med ytterligere forbindelser. Urinen samles i løpet av perfusjon. Perfusjon kretsegenskaper registreres kontinuerlig. Time venøse og arterielle blodgassprøver og nyre skade markører analyseres. <ol> <li> Koble skreddersydde perfusjon krets til nyrene perfusjon enheten. </li><li> Koble slangen til venøse reservoar og oxygenator. Koble arteriell linje slangen til arteriell strøm av oksygenatoren og posisjonere boblen filter i holderen. Koble spylelinjen. Koble venekateter slangen til innløpet av det venøse reservoar. </li><li> For vurdering i løpet av perfusjon, plugger temperatur sonde inn i arteriell uttaket, koble strømningsmåler og bubble sensoren til arteriell linje slangen, og koble trykkledninger. Koble til nivåsensor. </li><li> Koble venøse og arterielle sample linjer til venøse og arterielle prøve porter. </li><li> Plasser orgel kammer på en stand og introdusere venøse og arterielle rør gjennom preparerte hullene. Fest slangen til bordet og kammer fast. </li><li> Sett sugeslangen inn i valsen pumpen og plassere den ene ende inn i kammeret for å samle væske. </li><li> Koble oksygenslangen til gasstanken som inneholdt 95% O 2/5% CO2 og oksygenatoren. Koble varmeenhet slangen til oxygenator og orgelet kammeret. </li><li> Bruk slange klemmer å lukke venøse og arterielle utstrømning linjer. Påfør en annen slange klemme til utløpet av den venøse reservoaret. </li></ol></li><li> Utarbeidelse av Perfusjons Solution, tillegg, og Priming Circuit <ol><li> Bruk en infusjonspumpe for å erstatte produserte urin medRingers laktat. </li><li> Bruk av en sprøytepumpe for å administrere ernæring (glukose 0,5 ml / time, aminosyrer 0,5 ml / time) og insulin (5 IU / time) inn i vene reservoaret. Benytte en annen sprøytepumpe å tilføre en vasodilator (verapamil, 0,25 mg / time) direkte inn i arteriell linje. </li><li> Fyll venøs reservoar med perfusjon løsning. Derfor, hell Ringers laktat (175 ml), STEEN-løsning (200 ml), DRO (27 ml), heparin (1000 IU), natrium-bikarbonat for å regulere pH, og kalsiumglukonat i det venøse reservoar. Til slutt legger vasket erytrocytter (125 ml). </li><li> Slå på hjerte lunge maskin (HLM). Aktiver trykk, temperatur, nivå, og boble sensor paneler. Aktiver Data Management System (DMS) for å registrere data i hele perfusjon. Aktiver varmeenhet for å varme perfusjon løsningen og organkammeret til 37 ° C. Åpne O 2 forsyning. </li><li> Åpne tubing klammer bak venøs reservoaret og frigjøre sentrifugeal pumpe hodet fra luften helt. Starte sentrifugalpumpen ved 1000 rpm og la oppløsningen bli drevet gjennom hele kretsen. Klem rør utenom arteriell filter og slipper luft fra den arterielle filter. </li><li> Nullstille trykkledninger. Aktiver Sprøyter og infusjonspumper. </li></ol></li><li> Nyre Graft Perfusjons <ol><li> Fjern nyre fra isen, og plasser nyre på sengetøy i orgelet kammeret. Plasser urinen kateter i urinsamleren. Etter at den venøse og arterielle slangen er fri for luft, koble kontaktene til slangen. </li><li> Lukk snarveien mellom arterielle og venøse slangelinjer. Sett arterietrykk til 75 mmHg ved å regulere hastigheten på sentrifugalpumpe. </li><li> Ta opp trykk, arteriell strømning, temperatur og nærvær av bobler kontinuerlig med DMS. Observer verdiene nøye gjennom perfusjon. Under perfusjon, blod som lekker inn i kammeret er Collected via sugeslangen tilbake inn i vene reservoaret. </li><li> Registrere mengden av urin produsert. Samle venøse blod og urinprøver hver time. Overvåke perfusjon ved å ta venøse og arterielle blodgassprøver og aspartataminotransferase (AST), og laktat analyse. </li><li> På slutten av perfusjon, koble slangen fra nyrearterien og venen skylles pode med kaldt HTK, og lagre det på is i et sterilt organ posen før transplantasjon. </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.

Denne studien viser at NEVKP med en rød blodcelle-basert løsning kan utføres med gode resultater for en lengre periode i et svin modell. I løpet av 10 timer ex vivo perfusjon demonstrerte nyrene stabile perfusjon parametere, aktiv renal metabolisme, homeostase, og minimal nyreskade. Urinproduksjonen og nyreskade avhenger av sammensetningen av oppløsningen perfusjon. Det er viktig å holde kolloidosmotiske trykk og osmolaritet av perfusatet innenfor et fysiologisk område. Spesielt vil et lavt kolloidosmotiske trykk resultere i en unphysiologically høy urinproduksjon med sterk nyre ødem og økende markører for nyreskade. STEEN løsning inneholdende albumin er valgt i denne modellen for å regulere kolloidosmotiske trykk, og for å simulere fysiologiske betingelser for nyrene. Natriumbikarbonat og kalsiumglukonat tilsettes til systemet for å oppnå fysiologiske verdier av pH, HCO 3 </sub&gt;, natrium, kalium, kalsium og klorid. Utvelgelsen og dosering av vasodilatoren er viktig for å sikre tilstrekkelig blodstrøm og oksygentilførsel. Teknikken med normotermisk ex vivo nyre perfusjon har flere begrensninger. Ex vivo perfusjon er ikke assosiert med hormonelle støtte i nyrene, noe som kan ha negativ innvirkning på perfusjon lengre perioder. I tillegg har den nye teknologien, på dette tidspunkt, kan føre til økte kostnader. Fremtidige forbedringer kan forenkle teknologi og redusere kostnadene. Utviklingen av en bærbar nyre perfusjon enhet kan tillate å helt unngå kald nyre lagring i fremtiden. Den alvorlige og vedvarende organ mangel fører til økt bruk av marginale organer (ECD eller DCD nyre grafts) 7. Foreløpig er organbevaring basert på statisk kjølelager eller hypotermisk maskin perfusjon. Som et forlenget kald iskemisk tid har en betydelig imphandle på utfallet av nyrefunksjonen av standardkriterier 15 og marginale grafts 8,9, nye konserveringsteknikker minimerer kald lagring er av spesiell interesse 16-19. Et stort hinder for å bruke marginale grafts mer omfattende er manglende evne til å vurdere kvalitet og levedyktighet av organer før transplantasjon. Foreløpig er kun kliniske parametre som donor alder, giverrelaterte sykdommer, og varm iskemi tiden av grafts brukes for avgjørelsen av om et organ er akseptert eller avvist for transplantasjon. Ved å bevare pode henhold normotermisk forhold, pode vurdering basert på perfusjon egenskaper og data er mulig. Sanntid parametere som renal vaskulær mengde, trykk, intrarenal motstand, urinproduksjon, oksygenforbruk, og nyreskade parametere (slik som AST og laktat) er ment å være nyttige parametere for å vurdere levedyktigheten til transplantatet. I addition, gjør at den aktive metabolisme under NEVKP anvendelsen av reparasjons strategier for å forbedre marginale nyre-transplantater før transplantasjon. For eksempel kan inhibering av pro-inflammatoriske, immunmodulering, pathways genoverføring, samt stamcelle administrering fremtidige teknikker for å modifisere nyretransplantater under konserveringen tiden og forbedre mottaker utfall.

Nyrer er de oftest transplantert solide organer. For pasienter som lider av end nyresykdom, nyretransplantasjon gir bedre levealder og bedre livskvalitet sammenlignet med dialyse 1-4. Den vedvarende organ mangel representerer et alvorlig problem innen transplantasjonsmedisin (tabell 1) 5. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td></td><td> Forente Stater * </td><td> Eurotransplant region ** </td></tr><tr><td> Pasienter på nyretransplantasjon venteliste </td><td> 101563 (februar 2015) </td><td> 10689 (desember 2014) </td></tr><tr><td> Avdød donor nyrer transplantert i 2014 </td><td> 10650 </td><td> 3119 </td></tr><tr><td> Median ventetid til avdød donor nyretransplantasjon (i år) </td><td> Opp til 5 år * </td><td> Opp til 4 år ** </td></tr></tbody></table> Tabell 1. NyreGraft Mangel i USA og Eurotransplant Region. Utfallet av nyretransplantasjon er negativt påvirket av ventetid, med dårligere utfall for pasienter som utsettes for langvarig dialyse 6. Dette har utløst interesse i marginale nyretransplantater som en ekstra donor kilde, for eksempel nyrer fra eldre givere, givere med flere samtidige sykdommer (utvidede kriterier givere (ECD) og nyrer donert etter hjertedød (DCD). Marginale donor nyrer som ville vært falt i det siste er nå ansett for transplantasjon 7. En vesentlig hindring for bruk av marginale nyretransplantater er bevaring teknikken med kald anoksisk lagring. Foreløpig er nyretransplantater statisk lagret på is eller perfusert ved 4 ° C uten oksygen. Den kalde anoksisk bevaring teknikk er forbundet med løpende pode skade under nyre bevaring og tillater ikke pode vurdering på grunn av mangel på Metabolism og urinproduksjon. Spesielt marginale nyre grafts tolerere kjølelager dårlig, noe som resulterer i betydelig nyreskade, og høy forekomst av forsinket organfunksjon (DGF) 8,9. DGF er en prognostisk faktor for dårlig langsiktig organfunksjon. In vitro-nyre perfusjon representerer en alternativ metode for konservering, vurdering og reparasjon av organer. I et svin modell, ble gunstige resultater presenteres for nyrene perfuserte ex vivo etter normotermisk betingelser 10,11. Den første kliniske studie utført i 2013 viste en lavere rate av forsinket organfunksjon når nyrene hentet fra utvidete kriterier donorer ble dynket i 1 time umiddelbart før transplantasjon 12. Dette notatet presenterer en modell av normotermisk ex vivo nyre perfusjon (NEVKP). Målet med denne studien er å redusere påføres kald iskemi tid til et minimum og forlenge perioden med NEVKP. NEVKPer en alternativ konserveringsmetode som tar sikte på å redusere skader som kan være forårsaket av kalde lagringsteknikk.

<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.

I det følgende resultatene av seks eksperimenter ved hjelp av en modell for hjerte slå nyre gjenfinning presenteres. Etter in situ i flukt og nyre gjenfinning, ble grafts lagret på is i 3 timer (SCS), mens erytrocytter ble fremstilt. For klinisk setting, simulerer den tid som er nødvendig for innhenting og tilbake bordet preparatet. NEVKP ble utført i 10 timer. For å opprettholde fysiologiske forhold, og simulere en in vivo rundt for nyrene, bør organet kammeret oppvarmes og forsegles. Perfusjon og urin erstatningsløsning skal representere fysiologiske verdier for blodgassanalyse, Kolloidosmotisk press, og osmolaritet. Normale verdier (utgangsverdier) erholdt fra Yorkshire griser in situ, er plassert i hver figur beskrivelse, henholdsvis (figurene 3-13). Formålet med NEVKP er å sikre at pode tilføres tilstrekkelig oksygen og næring. Som iskemi cabruker vasokonstriksjon, og dermed øke intrarenal motstand, å oppnå en konstant strøm med et stabilt trykk er en god indikator for tilstrekkelig oksygenering. Etter målet pode temperatur på 37 ° C er nådd via gjenoppvarming av organet etter SCS, strømningsverdier og intrarenal motstand forblir stabil med en konstant fysiologisk trykk på omkring 60 til 80 mm Hg under hele perfusjon (figur 3 og 4). Mengden av urinproduksjon avhenger hovedsakelig av sammensetningen av perfusjon løsning (figur 5). Hver time målinger av venøse og arterielle pO 2 viser den metabolske aktiviteten av nyre. Oksygenforbruk ble beregnet ved hjelp av ligningen ((pO 2 art - pO 2 ven) x flow / vekt) (figur 6) 14. Under perfusjon pH, HCO 3, og elektrolytter er stabile uten å kreve inngrep (figurene 7-10). Sanntids AST og laktat målinger tjener til å overvåke celleskader. Ingen økning av parametere av celleskade er registrert under NEVKP perioden (figur 11 og 12). Osmolariteten av perfusjonen løsningen er stabil (figur 13). Histologisk vurdering avdekker mindre endringer (figur 14-16). <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig3.jpg" /> Figur 3. gjennomsnittlige arterielle flyt med standardavvik (ml / min). I løpet av perfusjon strømningen forblir i et fysiologisk område. Svin fysiologiske verdier, målt in situ: bety kunst. flow: 170 ± 57 ml / min (range 83-325 ml / min). <img alt="Figur 4" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig4.jpg" /> Figur 4. Intrarenal motstand (IRR), gjennomsnitt og standardavvik (mmHg / </strong&gt; Ml / min). Den midlere arterietrykk (MAP) forblir konstant mellom 60 og 80 mmHg. Den intrarenal motstand er under 0,5 mmHg / ml / min konstant. <img alt="Figur 5" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig5.jpg" /> Figur 5. Total urinvolum, gjennomsnitt og standardavvik (ml). Den totale urinvolum avhenger hovedsakelig av sammensetningen av perfusjon løsningen. Jo høyere kolloidosmotiske trykk og osmolaritet, jo lavere urinproduksjonen. <img alt="Figur 6" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig6.jpg" /> Figur 6. Oksygenforbruk, gjennomsnitt og standardavvik (ml / min / g). <img alt="Figur 7" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig7.jpg" /> Figur 7. pH venøs, gjennomsnitt og standardavvik. PH remains konstant i en fysiologiske området uten administrasjon av bikarbonater. Svin fysiologiske verdier, målt in situ: pH 7,46 ± 0,06 (spredning 7,34 til 7,63). <img alt="Figur 8" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig8.jpg" /> Figur 8. HCO 3 venøs, gjennomsnitt og standardavvik (mmol / l). Den HCO 3 forblir i en fysiologisk område uten administrering av bikarbonater. Svin fysiologiske verdier, målt in situ: HCO 3 30,3 ± 2,4 mmol / l (21,6 til 35,8 mmol / L). <img alt="Figur 9" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig9.jpg" /> Figur 9. Venous natriumkonsentrasjonen, gjennomsnitt og standardavvik (mmol / L). Natrium forblir i et fysiologisk område. Svin fysiologiske verdier, målt in situ: 137,1 &amp;# 177; 3,8 mmol / L (range 118,7 til 140,9 mmol / L). <img alt="Figur 10" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig10.jpg" /> Figur 10. Venous kaliumkonsentrasjon, gjennomsnitt og standardavvik (mmol / L). Kalium forblir konstant i et fysiologisk område. Svin fysiologiske verdier, målt in situ: 3,85 ± 0,46 mmol / L (range 3,5 til 5,36 mmol / l). <img alt="Figur 11" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig11.jpg" /> Figur 11. venous aspartataminotransferase, gjennomsnitt og standardavvik. (AST; U / L) I ex vivo normotermisk nyre perfusjon, demonstrerer AST en celleskade markør. AST verdier er lav gjennom perfusjon. <img alt="Figur 12" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig12.jpg" /> Figur 12: laktat<html> , Gjennomsnitt og standardavvik (mmol / L). I ex vivo normotermisk nyre perfusjon, representerer laktat et celleskade markør. Verdiene er stabil i perfusjon. <img alt="Figur 13" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig13.jpg" /> Fig. 13: osmolariteten for serum, gjennomsnitt og standardavvik (mOsm / L) En konstant osmolaritet i perfusjon løsningen sikrer lav, men konstant urinproduksjonen. Svin fysiologiske verdier, målt in situ: 282 ± 1,7 mOsm / L (område 279-283 mOsm / l). <img alt="Figur 14" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig14.jpg" /> Figur 14:. Histologi (H &amp; E) 50X / 200X forstørrelse av corticomedullary veikryss viser mild rørformet vacuolization. Ingen tegn til nekrose.Arget = &quot;_ blank&quot;&gt; Klikk her for å se en større versjon av dette tallet. <img alt="Figur 15" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig15.jpg" /> Figur 15: Histologi (PAS) 50X / 200X forstørrelse av corticomedullary veikryss viser mild rørformet vacuolization.. Ingen tegn til nekrose. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52909/52909fig15large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a> <img alt="Figur 16" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig16.jpg" /> Fig. 16: Histology (TUNEL-farging) 25X / 200X forstørrelse. En sjelden gang atomkjerner er farget demonstrerer svært lav forekomst av apoptose. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52909/52909fig16large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</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

Den alvorlige organmangel har ført til økt bruk av marginale nyre grafts for transplantasjon. Dette har utløst interesse for alternative lagringsmetoder, siden marginal grafts spesielt tolerere kjølelager dårlig. Teknikken med normotermisk ex vivo nyre perfusjon (NEVKP) representerer en ny fremgangsmåte for konservering nyretransplantater før transplantasjon.

Normotermisk<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Nyre Perfusjons for Bevaring av Kidney grafts før Transplantasjon

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

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

Technique av Subnormothermic<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Leverperfusjon for bagasje, Assessment, og reparasjon av begrensede lever grafts

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

Mus nyretransplanterte: Modeller av allograft-avstøting

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

Funksjonell Menneskelig Liver Bevaring og gjenoppretting ved hjelp av Subnormothermic Machine Perfusjons

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

Muse Kidney Transplant Technique

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

En liten dyr modell av Ex Vivo Normothermic lever perfusjon

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

Optisk clearing og Imaging av Immunolabeled nyre tissue

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

Ortotopisk nyre auto-transplantasjon i en svin modell ved hjelp av 24 timer organ bevaring og kontinuerlig telemetri

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