Normothermische machinale perfusie (NMP) versus statische koude opslag (SCS) bij menselijke niertransplantatie (NMP-DBD)

De eerste menselijke niertransplantatie (KT) werd uitgevoerd door Murray et al. in 1954 en heeft zich ontwikkeld tot de standaardbehandeling voor nierfalen (voorheen eindstadium nierziekte (ESRD) genoemd). In 2020 stonden ongeveer 7067 patiënten op de lijst voor KT in Duitsland, maar vanwege orgaantekort konden slechts 1342 transplantaties worden uitgevoerd. Het aantal patiënten op de wachtlijst is aanzienlijk groter dan het aantal donoren. Ongeveer 390 patiënten stierven terwijl ze wachtten op een geschikt orgaan op de wachtlijst, en nog eens 492 patiënten vielen af ​​vanwege morbiditeit en voortschrijdende ziekte. Om het gebruik van de donorpool te vergroten, zijn verschillende strategieën nagestreefd, waaronder donatie bij leven, ouderwetse KT en transplantatie van allotransplantaten met verlengde criteriadonor (ECD). Hoewel ECD-transplantaten in verband worden gebracht met een hogere incidentie van transplantaatgerelateerde complicaties en een verminderd postoperatief resultaat, zijn er nieuwe conserveringstechnieken zoals ex-vivo machineperfusie (MP) van het donortransplantaat ontwikkeld met als doel de functie van marginale organen na transplantatie te optimaliseren.

De gebruikelijke praktijk van statische koude opslag (SCS) voor orgaanbewaring is weinig veranderd sinds de eerste introductie van de oorspronkelijke oplossing voor orgaanbewaring van de University of Wisconsin (UW) eind jaren tachtig. Statische orgaanbehoud is afhankelijk van hypothermie om het metabolisme te vertragen en de zuurstofbehoefte te verminderen om ischemietolerantie te verlengen en snelle functionele transplantaatbeschadiging te voorkomen, waardoor transplantaatbeschadiging wordt vertraagd. Hoewel een aanzienlijk deel van het anaërobe metabolisme in een laag tempo doorgaat, stopt het metabolisme van het allotransplantaat niet volledig tijdens SCS. Bovendien veroorzaakt het gebrek aan door de bloedstroom afgeleide schuifspanning een verstoring van de endogene productie van stikstofmonoxide (NO) en een functionele verslechtering van endotheelcellen. Na reperfusie leidt de herintroductie van zuurstofrijk bloed naar het ischemische allotransplantaat tot een respiratoire burst met enorme productie van reactieve zuurstofspecies (ROS), mitochondriale oxidatieve stress en een steriele ontstekingsreactie die cruciaal is voor nierbeschadiging. Deze cascade van ischemie-reperfusieletsel (IRI) leidt uiteindelijk tot een verminderd resultaat, vooral in de ECD-KT-setting. Hoewel transplantaten van hoge kwaliteit meestal minder vatbaar zijn voor IRI, vertonen allogene ECD-transplantaten een verminderde microcirculatie en een verhoogde gevoeligheid voor inflammatoire en oxidatieve stress, en als zodanig verdragen ze lange perioden van koude opslag slecht.

MP is de afgelopen jaren erkend als een veelbelovende strategie in de context van ECD-niertransplantatie. Hoewel SCS de bewaartijd alleen verlengt en de schade beperkt die wordt opgelopen tijdens de periode van koude ischemie, kan MP sommige van deze effecten ongedaan maken.

Onderkoeld (HMP) en onderkoeld geoxygeneerd MP (HOPE) kunnen worden gezien als dynamische bewaring van koude organen op basis van onderkoeling-geïnduceerde vertraging van het metabolisme, die tot doel heeft de positieve effecten van onderkoeling waargenomen in klassieke koude opslag te combineren met de positieve effecten van dynamische bewaring. Daarentegen bootst normotherme perfusie (NMP) fysiologische omstandigheden na en zorgt voor voldoende toevoer van zuurstof en voedingsstoffen.

End-ischemische HMP met zuurstof (HOPE) wordt gekenmerkt door actieve oxygenatie van het perfusaat tijdens MP. Hoewel gunstige effecten van HOPE werden gerapporteerd in preklinische studies, kon er geen significante invloed op DGF, PNF of transplantaatoverleving na één jaar in menselijke KT worden aangetoond. In tegenstelling tot hypothermische conserveringsmethoden zijn de gegevens over NMP in menselijke KT beperkt. In feite zijn er geen geregistreerde gerandomiseerde gecontroleerde klinische onderzoeken (RCT), waarin end-ischemische NMP wordt vergeleken met SCS bij donatie na hersendood (DBD), de enige legale donatieomstandigheid in Duitsland.

Het doel van deze studie is om de impact van end-ischemische NMP te onderzoeken in vergelijking met SCS in een multicenter prospectieve gerandomiseerde gecontroleerde klinische studie (RCT) met ECD-niertransplantaten van DBD-donoren.