Normotherme maschinelle Perfusion (NMP) versus statische Kühllagerung (SCS) bei der menschlichen Nierentransplantation (NMP-DBD)

Die erste menschliche Nierentransplantation (KT) wurde von Murray et al. durchgeführt. im Jahr 1954 und hat sich als Standardbehandlung für Nierenversagen (früher als terminale Nierenerkrankung (ESRD) bezeichnet) entwickelt. Im Jahr 2020 waren in Deutschland etwa 7067 Patienten für eine KT registriert, jedoch konnten aufgrund von Organmangel nur 1342 Transplantationen durchgeführt werden. Die Zahl der Patienten auf der Warteliste übersteigt die Zahl der Spender deutlich. Rund 390 Patienten starben, während sie auf der Warteliste auf ein geeignetes Organ warteten, weitere 492 Patienten brachen die Behandlung aufgrund von Morbidität und fortschreitender Erkrankung ab. Um die Auslastung des Spenderpools zu steigern, wurden mehrere Strategien angestrebt, darunter Lebendspende, Alt-für-alt-KT und Transplantation von Allotransplantaten von Spendern mit erweiterten Kriterien (ECD). Während ECD-Allotransplantate mit einer höheren Inzidenz von transplantatbedingten Komplikationen und einem schlechteren postoperativen Ergebnis verbunden sind, wurden neuartige Konservierungstechniken wie die maschinelle Ex-vivo-Perfusion (MP) des Spender-Allotransplantats entwickelt, um die Funktion marginaler Organe nach der Transplantation zu optimieren.

Die gängige Praxis der Organkonservierung in statischer Kühllagerung (SCS) hat sich seit der ersten Einführung der ursprünglichen Organkonservierungslösung der University of Wisconsin (UW) Ende der 1980er Jahre kaum verändert. Die Erhaltung statischer Organe beruht auf Hypothermie, um den Stoffwechsel zu verlangsamen und den Sauerstoffbedarf zu reduzieren, um die Ischämietoleranz zu verlängern und eine schnelle funktionelle Beeinträchtigung des Transplantats zu verhindern und so eine Schädigung des Transplantats zu verzögern. Während ein erheblicher Teil des anaeroben Stoffwechsels mit geringer Geschwindigkeit weiterläuft, kommt der Stoffwechsel des Allotransplantats während der SCS nicht vollständig zum Erliegen. Darüber hinaus führt der Mangel an durch den Blutfluss verursachter Scherspannung zu einer Störung der endogenen Stickoxid (NO)-Produktion und einer Funktionsbeeinträchtigung der Endothelzellen. Bei der Reperfusion führt die Wiedereinführung von sauerstoffreichem Blut in das ischämische Allotransplantat zu einem respiratorischen Ausbruch mit massiver Produktion reaktiver Sauerstoffspezies (ROS), mitochondrialem oxidativem Stress und einer sterilen Entzündungsreaktion, die für Nierenschäden von entscheidender Bedeutung ist. Diese Kaskade von Ischämie-Reperfusionsschäden (IRI) führt letztendlich zu einem beeinträchtigten Ergebnis, insbesondere im ECD-KT-Umfeld. Während hochwertige Transplantate in der Regel weniger anfällig für IRI sind, weisen ECD-Allotransplantate eine beeinträchtigte Mikrozirkulation und eine erhöhte Anfälligkeit für entzündlichen und oxidativen Stress auf und vertragen daher eine längere Kühllagerung schlecht.

In den letzten Jahren wurde MP als vielversprechende Strategie im Zusammenhang mit der ECD-Nierentransplantation erkannt. Während SCS nur die Lagerzeit verlängert und die während der Kälteischämie erlittenen Schäden begrenzt, kann MP einige dieser Effekte umkehren.

Hypothermie (HMP) und hypothermische sauerstoffhaltige MP (HOPE) können als dynamische Kaltorgankonservierung angesehen werden, die auf einer durch Hypothermie verursachten Verlangsamung des Stoffwechsels basiert und darauf abzielt, die positiven Effekte der Hypothermie, die in der klassischen Kühllagerung beobachtet werden, mit den positiven Effekten der dynamischen Konservierung zu kombinieren. Im Gegensatz dazu ahmt die normotherme Perfusion (NMP) physiologische Umstände nach und sorgt für eine ausreichende Sauerstoff- und Nährstoffversorgung.

Endischämisches HMP mit Sauerstoff (HOPE) ist durch eine aktive Sauerstoffanreicherung des Perfusats während MP gekennzeichnet. Obwohl in präklinischen Studien über vorteilhafte Wirkungen von HOPE berichtet wurde, konnte kein signifikanter Einfluss auf DGF, PNF oder das Transplantatüberleben nach einem Jahr in der humanen KT nachgewiesen werden. Im Gegensatz zu hypothermischen Konservierungsmethoden liegen nur begrenzte Daten zu NMP in menschlichen KT vor. Tatsächlich gibt es keine registrierten randomisierten kontrollierten klinischen Studien (RCT), die endischämisches NMP mit SCS bei Spenden nach Hirntod (DBD) vergleichen, dem einzigen legalen Spendenumstand in Deutschland.

Ziel dieser Studie ist es, die Auswirkungen von endischämischem NMP im Vergleich zu SCS in einer multizentrischen prospektiven, randomisierten, kontrollierten klinischen Studie (RCT) mit ECD-Nieren-Allotransplantaten von DBD-Spendern zu untersuchen.