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 vill tacka Sorin Group (Milano, Italien) för att förse oss med skräddarsydda njur perfusion kretsar. Dessutom tackar vi Xvivo Perfusion Inc. (Göteborg) för att förse oss med Steen Solution, BBraun AG (Melsungen, Tyskland) för leverans med sprutpumpar och Rieber GmbH &amp; Co KG (Reutlingen, Tyskland).

Anmärkning: En schematisk översikt över studieprotokollet presenteras i figur 1. <img alt="Figur 1" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig1.jpg" /> Figur 1. studieprotokollet. Denna studie protokollet normotermisk ex vivo njure perfusion är baserad på en grismodell. Efter kirurgisk dissektion av kärlen i njurtransplantat och spolning med 500 ml histidin-tryptofan-ketoglutarat (HTK), kan transplantatet hämtas. Efter kylförvaring (SCS) för tre timmar, är njuren transplantatet perfuseras normotermisk ex vivo (NEVKP) för flera timmar tills den utsedda transplantation. Alla djur erhöll human vård i enlighet med de &quot;&#39;Principles of Laboratory Animal Care&#39; &#39;formulerade av Nationalföreningen för medicinsk forskning och&#39; &#39;Guide för vård av försöksdjur&#39; publicerad av National Institutes of Health,Ontario, Kanada. The Animal Care kommittén för Toronto General Research Institute godkände samtliga studier. 1. Djur <ol><li> Använd manliga Yorkshire svin (27-33 kg) i detta protokoll. </li></ol> 2. Organ Retrieval <ol><li> Preoperativ Procedur <ol><li> Hus manliga Yorkshire svin i en forskningsanläggning för minst en vecka för att minska sin stress nivå. Snabb svinen i minst 6 timmar före induktion av anestesi. </li><li> Initiera anesthetization av grisen med en intramuskulär injektion av ketamin (25 mg / kg), atropin (0,04 mg / kg), och midazolam (0,15 mg / kg). Därefter transporterar djuret från höljet anläggningen till operationssalen (OR). </li><li> Placera grisen i ryggläge på eller bord. Låt det andas 2 L av syre med 5% av isofluran spontant. Efter avkoppling, exponera stämbanden med en laryngoskopet och spraya dem med 2% lidokain för att förhindra en spasm orsakade av intubation. After intubering med en 6,5 mm rör, blockera manschetten med 3 - 5 ml luft. Obs: Capnometry avslöjar korrekt position av trakealtuben. </li><li> Sänk isofluran gas till 2,5%. Ställ ventilatorn till 14-16 andetag / min och tidalvolymen till 10 - 15 ml / kg kroppsvikt. Övervaka grisen noga. Puls och syremättnad registreras av puls oximetri. </li><li> Under sterila förhållanden, införa en 8,5 Fr. x 10 cm kateter i jugularvenen i Seldingerteknik 13. Därför använder en nål för att punktera det venösa kärl. Efter införandet av en tråd, byt ut nålen med en kateter. Eliminera viran och fixera katetern till huden. Administrera 200 ml Ringer-laktatlösning per timme under hela operationen. </li></ol></li><li> Kirurgisk procedur <ol><li> Efter desinfektion och täckning av kirurgiska området, utföra en mittlinjeincision från xyphoid till blygdbenssammanfogningen. För att förbättra exponeringen, förlänga den kirurgiska tillvägagångssätten vänstra laterala snitt. Täck stora och små tarmar med en handduk och placera dem till vänster sida för optimal tillgång till höger njure. </li><li> Separera den nedre hålvenen (IVC) från bukaortan. Ligera aorta grenar från baksidan av aorta. </li><li> Efter fullständig aortadissektion på baksidan, passera en ligatur runt aorta hjärn till njur grenarna. Dessutom, placera två ligaturer kraniala av höftbifurkationen. Placera en slips runt vänstra njurartären. </li><li> Frigör höger njure från sin angränsande vävnad. Dissekera njurvenen, artär och urinledaren. </li><li> Öppna membranet och administrera 1000 IU heparin per kg donator vikt in i hjärtat. För en DCD modell, injicera 40 mval KCl intracardially 3 minuter efter systemisk heparinisering att inducera hjärtstillestånd. Den hjärtstillestånd värderas som utgångspunkt varm ischemi. </li><li> Samtidigt för uppsamling av blod, ansluter i linje med CPDA påsar (citrat, fosfat, dextros, endenosine) till katetem införes i vänstra övre halsvenen. Utför en mjuk spinn (1.500 xg utan broms). Ta plasma och buffy coat i sterilt tillstånd (biosäkerhet skåp klass II) och lagra erytrocyter för transfusion. </li><li> Kanylera aorta med en orgel spola raden ovanför höftbifurkationen. Knyt ligaturer på aortan och den vänstra njurartären. </li><li> Spola njuren med histidin-tryptofan-ketoglutarat (HTK) lösning med ett tryck på 100 cm H2O Kläm bröst cava och samla blodet via jugular kateter. Skär buken cava under njurvenen att säkerställa en optimal tömning av njuren. </li><li> Efter en fullständig spolning av den högra njuren, hämta transplantatet med ett segment av aorta. Skär den renala venen och lämna urinledaren lång. </li></ol></li><li> Tillbaka Tabell Beredning av njurtransplantat för Perfusion <ol><li> Frigör njuren från angränsande vävnad. Stäng hjärn delen av aortan med en slips ennd kanylera nedre delen med en 1/4 &quot;x 3/8&quot; reducerings. Fästa mindre arteriella grenarna kommer från aorta. </li><li> Kanylera njurvenen med en 1/4 &quot;x 3/8&quot; reducerings direkt. Intuberas urinledaren med en 8 Fr. matningsrör. </li><li> Placera njuren på is fram till början av den NEVKP. </li></ol></li></ol> 3. normotermisk Ex vivo Njure Perfusion (NEVKP) <ol><li> Framställning av perfusionskretsen Perfusionskretsen består av neonatal kardiopulmonal bypassmaskiner (Figur 2). <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig2.jpg" /> Figur 2. Schematisk bild av perfusionskretsen. Kretsen består av neonatal hjärt bypass-teknik. Perfusionslösningen uppsamlas i den venösa reservoaren. En centrifugalpump driver lösningen i oxygenatorn, där den är berikad med syre och värmdes till 37 ° C. Efter passing artär bubbla filtret är perfusatet drivs med ett tryck på 60-80 mmHg genom njurartären i njuren. Den venösa utflödet (0-3 mm Hg) leder perfusatet tillbaka till den venösa reservoaren. Spruta och infusionspumpar trygga försörjningen med ytterligare föreningar. Urinen samlas hela perfusion. Perfusionskretsen egenskaper registreras kontinuerligt. Timvis venöst och blodgas prover, och njurskademarkörer analyseras. <ol> <li> Anslut skräddarsydd perfusionskretsen till njuren perfusionsanordning. </li><li> Anslut slangen till den venösa reservoaren och oxygenator. Anslut artärslangen till artär utflöde av oxygenatorn och placera bubblan filtret i hållaren. Anslut spolningsledning. Anslut den venösa ledningen slangen till inloppet hos den venösa reservoaren. </li><li> För bedömning under perfusion, anslut temperatursensorn i artärvägguttaget, anslut flödesmätaren och bubble sensorn till artärslangen och anslut tryckledningarna. Anslut nivågivare. </li><li> Anslut venösa och arteriella prov linjer till venösa och arteriella prov hamnar. </li><li> Placera orgelkammaren på ett stativ och införa det venösa och arteriella slangen genom de förberedda hålen. Fäst slangen till bordet och kammaren ordentligt. </li><li> För in sugslangen i rullpumpen och placera ena änden in i kammaren för att samla upp vätskorna. </li><li> Anslut syrgasslangen till gasen tank innehållande 95% O2 / 5% CO2 och oxygenatorn. Anslut värmeenheten slangen till oxygenatorn och orgelkammaren. </li><li> Använd slangklämmor för att stänga venösa och arteriella utflödesledningar. Applicera en annan slangklämman till utflödet av den venösa reservoaren. </li></ol></li><li> Framställning av perfusionslösningen, tillägg och Grund Circuit <ol><li> Använd en infusionspump för att ersätta den producerade urin medRingers laktat. </li><li> Använd en sprutpump för att administrera näring (glukos 0,5 ml / h, aminosyror 0,5 ml / h) och insulin (5 lU / h) in i den venösa reservoaren. Utnyttja en andra sprutpump för att ingjuta en vasodilator (verapamil, 0,25 mg / h) direkt i den arteriella linjen. </li><li> Fyll den venösa reservoaren med perfusionslösningen. Därför pour Ringers laktat (175 ml), Steen Solution (200 ml), Dro (27 ml), heparin (1000 lU), natriumbikarbonat för att justera pH och kalciumglukonat i den venösa reservoaren. Slutligen, tillsätt tvättade erytrocyter (125 ml). </li><li> Slå på hjärt-lungmaskin (HLM). Aktivera tryck, temperatur, nivå, och bubbelsensor paneler. Aktivera Data Management System (DMS) för att registrera data över hela perfusion. Aktivera uppvärmningsenhet för att värma perfusionslösningen och orgelkammaren till 37 ° C. Öppna O2 utbudet. </li><li> Öppna slangklämman bakom venös reservoaren och befria centrifugal pumphuvud från luften helt. Starta centrifugalpumpen vid 1000 varv per minut och låt lösningen att framdrivas i hela kretsen. Kläm slangen förbi artärfilter och släppa ut luft från artärfiltret. </li><li> Nollställ tryckledningarna. Aktivera sprutan och infusionspumpar. </li></ol></li><li> Njurtransplantat Perfusion <ol><li> Ta njuren från isen, och placera njuren på sängkläder på orgelkammaren. Placera urin katetern i urinpåse. Efter att se till att det venösa och arteriella slang är fri från luft, anslut kontakterna till slangen. </li><li> Stäng genvägen mellan den arteriella och venösa slangledningarna. Ställ det arteriella trycket till 75 mm Hg genom att reglera hastigheten hos centrifugalpumpen. </li><li> Spela tryck, arteriell flöde, temperatur och närvaro av bubblor kontinuerligt med DMS. Observera värdena noga hela perfusion. Under perfusionen, är blod läcker in i kammaren collected via sugslangen tillbaka till den venösa reservoaren. </li><li> Registrera den mängd urin produceras. Samla venöst blod och urinprov varje timme. Övervaka perfusion genom att ta venösa och gasprover arteriella blod och aspartataminotransferas (AST), och laktat analys. </li><li> I slutet av perfusion, koppla bort slangen från njur artär och ven, spola transplantatet med kall HTK, och förvara den på is i en steril organ påsen tills transplantation. </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.

Denna studie visar att NEVKP med en erytrocyt-baserad lösning kan utföras med utmärkta resultat för en förlängd tidsperiod i en grismodell. Under de 10 timmar ex vivo perfusion njurarna visade stabila perfusion parametrar, aktiv renal metabolism, homeostas och minimal njurskada. Urinproduktion och njurskada beror på sammansättningen av perfusionslösningen. Det är viktigt att hålla onkotiskt tryck och osmolaritet perfusatet inom ett fysiologiskt intervall. I synnerhet kommer ett lågt onkotiskt tryck resultera i en ofysiologiskt hög urinproduktion med betydande njurödem och ökande markörer för njurskada. STEEN lösning innehållande albumin väljs i denna modell för att reglera det onkotiska trycket och för att simulera fysiologiska förhållanden för njuren. Natriumbikarbonat och kalciumglukonat sättes till systemet för att uppnå fysiologiska värden på pH, HCO3 </sub&gt;, natrium, kalium, kalcium och klorid. Valet och doseringen av vasodilatorn är viktigt för att säkra tillräckligt blodflöde och syretillförsel. Tekniken av normotermisk ex vivo njure perfusion har flera begränsningar. Ex vivo perfusion är inte förknippat med hormonella stöd i njuren, vilket negativt kan påverka längre perfusion perioder. Dessutom, den nya tekniken, vid denna tidpunkt, är associerad med ökade kostnader. Framtida förbättringar kan förenkla tekniken och minska kostnaderna. Utvecklingen av en bärbar njure perfusionsanordning kan tillåta att helt undvika kall njure lagring i framtiden. Den svåra och bestående organbrist leder till en ökad användning av marginal organ (ECD eller DCD njurtransplantat) 7. För närvarande är organkonservering baserad på statisk kylförvaring eller hypotermi maskin perfusion. Som en långvarig kall ischemisk tid har en betydande implagen om resultatet av njurfunktionen av standardkriterier 15 och marginal transplantat 8,9 nya konserveringsmetoder minimerar kylförvaring är av särskilt intresse 16-19. Ett stort hinder för att använda marginella transplantat i större utsträckning är oförmågan att bedöma kvalitet och hållbarhet organ före transplantation. För närvarande är det bara kliniska parametrar såsom donatorns ålder, givarrelaterade sjukdomar och varm ischemi tid av transplantaten som används för beslut om ett organ godtas eller minskat för transplantation. Genom att bevara transplantatet enligt normotermisk förhållanden, bedömning transplantat baserat på perfusion egenskaper och data är möjlig. Realtids parametrar såsom njurkärl flöde, tryck, intrarenala motstånd, urinproduktion, syreförbrukning, och njurskada parametrar (såsom AST och laktat) är tänkt att vara användbara parametrar för att bedöma lönsamheten av transplantatet. I additjon, den aktiva ämnesomsättning under NEVKP tillåter tillämpningen av reparations strategier för att förbättra marginella njurtransplantat före transplantation. Till exempel kan hämning av pro-inflammatoriska vägar, immunmodulering, genöverföring, samt stamcells administration vara framtida tekniker för att ändra njurtransplantat under tiden bevara och förbättra mottagare resultatet.

Njurar är de vanligaste transplanterade fasta organ. För patienter som lider av slutstadiet njursjukdom, erbjuder njurtransplantation bättre förväntad livslängd och förbättrad livskvalitet jämfört med dialys 1-4. Den ihållande organbristen utgör ett allvarligt problem när det gäller transplantationsmedicin (Tabell 1) 5. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td></td><td> Förenta Staterna * </td><td> Eurotransplant regionen ** </td></tr><tr><td> Patienter på njurtransplantation väntelista </td><td> 101.563 (februari 2015) </td><td> 10.689 (december 2014) </td></tr><tr><td> Avlidna donator njurar transplanteras 2014 </td><td> 10,650 </td><td> 3119 </td></tr><tr><td> Median väntetid till avliden givare njurtransplantation (i år) </td><td> Upp till 5 år * </td><td> Upp till 4 år ** </td></tr></tbody></table> Tabell 1. NjureGraft Brist i USA och Eurotransplant Region. Resultatet av njurtransplantation påverkas negativt av väntetiden, med sämre utfall för patienter som utsatts för långvarig dialys 6. Detta har föranlett intresse marginella njurtransplantat som en extra donatorkälla, såsom njurar från äldre donatorer, donatorer med flera sjukdomstillstånd (utökade kriterier givare (ECD), och njurar donerade efter hjärtdöd (DCD). Marginal donatornjurarna som skulle ha varit minskat i det förflutna nu övervägas för transplantation 7. Ett stort hinder för användningen av marginella njurtransplantat är bevarandet tekniken med kall anoxisk lagring. För närvarande är njurtransplantat lagras statiskt på is eller perfusion vid 4 ° C utan syre. Den kalla anoxisk bevarande teknik är förknippad med pågående graft skada under njur bevarande och inte möjligt att bedöma transplantat på grund av bristen på Metabolism och urinproduktion. Särskilt marginella njurtransplantat tolererar kylförvaring dåligt, vilket resulterar i betydande njurskada, och höga hastigheter av fördröjd transplantatfunktion (DGF) 8,9. DGF är en prognostisk faktor för dålig långtidstransplantatfunktion. Extrakorporeal njure perfusion representerar ett alternativt förfarande för att bevara, bedömning och reparation av organ. I en grismodell, var positiva resultat presenterades för njurar perfusion ex vivo enligt normotermisk förhållanden 10,11. Den första kliniska studien 2013 visade en lägre försenad transplantatfunktion när njurarna hämtas från utökade kriterier donatorer perfunderades under 1 timme omedelbart före transplantation 12. Denna uppsats presenterar en modell av normotermisk ex vivo njure perfusion (NEVKP). Målet med denna studie är att minska den applicerade kall ischemi tid till ett minimum och förlänga NEVKP. NEVKPär ett alternativ konserveringsmetod som syftar till att minska de skador som kan orsakas av kalla lagringstekniker.

<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 följande resultatet av sex experiment med en modell av hjärt slå njure hämtning presenteras. Efter in situ-flush och njure hämtning ades transplantaten lagrades på is under 3 h (SCS), medan erytrocyter bereddes. För den kliniska miljön, simulerar detta den tid som krävs för inhämtning och baksidan tabell beredning. NEVKP utfördes under 10 h. För att upprätthålla fysiologiska betingelser och simulera en in vivo omgivning för njurarna skall organkammaren uppvärmas och förseglas. Perfusion och urin ersättningslösning bör utgöra fysiologiska värden för blodgasanalys, onkotiskt tryck, och osmolaritet. Normala värden (baseline-värden) erhållna från Yorkshire grisar in situ, är belägna i varje figur beskrivning, respektive (fig 3-13). Syftet med NEVKP är att säkerställa att transplantatet är försedd med tillräckligt med syre och näring. Som ischemi caanvänder kärlsammandragning, vilket ökar intrarenala motstånd, att uppnå ett konstant flöde med ett stabilt tryck är en bra indikator för adekvat syresättning. Efter målet transplantattemperatur av 37 ° C uppnås genom återuppvärmning av organet efter SCS flödesvärden och intrarenala motstånd förblir stabila med en konstant fysiologiskt tryck på omkring 60 till 80 mm Hg genom hela perfusionen (figurer 3 och 4). Mängden urinproduktionen beror huvudsakligen på sammansättningen av perfusionslösningen (Figur 5). Timvisa mätningarna av venös och arteriell pOa 2 avslöjar den metaboliska aktiviteten hos njuren. Den syreförbrukningen beräknades med användning av ekvationen ((PO 2 konst - PO2 ven) x flöde / vikt) (Figur 6) 14. Under perfusion pH, HCO3 och elektrolyter är stabila utan att kräva insatser (figur 7 - 10). Realtids AST och laktat mätningar tjänar till att övervaka cellskador. Ingen ökning av parametrar för cellskada upptäcks under NEVKP perioden (fig 11 och 12). Osmolariteten av perfusionslösningen är stabil (Figur 13). Histologisk bedömning visar små förändringar (Figur 14-16). <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig3.jpg" /> Figur 3. Medelvärde arteriell flödet med standardavvikelse (ml / min). Under hela perfusionen flödet förblir i ett fysiologiskt område. Svin fysiologiska värden, mätt på plats: betyda konst. flöde: 170 ± 57 ml / min (intervall 83 till 325 ml / min). <img alt="Figur 4" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig4.jpg" /> Figur 4. intrarenala motstånd (IRR), medelvärde och standardavvikelse (mm Hg / </strong&gt; Ml / min). Den genomsnittliga arteriella trycket (MAP) förblir konstant mellan 60 och 80 mm Hg. Den intrarenala motståndet är under 0,5 mm Hg / ml / min ständigt. <img alt="Figur 5" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig5.jpg" /> Figur 5. Den totala urinvolym, medelvärde och standardavvikelse (ml). Den totala urinvolymen beror huvudsakligen på sammansättningen av perfusionslösningen. Ju högre onkotiska trycket och osmolariteten, desto lägre urinproduktion. <img alt="Figur 6" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig6.jpg" /> Figur 6. Syreförbrukningen, medelvärdet och standardavvikelsen (ml / min / g). <img alt="Figur 7" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig7.jpg" /> Figur 7. pH venös, medelvärde och standardavvikelse. PH remains konstant i ett fysiologiskt intervall utan administration av bikarbonat. Svin fysiologiska värden, mätt på plats: pH 7,46 ± 0,06 (intervall 7,34-7,63). <img alt="Figur 8" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig8.jpg" /> Figur 8. HCO3 venös, medelvärde och standardavvikelse (mmol / l). Den HCO 3 förblir i ett fysiologiskt intervall utan administration av bikarbonater. Svin fysiologiska värden, mätt på plats: HCO 3 30,3 ± 2,4 mmol / L (intervall 21,6-35,8 mmol / L). <img alt="Figur 9" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig9.jpg" /> Figur 9. Venös natriumkoncentration, medelvärde och standardavvikelse (mmol / L). Kvar Natrium i en fysiologisk intervall. Svin fysiologiska värden, mätt på plats: 137,1 &amp;# 177; 3,8 mmol / L (intervall 118,7-140,9 mmol / L). <img alt="Figur 10" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig10.jpg" /> Figur 10. Venös kaliumkoncentration, medelvärde och standardavvikelse (mmol / L). Kalium förblir konstant i en fysiologisk intervall. Svin fysiologiska värden, mätt på plats: 3,85 ± 0,46 mmol / L (intervall 3,5 till 5,36 mmol / L). <img alt="Figur 11" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig11.jpg" /> Figur 11. Venös aspartataminotransferas, medelvärde och standardavvikelse. (AST, U / L) I ex vivo normotermisk njure perfusion, AST visar en cellskada markör. AST värden är låga i hela perfusion. <img alt="Figur 12" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig12.jpg" /> Figur 12: Laktat<html> , Medelvärde och standardavvikelse (mmol / L). I ex vivo normotermisk njure perfusion representerar laktat en cellskada markör. Värdena är stabil under hela perfusion. <img alt="Figur 13" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig13.jpg" /> Figur 13:. Osmolaritet av serum, medelvärde och standardavvikelse (mosm / L) En konstant osmolaritet i perfusionslösningen säkrar låg men konstant urinproduktion. Svin fysiologiska värden, mätt på plats: 282 ± 1,7 mosm / L (intervall 279-283 mosm / L). <img alt="Figur 14" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig14.jpg" /> Figur 14:. Histologi (H &amp; E) 50X / 200 gångers förstoring av corticomedullary korsning visar mild tubulär vakuolisering. Inga tecken på nekros.Arget = &quot;_ blank&quot;&gt; Klicka här för att se en större version av denna siffra. <img alt="Figur 15" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig15.jpg" /> Bild 15: histologi (PAS) 50X / 200 gångers förstoring av corticomedullary korsning visar mild tubulär vakuolisering.. Inga tecken på nekros. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52909/52909fig15large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a> <img alt="Figur 16" src="/files/ftp_upload/52909/52909fig16.jpg" /> Bild 16:. Histologi (TUNEL-färgning) 25X / 200 gångers förstoring. Någon enstaka gång kärnor färgas visar mycket låga apoptos. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52909/52909fig16large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</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 svåra organbristen har lett till ökad användning av marginalnjurtransplantat för transplantation. Detta har föranlett intresset för alternativa lagringsmetoder, eftersom marginal transplantat särskilt tolerera kylförvaring dåligt. Tekniken av normotermisk ex vivo njure perfusion (NEVKP) representerar en ny konserveringsmetod för njurtransplantat före transplantation.

Normotermisk<em&gt; Ex vivo</em&gt; Njure Perfusion för bevarandet av Njure transplantat före transplantation

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

En metod för Murine Islet Isolering och subkapsulär 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

Teknik för Subnormothermic<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Leverperfusion för lagring, Bedömning och Reparation av begränsade 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 Njurtransplantation: Modeller av allograftavstötning

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

Ex situ normotermisk Machine Perfusion av donator Lever

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

Funktionell Human Liver Bevarande och inkassering av belopp genom Subnormothermic Machine Perfusion

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

Murin njurtransplantation Teknik

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 djurmodell för Ex Vivo Normothermic lever Perfusion

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 och avbildning av Immunolabeled njure vävnad

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

Orthotopic Njure Auto-Transplantation i en Svin modell Använda 24 timmar Organ Bevarande och 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 ...