Forlenget ex-vivo normoterm nyreperfusjon: virkningen av perfusatsammensetning
Feb 26, 2022
Abstrakt
Normotermisk maskinperfusjon (NMP) av donornyrer gir mulighet for forbedret graftbevaring og objektiv pre-transplantasjon ex vivo organvurdering. For tiden finnes det en mengde perfusjonsløsninger for nyre-NMP. Denne studien hadde som mål å evaluere fire forskjellige perfusjonsløsninger side ved side og bestemme påvirkningen av forskjellige perfusatsammensetninger på måltenyreperfusjonsparametere. Grisnyrerog blod ble hentet fra et slakteri.Nyrergjennomgikk NMP ved 37˚C i 7 timer, med 4 forskjellige perfusjonsløsninger (n=5 per gruppe). Gruppe 1 besto av røde blodlegemer (RBC) og en perfusjonsløsning basert på Williams Medium E. Gruppe 2 besto av RBC, albumin og en balansert elektrolyttsammensetning. Gruppe 3 inneholdt RBC og et medium basert på en britisk klinisk NMP-løsning. Gruppe 4 inneholdt røde blodlegemer og et medium brukt i 24-timers perfusjonseksperimenter. NMP-strømningsmønstre for løsning 1 og 2 var like, løsning 3 og 4 viste lavere, men mer stabile strømningshastigheter. Tiobarbitursyrereaktive stoffer var signifikant høyere i løsning 1 og 4 sammenlignet med de andre gruppene. Nivåer av skademarkør N-acetyl- -D-glukosaminidase var signifikant lavere i løsning 2 sammenlignet med løsning 3 og 4. Denne studien illustrerer at perfusatsammensetningen under NMP påvirker de målte perfusjons- og skadeparametrene betydelig og dermed påvirker tolkningen av potensielle levedyktighetsmarkører. Ytterligere forskning er nødvendig for å undersøke den individuelle påvirkningen av hovedperfusatkomponenter for å bestemme de mest optimale forholdene under NMP og til slutt utvikle universelle organvurderingskriterier.
Nøkkelord:nyrefunksjon; nyre; nyreskade; nyrer perfundert; renal tubulær
CISTANCHE VIL FORBEDRE NYRE-/NYREFUNKSJONEN
Introduksjon
Over hele verden, standard givernyrekonserveringsmetoden er statisk kjølelagring (SCS). I Nederland brukes imidlertid hypotermisk maskinperfusjon (HMP) klinisk for å bevare alle avdøde donorernyrer.HMP viste en reduksjon i forsinket graftfunksjon og et forbedret 1- og 3-årnyregraftoverlevelse sammenlignet med SCS-konservering [1,2]. For å minimere det betydelige gapet mellom tilbud av og etterspørsel etter givernyrer,suboptimal avdøde-givernyrerblir stadig mer brukt. På grunn av økt bruk av disse mindre enn optimal kvalitet givernyrer,det er av ytterste viktighet å etablere ytterligere optimaliserte strategier for robust og objektiv vurdering før transplantasjon samt konservering. Bruk av normotermisk maskinperfusjon (NMP) for disse avdøde-donornyrerblir stadig mer vurdert. Prekliniske studier har vist at NMP kan føre til et bedre transplantasjonsresultat sammenlignet med SCS alene [3]. Som donasjon etter hjertedød og utvidede kriterier donornyrerer mindre tolerante for hypoterm lagring sammenlignet med organer avledet fra standardkriterier for donorprosedyrer, kan donororganer av marginal kvalitet ha nytte av NMP-konservering [4,5]. Foreløpig kun én klinisknyreNMP-forsøk utføres i Storbritannia, med en relativt kort perfusjonsperiode på 1 time før transplantasjon [6]. For adekvat organvurdering og gjenopplivning kan det imidlertid tenkes lengre NMP-tider [7]. Denne metoden gir mulighet for organdiagnostikk før transplantasjon, forbedret konservering og ex-vivo intervensjoner før transplantasjon for å forbedre post-transplantasjonnyrefunksjon. I dag har mange transplantasjonssentre begynt å investere i denne lovende normotermiske ex-vivo perfusjonsstrategien. Blant disse sentrene finnes det et bredt utvalg av NMP-perfusjonsløsninger. Den store heterogeniteten i sammensetningen kan hindre det endelige målet om å definere enhetlige og robuste NMP-vurderingskriterier. Denne heterogeniteten er delvis drevet av den foreløpig bare begrensede forståelsen av hva den eksakte formuleringen av en NMP-løsning bør være. Mest sannsynlig må en normoterm perfusjonsløsning inneholde en oksygenbærer, et kolloid og en balansert elektrolyttsammensetning [8]. Sammensetningen vil også avhenge av varigheten av NMP, ettersom lengre perioder med perfusjon vil kreve optimaliserte perfusatsammensetninger for å opprettholde et stabilt nær-fysiologisk miljø gjennom hele perfusjonen. Denne studien evaluerte fire forskjellige normotermiske perfusjonsløsninger, tre vanlig brukte eksisterende løsninger som det ikke ble gjort endringer på og en nydesignet løsning. Vi utførte forlenget (7 timer) NMP i et svinnyredonasjonsmodell. Målet vårt var å analysere i hvilken grad ulike perfusatsammensetninger som helhet påvirker elektrolyttbalansen,nyrefunksjon, og skademarkører målt under NMP.
Materialer og metoder
Nyre- og bloduttakLevedyktig svinnyrerfra tamme landrasegriser (purke; type Topigs 20) og blod ble hentet fra et lokalt slakteri (Kroon Vlees, Groningen, Nederland). Griser ble bedøvet med et bi-temporalt elektrisk støt og ble deretter avblåst i henhold til vanlige slakteriprosedyrer. Autologt blod ble samlet og heparin (5000 internasjonale enheter per ml (IE), LEO1 pharma, Ballerup, Danmark) ble tilsatt for å hindre blod i å koagulere.Nyrerble hentet raskt etter sirkulasjonsdød hos grisen, noe som resulterte i ca. 20 minutter med varm iskemi (WI) før kald konservering. Etter WI-perioden,nyrerble spylt og avkjølt med 180 ml natriumklorid (NaCl) (0,9 prosent) (Baxter BV, Utrecht, Nederland) ved 4˚C, som markerte starten på kald iskemi (CI).Nyrerble dissekert fri for overflødig fettvev og blodkar ble eksponert. Neste,nyrervar koblet til enNyreAssist Transport HMP-enhet (Organ Assist, Groningen, Nederland). Denne HMP-maskinen er bevartnyrermed kald (0–4˚C) UW maskinperfusjonsløsning (Belzer UW-MP løsning, Bridge to Life Ltd, Columbia, SC) i 2–4 timer ved bruk av oksygenert pulserende HMP ved et gjennomsnittlig arterielt trykk på 25 mmHg . Heparinisert autologt blod ble leukocytttømt ved bruk av et leukocyttfilter (BioR 02 pluss BS PF, Fresenius Kabi, Zeist, Nederland), sentrifugert og deretter ble supernatantplasma fjernet.
PerfusjonsløsningerFire eksperimentelle grupper ble definert (n=5 per gruppe), med en annen NMP-løsning i hver gruppe. I forkant avnyreuthenting, ble perfusjonsløsningen som ville bli brukt under eksperimentet bestemt. Alle de fire perfusjonsløsningene inneholdt autologe røde blodceller fra svin (RBC), men sammensetningen av hvert NMP-medium var forskjellig (tabell 1). I vårt laboratorium har vi fått god erfaring med perfusjon av svinnyrerog gnagerlever ved bruk av Williams Medium E (WME) (Life Technologies Ltd, Bleiswijk, Nederland) [9–11]. Dette perfusatet inneholder ikke en vasodilator, og vi bestemte oss for ikke å lage det
endringer i den opprinnelige løsningen. Perfusjonsløsningen til gruppe 2 ble utviklet av vår gruppe for å inneholde elektrolytter i fysiologiske konsentrasjoner og utøve et fysiologisk kolloid osmotisk trykk på den glomerulære membranen. Gruppe 3-perfusatet var en kolloidfri klinisk brukt britisk NMP-løsning, som for tiden brukes i en randomisert kontrollert studie som sammenligner 1 time NMP med SCS fra en menneskelig avdød donornyreri Storbritannia [12]. Når det gjelder gruppe 4, ble denne løsningen vellykket brukt i en autotransplantasjonsstudie av svin i Aarhus, Danmark [13]. Den er basert på perfusatet designet av Weissenbacher et al., som perfuserte kasserte menneskernyreri løpet av 24 timer [7]. I tillegg til de ovennevnte bestanddelene ble perfusatet i gruppe 1 supplert med glukose når konsentrasjonen falt under 4 mmol/l. Produserte urin var
time erstattes med WME. I gruppe 2 infunderte en sprøyteinfusjonspumpe total parenteral ernæring (SmofKabiven) (Fresenius Kabi Nederland BV, Zeist, Nederland) med en hastighet på 0,5 ml/håndinsulin (10{{1{ {12}}}}0 IE, også Novo Nordisk A/S) med en hastighet på 0,005 ml/t. Etter hver time ble urinproduksjonen resirkulert i gruppe 2 for å opprettholde en stabil elektrolyttbalanse. I den tredje gruppen ble 170 ml rene røde blodlegemer blandet med 120 ml saltvann, adenin, glukose og mannitol (SAG-M), noe som førte til en hematokrit på 0,5–0,65 l/l, for å etterligne sammensetningen av en typisk klinisk brukt enhet av RBC (som brukes i det britiske kliniske NMP-perfusatet). Under disse eksperimentene ble tre sprøyteinfusjonspumper brukt til å infusjonere Flolan (GlaxoSmithKline BV, Zeist, Nederland) med en hastighet på 5 ml/t, glukose 5 prosent (Baxter BV, Utrecht, Nederland) med en hastighet på 4 ml/t. h og en blanding av 150 ml Synthamin-17 10 prosent (Baxter Healthcare Ltd., Norfolk, Storbritannia), 6 ml natriumbikarbonat (NaHCO 3 ) 8,4 prosent (B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Tyskland) , 30 IE insulin (1000 IE, Novo Nordisk A/S, Bagsværd, Danmark) og Cernevit (Baxter BV, Utrecht, Nederland) med en hastighet på 20 ml/t, i henhold til protokollen til den gjeldende kliniske studien i Storbritannia. Urinproduksjonen ble hver time erstattet med Ringers laktat (også Baxter BV). Under NMP i den fjerde gruppen infunderte en sprøyteinfusjonspumpe verapamil (2,5 mg/ml, også Sandoz BV) oppløst i saltvann med en hastighet på 0,3 ml/t. Urinproduksjonen ble også resirkulert i denne gruppen etter hver time for å opprettholde en stabil elektrolyttbalanse. Prøvevolumer i hver gruppe ble korrigert med forskjellige komponenter. Volumet i gruppe 1 ble erstattet med WME, i gruppe 2 med perfusjonsmedium, i gruppe 3 med Ringers laktat og i gruppe 4 med Sterofundin1 (også B. Braun).
NMP oppsettPerfusjonsoppsettet var identisk med det som ble beskrevet tidligere av vår gruppe [14]. Denyrerble perfusert på asinusoid pulserende måte, med en frekvens på 60 pulser per minutt, ata sett, ikke-feedback regulert, trykk på 110/70 mmHg og oksygenert med 95 prosent oksygen/5 prosent karbondioksid (karbogen) under alle eksperimenter. Dette suprafysiologiske oksygennivået er standardprosedyre i alle fire eksisterende protokoller. Perfusjon ble kontrollert av et skreddersydd elektronisk grensesnitt og kontrollprogramvare (LabView Software, National Instruments Netherlands BV, Woerden, Nederland). En skjematisk figur av den normotermiske perfusjonskretsen er vist i figur 1.
Urin og perfusatanalyseHver time ble det tatt arterielle perfusat- og urinprøver. I gruppe 2 og 4, hvor urin ble resirkulert, ble det tatt perfusatprøver før urinresirkulering. Arterielle blodgassprøver av perfusatet ble analysert etter 0, 240 og 420 minutter med NMP. Perfusjonsparametere ble dokumentert hver halvtime. Konsentrasjoner av laktatdehydrogenase (LDH) og aspartataminotransferase (ASAT), natrium, kalium, glukose og kreatinin ble målt med standard kliniske analyser i perfusatet. Kreatininclearance, fraksjonert utskillelse av kreatinin per 100 g (FE kreatinin/100 g), og fraksjonert natriumutskillelse (FENa pluss ) ble beregnet for å bestemmenyrefunksjon. Ligningene finner du i S1-vedlegget. Både N-acetyl- -D-glukosaminidase (NAG) (også Sigma-Aldrich), som en markør fornyretubulær dysfunksjon/skade, og tiobarbitursyrereaktive stoffer (TBARS) (Lipid Peroxidation–malondialdehyde (MDA)) Assay Kit, Sigma-Aldrich BV, Zwijndrecht, Nederland), for å kvantifisere oksidativt stress, ble målt i perfusatet.
HistologiNålbiopsi av den øvrenyrebarkenble tatt før starten av NMP. På slutten av hvert eksperiment ble kirurgiske vevsprøver fra øvre cortex samlet inn. Disse biopsiene var
Statistisk analyseDataanalyse ble utført ved bruk av GraphPad Prism versjon 8.3.1 (GraphPad software Inc., La Jolla, CA, USA). For alle kontinuerlige longitudinelt målte variabler, som ASAT og LDH, ble arealet under kurven (AUC) beregnet. En enveis ANOVA med flere sammenligninger ble brukt for å sammenligne AUC-verdier mellom grupper dersom dataene var normalfordelt (Shapiro Wilk-test) og hadde homogenitet av varianser (testet ved hjelp av en Bartlett-test). Hvis data mislyktes med disse antakelsene, ble Kruskal-Wallis-testen med Dunns test for flere sammenligninger brukt. Tosidige p-verdier på 0.05 eller mindre ble ansett for å indikere statistisk signifikans.
Resultater
PerfusjonsparametereI tabell 2, data (gjennomsnitt, minimum og maksimum) om varm og kald iskemi, HMP-varighet og vekt før start og etter NMP samt deltavekt (forskjell i vekt ved t=420 versus t {{2 }}) er presentert. Deltavekten var signifikant høyere i gruppe 1 sammenlignet med gruppe 2 (p=0.041). Det var ingen andre signifikante forskjeller mellom verdiene til alle eksperimentelle grupper. Under NMPnyrearteriell strømning økte i løpet av de første 60 minuttene med reperfusjon i gruppe 1 og 2. Etter 60 minutter begynte strømningshastighetene vanligvis å avta. Perfusjoner i gruppe 3 og 4 startet med lavere strømningsverdier, men viste en mer konstant strømning gjennom hele NMP. Sluttverdier etter 7 timer med NMP var omtrent 75 ml/min/100g i alle grupper (fig 2).
Urin og perfusatanalyseIndividuelle data om funksjons- og skadeparametre gjennom perfusjon kan finnes i tabell 3.Nyrefunksjon.Gruppe 3 viste de høyeste nivåene av urinproduksjon (fig 3). Kumulativ diurese i gruppe 3 var signifikant høyere sammenlignet med gruppe 1 (p=0.003), gruppe 2 (p < 0,001)="" og="" gruppe="" 4="" (p="0.008)." noen="">nyreri gruppe 2 produserte ikke urin ved t=180 og t=300, noe som førte til lavere gjennomsnittlige nivåer av kumulativ urinproduksjon ved t=360 og t=420. Natrium- og kaliumnivåer varierte betydelig mellom gruppene (fig 4). Nivåene ved t=0 indikerer de første startverdiene ved perfusjon. Spesielt gruppe 3 viste godt
Under perfusjon falt pH i gruppe 3 uten stabilisering, mens de andre gruppene nådde et mer balansert nivå på ca. 7,4 etter 7 timer med NMP (fig 5). Kreatininclearance var lav i alle grupper (fig 6A og 6B). Likevel var den signifikant høyere enn i gruppe 3 sammenlignet med gruppe 2 (p=0.039). Fraksjonert utskillelse av kreatinin per 100 g (fig 6C og 6D) var signifikant høyere i gruppe 3 sammenlignet med gruppe 1 (p=0.026), gruppe 2 (p=0.017) og gruppe 4 ( p=0.045). FENa pluss var høy i alle grupper, noe som indikerer at tubulær funksjon var alvorlig svekket (fig 6E og 6F) hos disse iskemisk skadedenyrer. FENa pluss i gruppe 3 var signifikant høyere sammenlignet med gruppe 2 (p=0.037) og gruppe 4 (p=0.019). Alle andre grupper skilte seg ikke signifikant.Nyreskade.ASAT-nivåer under NMP ble analysert (fig 7A og 7B) som en markør for generell celleskade. Gjennomsnittlig AUC ble bestemt for hver gruppe. Nivåene i gruppe 4 var signifikant høyere sammenlignet med gruppe 1 (p=0.022) og gruppe 2 (p=0.011). LDH-nivåer ble også målt i perfusatet som en generell skademarkør (fig 7C og 7D). Det ble beregnet en AUC som viste laveste nivåer av LDH i gruppe 1 og 2. Gruppe 2 var signifikant lavere sammenlignet med gruppe 4 (p=0.020). Gruppe 1 viste signifikant lavere nivåer sammenlignet med gruppe 4 (p=0.022). NAG-nivåer var signifikant høyere i gruppe 3 sammenlignet med gruppe 1 (p=0.043) og gruppe 2 (p=0.006) (fig 8A og 8B). TBARS, konsentrasjonen av malondialdehyd (MDA), ble målt i alle fire gruppene som en markør for lipidperoksidasjon (fig 8C og 8D). MDA-nivåer var signifikant høyere i gruppe 1 sammenlignet med gruppe 2 (p=0.003) og gruppe 3 (p < 0.001).="" gruppe="" 2="" viste="" signifikant="" lavere="" mda-nivåer="" sammenlignet="" med="" gruppe="" 4="" (p="0.006)." gruppe="" 3="" viste="" signifikant="" lavere="" nivåer="" sammenlignet="" med="" gruppe="" 4=""><>
Histologi
Punktplottene i fig. 9 visernyretubulær skade/ATN, tubulær dilatasjon og glomerulær dilatasjonspoeng før starten av NMP (t {{0}}) og etter 7 timer med NMP (t=420). Innledende verdier av histologisk nekrose og tubulær dilatasjon var sammenlignbare mellom grupper, med bare marginale forskjeller i endepunktscore. Glomerulær dilatasjon ved t=420 var bemerkelsesverdig lavere i gruppe 2 sammenlignet med de andre 3 gruppene. Histologiske tall per gruppe kan finnes i S1 Fig. Bax og Bcl-2 fold induksjon, indikatorer for henholdsvis pro- og anti-apoptotisk genuttrykk, begge viste et skifte i endepunkt NMP-nivåer sammenlignet med nivåer ved t=0 (fig 10). Delta Bax genuttrykk (forskjell mellom t=0 og t=420) ble beregnet i alle grupper og var signifikant høyere i gruppe 1 sammenlignet med gruppe 2 (p=0.046), gruppe 3 (p < 0,001)="" og="" gruppe="" 4="" (p="0.003)." bcl-2-uttrykk="" gikk="" ned="" i="" alle="" grupper="" etter="" 7="" timers="" perfusjon="" uten="" signifikante="" forskjeller="" mellom="">
Diskusjon
Generell interesse fornyrenormotermiske ex-vivo maskinperfusjonsteknikker øker, men klinisk bevis er fortsatt begrenset med bare én pågående klinisk NMP-studie. Omfattende prekliniske studier har blitt utført for å undersøke potensialet til NMP. En mengde forskjelligenyrenormotermiske perfusater finnes blant forskjellige forskningsgrupper. Men spørsmålet i hvilken grad perfusatsammensetningen påvirkernyrefunksjonog hvordan det påvirker tolkningen av potensielle levedyktighetsmarkører gjenstår. Derfor evaluerte denne studien påvirkningen av fire forskjellige normotermiske ex-vivo perfusjonsløsninger side ved side pånyrefunksjonognyreskadeunder langvarig NMP ved bruk av et svinnyredonasjon etter sirkulasjonsdødsmodell.
vurdere isolertnyrefunksjonfør transplantasjon. Hosgood og kolleger ga det første kliniske beviset på gjennomførbarheten av vurdering av levedyktighet før transplantasjon undernyreNMP. Perfusjonsløsningen deres er for tiden den mest brukte under NMP og ble opprinnelig utviklet for å vurderenyrefunksjonfør transplantasjon innen 1–2 timers tidsrom [16].Nyrerperfundert med denne løsningen viser vanligvis høy urinproduksjon [17]. Faktisk ble den høyeste urinproduksjonen observert i gruppe 3, som er basert på dette kliniske britiske perfusatet, noe som førte til en mer enn fullstendig urinutskillelse av det sirkulerende volumet av perfusatet i denne gruppen i løpet av 7 timer med NMP. Det kontinuerlige tapet av sirkulerende perfusjonsvæskevolum måtte kompenseres ved intermitterende tilsetning av lignende volumer av Ringers laktat, i samsvar med den kliniske protokollen for denne perfusjonsløsningen. I vår studie resulterte dette i betydelige endringer i elektrolyttsammensetningen og pH, siden urin ikke ble resirkulert. Denne høye urinproduksjonen kan mest sannsynlig tilskrives fraværet av et kolloid kun i denne perfusjonsløsningen. Alle de tre andre gruppenes perfusjonsløsninger inneholdt en betydelig mengde albumin. I det intravaskulære rommet er albumin hovedkomponenten som opprettholder et normalt kolloidosmotisk trykk [18]. Balansen mellom hydrostatisk trykk og kolloid osmotisk trykk resulterer i en fysiologisk ultrafiltreringshastighet over den glomerulære membranen [19]. Kaths et al. viste at urinproduksjon under NMP ikke korrelerte med funksjon etter transplantasjon. De antok at urinproduksjonen i stor grad påvirkes av perfusatsammensetningen, spesielt det onkotiske trykket og osmolariteten, som er i tråd med våre resultater [20].
CISTANCHE VIL FORBEDRE NYRE-/NYREFEILT
Hovedansvarlig organ for regulering av elektrolytter ernyremen det er bevis på atnyreselv har også fordel av en balanse i elektrolytter. Det er fastslått at ubalanse i kalium og spesielt hypokalemi kan føre til en rekke endringer inyrefunksjoninkludert nedsatt tubulær transport, nedsatt urinkonsentrasjonsevne, endret natriumreabsorpsjon og intracellulær acidose [21–23]. For å gjøre rede for det uunngåelige urintapet av viktige perfusatelektrolytter, har Weissenbacher et al. foreslo bruk av urinresirkulasjon under NMP. De viste at det letter riktig vedlikehold av perfusatvolum og homeostase hos kasserte menneskernyrer, selv etter 24 timer med NMP [7]. Den målte albuminkonsentrasjonen i perfusatet avtok over tid under perfusjon. Denne reduksjonen er mest sannsynlig forårsaket av vedheft av albumin til plastperfusjonskretsrøret, og bare en liten mengde kan tilskrives tapet i produsert urin, som også er observert i andre NMP-studier [24]. Dette urintapet av albumin kan forklares med varm iskemi-indusert skade på endotelceller med en forstyrrelse av filtermembranene som resulterer i proteinuri, som er i tråd med våre observerte nivåer av albuminuri under NMP [25].
Vi kan ikke fullstendig forklare mekanismen for forskjellene mellom grupper som vi observerte inyrevektøkning under NMP. Histologisk undersøkelse var ikke avgjørende for mulige områder med ødemdannelse. Ytterligere undersøkelse er nødvendig for å avklare de potensielt multifaktorielle mekanismene for vektøkning i forhold til perfusjonsløsningen som brukes. Ulike perfusjonsparametere ble målt, hvornyreflow viste de mest slående forskjellene.Nyreflyten i gruppe 3 og 4 opprettholdt de mest stabile nivåene gjennom hele 7-time NMP-perioden. Løsningene i disse gruppene ble supplert med en vasodilator mens løsningene i de to første gruppene ikke ble det. Endogene vasodilatorer fremmer vaskulær glatt muskelavslapning og regulerer derved regional blodstrøm [26]. Siden gruppe 1 og 2 ikke ble supplert med vasodilator, kan vasospasmer ha ført til redusertenyrearteriell strømning. Dessuten er det bevis på at medullær og kortikal flyt kan reguleres individuelt [27,28]. Foreløpige upubliserte data fra vår gruppe, basert på presise og kvantitative funksjonelle MR (ASL) strømningsmålinger under NMP støtter sterkt denne mekanismen. I disse eksperimentene,nyreflow i løpet av den første timen av NMP er hovedsakelig medullar, som skifter til corticalflow etter mer enn en time med perfusjon. Denne regionale omfordelingen av flyt kan forklare toppen sett i perfusjoner av gruppe 1 og 2, muligens på grunn av medullær shunting i løpet av den første timen. Tilsetning av en vasodilator ved starten av NMP kan øke en overveiende kortikal mikroperfusjon umiddelbart ved starten av NMP, noe som resulterer i en mer stabil strømning som observert i gruppe 3 og 4. Derfor, hvis et stabilt strømningsmønster og en muligens mer fysiologisk overveiende kortikal perfusjon er ønsket under NMP, kan det være lurt å tilsette en vasodilator til perfusjonsløsningen. Alternativt kan gjentatt vask av røde blodlegemer før perfusjon reduserenyrevasokonstriksjon ved å redusere den vasokonstriktive aktiviteten til røde blodlegemer [29].
Nyrefunksjonunder NMP var markert svekket hos alle svinnyrer, muligens på grunn av den første varme iskemiske skaden og mangelen på fysiologiske humorale reguleringsmekanismer, slik som de som drives av anti-diuretisk hormon og aldosteron. Kreatininclearance var lav og høye verdier av FENa pluss ble observert i alle gruppene. Den plutselige økningen i FENa pluss etter 3 timer med NMP i gruppe 2 kan ha vært et resultat av fravær av urinproduksjon hos flerenyrerved t=240 og t=300, mens på slutten av perfusjonennyrerbegynte å produsere urin igjen. Forhøyede verdier av FENa pluss er antagelig et resultat av tubulær nekrose som også er rapportert i tidligere studier [30,31]. I tillegg påvirkes in vivo kreatininclearance og FENa pluss-nivåer i stor grad av humoral regulering. Som humoristisk regulering
manglet under NMP-eksperimentene, er ikke fysiologisk kreatininclearance og FENa pluss-nivåer å forvente i vårt NMP-oppsett.
For å kvantifisere skade pånyreceller, ASAT- og LDH-nivåer ble målt. De høyeste nivåene ble observert i gruppe 3 og 4, noe som tyder på at de fleste skadene skjedde i disse to gruppene. Kaths et al. viste at økte ASAT-nivåer under NMP korrelerer med post-transplantasjonnyrefunksjonog derfor kan ASAT være en viktig biomarkør for vurdering av organets levedyktighet [20]. Påvirkningen av forskjellige perfusatsammensetninger på målte ASAT-nivåer understreker viktigheten av å harmonisere NMP-protokoller blant transplantasjonssentre, for å muliggjøre konsistent tolkning av NMP-data på global basis. Nivåene av NAG, en markør for endret tubulær integritet og tubulær skade [32,33], var høyest i gruppe 3, noe som indikerer at de fleste tubulære skader skjedde i denne gruppen. TBARS-nivåer ble målt for å kvantifisere oksidativt stress under perfusjon. De høyeste nivåene ble observert i gruppe 1 og 4, noe som tyder på detnyreri disse gruppene opplevde det høyeste oksidative stresset, noe som kunne ha resultert i nedsatt cellulær funksjon [34]. Skiftet i Bax/Bcl-2-forhold etter 7 timer med NMP sammenlignet med biopsien før NMP er sannsynligvis et resultat av den første varme iskemiske perioden, snarere enn de potensielt skadelige effektene som oppstår under NMP. Iskemisk skade etter påfølgende reperfusjon induserer en regulatorisk apoptosekaskade, som spiller en nøkkelrolle i prosessen med reparasjon av den skadede proksimale tubuli [35]. Selv om mange normotermiske skademarkører har blitt foreslått, har ingen til dags dato blitt validert i en veldrevet klinisk studie. En studie som korrelerer en rekke lovende skademarkører målt under NMP med post-transplantasjonnyrefunksjonkreves for å belyse hvilke potensielle biomarkører som bør inkorporeres i normotermiske ex-vivo levedyktighetsvurderingskriterier.
CISTANCHE VIL FORBEDRE NYRE-/NYREINFEKSJON
Vårt NMP-oppsett ble brukt sammen med en svinemodell av DCDnyredonasjon i hvilket slakterinyrerble benyttet. En begrensning ved denne studien er at en slakteri-prosedyre er basert på blodpropp etterfulgt av hjertestans, noe som gjør den litt forskjellig fra en faktisk DCD-modell der sirkulasjonsstans skyldes hjerteiskemi og/eller svikt. Imidlertid observerte vi detnyreri vår studie viste iskemisk skade lik den som ble oppstått etter DCD [36,37]. Derfor føler vi at dagens slakteri-DCD-modell vil bidra til å redusere bruken av forsøksdyr samtidig som den opprettholder essensiell pålitelighet og reproduserbarhet. Selv om våre eksperimentelle grupper var relativt små, er gruppestørrelsene våre sammenlignbare med de i andre svinnyremaskinperfusjonsstudier [17,38–40]. NMP-perfusjonsparametrene som vi registrerte i gruppe 3, som var basert på den britiske kliniske perfusjonsløsningen brukt av Hosgood et al., kan ikke sammenlignes fullstendig med resultater tidligere rapportert av Leicester/Cambridge-gruppen [6,12]. I vår studie,nyrergjennomgikk en mye lengre periode med NMP og ble perfusert med et høyere gjennomsnittlig arterielt trykk. Dessuten,nyrerperfundert av Hosgood et al. ble transplantert etter maskinperfusjon. For en fullstendig pålitelig sammenligning mellom de fire perfusjonsløsningene, bør en fremtidig studie inkludere transplantasjon avnyreretter NMP da dette vil gi mulighet for faktisk oppfølging og funksjonsvurdering in vivo.
Som konklusjon, perfusjon av svinnyrerviste seg gjennomførbar med alle fire testede løsningene. Det var imidlertid betydelige forskjeller mellom elektrolyttnivåene,nyrefunksjonparametere, og skademarkører i de fire gruppene. Disse forskjellene, i kombinasjon med dagens heterogenitet i anvendte perfusjonsløsninger blant grupper, hindrer utviklingen av standardiserte NMP vurderingskriterier. Vi føler at i både eksperimentell og klinisk NMP er det viktig å nøye forhåndsspesifisere det nøyaktige formålet og ønsket varighet av NMP, da hver enkelt kan kreve nødvendige justeringer i perfusat- og perfusjonsprotokollen. Det er viktig å understreke at denne studien fokuserte på effektene av eksisterende perfusater som helhet på målte resultater, snarere enn å undersøke rollene til individuelle perfusatkomponenter. Ytterligere studier er nødvendig for å belyse de individuelle påvirkningene og fordelene til hver perfusatingrediens under NMP
