Inhaltszusammenfassung:
Einleitung
In den letzten Jahren gewann das Verfahren der maschinellen Leberperfusion sowohl für die experimentelle Forschung als auch in der klinischen Praxis zur Erweiterung des Spenderpools stark an Bedeutung, wobei verschiedene, bereits kommerziell erhältliche Systeme Anwendung finden. Ziel dieser Studie war die Entwicklung eines neuartigen ex vivo Systems mit der Fähigkeit einer Langzeit-Organkonservierung über die Durchführung von Normothermen Leberperfusionen. Darüber hinaus beschäftigt sich diese Arbeit mit der Vermeidung des während der Hepatektomie entstehenden ischämischen Reperfusionsschadens mit dem Ansatz einer Ischämie-freien Lösung.
Material und Methodik
Die Entwicklung des Normothermen Leberperfusionssystems erfolgte über die Durchführung von Vorversuchen (VV-NLP-PK), einem Einzelversuch (E1-NLP-SK) und zwei Standardversuchsreihen (SVR1 und SVR2) innerhalb eines Tiermodells mit deutschen Landrasseschweinen (n = 10). Während die Perfusionszeit innerhalb der SVR2 auf 24 Stunden beschränkt wurde, lag die Kultivierungszeit der übrigen Versuche bei bis zu 72 Stunden. Neben den grundlegenden Elementen einer dualen Perfusion von A. hepatica und V. portae über eine Zentrifugalpumpe, einen Oxygenator, einen Wärmeaustauscher und ein Blutreservoir, enthielt das normotherme Leberperfusionssystem ein Filtersystem mit integriertem Wasserschloss, eine physiologische Oxygenierung der Pfortader über einen arterio-portalen Bypass, eine Dialyse mit individuell einstellbarem Dialysat und eine physiologische über das Zwerchfell generierte Leberbewegung. Das Perfusat bestand aus einem Gemisch aus leukozytendepletiertem Erythrozytenkonzentrat und Blutserum. Die mögliche Entstehung eines Reperfusionsschadens wurde über ein, für den intraoperativen Gebrauch entwickeltes, mobiles Normothermes Leberperfusionssystem mit dem Ziel einer Ischämie-freien Operation bearbeitet. Als Kontrollversuche dienten Leberresektionen ohne intraoperative Intervention und anschließende postoperative Kühllagerung mit der derzeit als Goldstandard verwendeten Kultivierungsmethode Static cold storage (n = 3).
Ergebnisse
Innerhalb der Interventionsgruppe SVR2 mit intraoperativer Leberperfusion und fertigem Perfusionssystem konnte eine stabile Normotherme Leberperfusion von 24 Stunden mit fortbestehender Gallenproduktion durchgeführt werden. Die Perfusionsdaten wie Temperatur, Druck, pO2, pH, Hb und Mineralhaushalt wurden weitgehend im physiologischen Bereich gehalten. Bei einer Perfusionsmenge von ca. 1 L wurde eine mittlere GOT-Aktivität von 7436 U/L und eine GPT-Aktivität von 332 U/L gemessen. Histologisch konnte ein morphologisch vital aussehendes Lebergewebe nachgewiesen werden. Der Vergleich mit den Kontrollgruppen ohne Intervention und ohne folgende Perfusion ergab eine signifikante Erniedrigung der GOT- und GPT-Aktivitäten (p < 0,05). Die Hepatektomie ohne Intervention zeigte postoperativ um das 6-Fache erhöhte GOT- und um das 4-Fache erhöhte GPT-Aktivitäten. Die folgende 24-stündige statische Kühllagerung ergab keinen signifikanten Unterschied zur Normothermen Leberperfusion.
Diskussion
Die Normotherme Leberperfusion ist schon jetzt ein wichtiges Instrument in der Transplantationsmedizin zur Erweiterung des Spenderpools und zur Entwicklung neuer Therapien in der experimentellen Forschung. Das entwickelte Leberperfusionssystem ermöglichte nachweislich eine stabil durchführbare Perfusion von vierundzwanzig Stunden, wobei verschiedene neu eingebrachte Elemente einen Vorteil zu derzeit kommerziell erhältlichen Systemen aufwiesen. Wie schon in anderen Studien nachgewiesen, ist die intraoperative Leberperfusion möglich und kann den ischämischen Reperfusionsschaden mindern. Insbesondere für die Hepatektomie von Patienten ohne bestehenden Kreislauf bietet diese Intervention das Potential das Transplantatergebnis zu verbessern und den Pool an Spenderorganen zu erweitern.
machine perfusion