Гипотермическая оксигенация (HOPE) по сравнению с нормотермической машинной перфузией (NMP) при трансплантации печени человека (HOPE-NMP)

Трансплантация печени стала основным методом лечения терминальной стадии заболевания печени. Хотя спрос на трансплантацию органов со временем увеличился, уровень донорства органов в Германии низок по сравнению с другими странами. Основными показаниями для включения в список являются «фиброз и цирроз» (27%), за которыми следуют «алкогольная болезнь печени» (23%) и «злокачественные новообразования печени» (17%).

В связи с появлением новых показателей смертности в списках очередников осуществляется несколько стратегий по расширению пула доноров; к ним относятся использование живых доноров, разделение трупной печени для двух реципиентов и использование аллотрансплантатов доноров с расширенными критериями (ECD) для ОТП. Однако эти аллотрансплантаты ECD демонстрируют плохую толерантность к ишемически-реперфузионным (I/R) повреждениям, что является важной причиной повреждения печени. Таким образом, И/Р-травма является основной причиной дисфункции трансплантата при ЭЗК-аллотрансплантатах и ​​негативно влияет на процесс регенерации печени при хирургических вмешательствах, в том числе при резекциях печени и ОТП.

Машинная перфузия насыщенной кислородом кровью уже применялась в первой серии из 11 успешных человеческих OLT в 1960-х годах. В то время как логистическая простота и надежная работа CCS привели к его быстрому принятию в качестве стандартного метода сохранения паренхиматозных органов, более широкое использование органов высокого риска выявило ограничения CCS, способствуя обсуждению влияния различных методов МП. Сегодня условия перфузии сильно различаются, особенно в доклинических исследованиях. Обсуждаемые параметры включают различные температуры, состав перфузата, применение перфузионного потока (непрерывного или пульсирующего), время и продолжительность перфузии, начиная либо с донорского участка, либо применяя только конечную ишемию в реципиентном центре. На сегодняшний день в клиническую практику внедрены два основных принципа: гипотермическая оксигенированная перфузия (HOPE) и нормотермическая МП (NMP). Последнее существенно отличается от HOPE, поскольку аллотрансплантат перфузируется оксигенированными эритроцитами или переносчиками кислорода при физиологических температурах с целью уменьшения ишемического повреждения трансплантата за счет минимизации продолжительности холодовой консервации и идеальной имитации физиологических условий. Недавно завершенное рандомизированное контролируемое исследование (РКИ) Nasralla et al. доказали применимость NMP для ОТП и продемонстрировали значительное снижение пиковой активности ACT и последующую раннюю дисфункцию аллотрансплантата (EAD), однако без существенной разницы в выживаемости трансплантата и пациента. Совсем недавно Эшмуминов и соавт. сообщили о разработке метода NMP, который позволил сохранить печень человека в течение 7 дней с устойчивой метаболической функцией и неповрежденной структурой печени. Основываясь на устойчивом полном печеночном метаболизме во время NMP, несколько групп в настоящее время изучают возможность нормотермического тестирования жизнеспособности. Клеточные механизмы защиты органов с помощью NMP сосредоточены не на смягчении и восстановлении IRI, а на предотвращении IRI и полностью отличаются от методов холодной перфузии. В то время как нормотермическая машинная перфузия наиболее эффективна при применении в течение всего периода органосохранения, все более популярным становится применение этой методики в конце ишемии в реципиентном стационаре.

Есть две основные гипотезы о механизмах, лежащих в основе защиты органов, индуцированной HOPE; (I.) модуляция клеточного метаболизма (энергетического бытового, митохондриального дыхания) и (II.) стимуляция синусоидального эндотелиального слоя. Хотя потребление кислорода тканями заметно снижается при 4-10°С, оно не прекращается полностью. Сдвиг митохондриального метаболизма на анаэробные пути приводит к выраженному накоплению митохондриальных метаболитов при ишемии и впоследствии к образованию экстремальных радикальных форм кислорода (АФК) за счет быстрого реокисления ранним реперфузионным респираторным взрывом. Доставка кислорода при хранении в холоде может эффективно заряжать клеточную энергию через различные митохондриальные пути. Предимплантационная реанимация органов с помощью аппаратной перфузии и кислорода может повысить уровень АТФ в тканях и снизить постишемическую выработку АФК и молекулярных паттернов, связанных с опасностью (DAMP), что впоследствии приводит к смягчению иммунного ответа. Этот эффект кондиционирования органов объясняется контролируемой реоксигенацией, вызывающей умеренное высвобождение АФК непосредственно перед реперфузией. Эти низкие уровни АФК ответственны не только за индукцию антиоксидантных ферментов (гемоксигеназы, глутатионсинтазы, супероксиддисмутазы), но и за стимуляцию белковых медиаторов врожденных механизмов выживания. Еще одним механизмом, лежащим в основе защитных эффектов подходов динамической консервации, является наличие напряжения сдвига, и, поскольку такая активная перфузия во время фазы сохранения может индуцировать специфические чувствительные к сдвигу гены, некоторые из которых включают Круппелеподобный фактор 2 или эндотелиальную синтазу оксида азота. В настоящее время три многоцентровых РКИ завершили набор пациентов, и клинические результаты ожидаются в 2021 году. Цюрихская группа инициировала многоцентровое РКИ для оценки влияния HOPE на любой трансплантат печени DBD, включая ретрансплантацию и маргинальную печень, и имеет возможность оценить серьезные осложнения (степень Clavien ≥III) (NCT01317342). Команда из Гронингена изучает метод двойной НАДЕЖДЫ (d-HOPE) в трансплантатах DCD (NCT02584283), а наша собственная группа инициировала многоцентровое РКИ по HOPE при трансплантации печени ECD-DBD в 2017 году (NCT03124641).

Оценка жизнеспособности во время МП может помочь принять клиническое решение о целесообразности трансплантации печени и, следовательно, является важным новым инструментом в ОТП ECD. Возможность надежной оценки жизнеспособности пропагандируется как значительное преимущество методов нормотермической перфузии. Поддерживая полный метаболизм, NMP позволяет анализировать несколько факторов, влияющих на функцию и повреждение печени, включая параметры желчевыводящих путей (например, желчный поток, желчная глюкоза, бикарбонат и рН), рН перфузата и избыток оснований, портальный венозный и печеночный артериальный кровоток и гепатоцеллюлярные ферменты перфузата. Несмотря на снижение метаболической активности при хранении на холоде и гипотермической перфузии печени, появляется все больше доказательств того, что предсказание будущей производительности трансплантата после трансплантации может быть возможным и во время HOPE. Анализ холодового перфузата во время HOPE дает уникальную возможность идентифицировать потенциальные биомаркеры, связанные с различными исходами после ОТП. Недавнее исследование с участием 31 трансплантата ECD-DBD человека, изначально отклоненных для трансплантации, показало, что холодная перфузия не только улучшает реперфузионное повреждение, но также позволяет оценить жизнеспособность трансплантата. Таким образом, 2-часовой перфузионный уровень АСТ и лактатдегидрогеназы (ЛДГ) достоверно коррелировал с пиковым уровнем АСТ после имплантации. В двух трансплантатах со значительным выбросом трансаминаз после реперфузии было отмечено высокое портальное перфузионное давление.

Цюрихская группа недавно представила новый митохондриальный маркер для оценки жизнеспособности целых трансплантатов печени во время HOPE. Флуорометрический анализ митохондриального флавинмононуклеотида (FMN) в реальном времени в перфузате HOPE предсказывал функцию печени человека, осложнения и потерю трансплантата до трансплантации. Использование этого суррогатного параметра может облегчить принятие надлежащего клинического решения о принятии или отклонении аллотрансплантатов в условиях НАДЕЖДЫ. Этот маркер в настоящее время подтвержден для других паренхиматозных органов, а также в РКИ рабочей группы Guarerras. Важно отметить, что количественная оценка FMN возможна в режиме реального времени, для чего требуется только спектроскоп, чтобы надежно предсказать выживаемость трансплантата в течение первых 30-45 минут HOPE. Клиническое значение и прямое сравнение различных параметров жизнеспособности аллотрансплантата в условиях HOPE и NMP еще предстоит изучить в условиях крупного многоцентрового РКИ. С появлением клинической МП и контекстом тяжелой ситуации с донорством в западном мире крайне важно определить наиболее эффективную динамическую технику сохранения. В то время как прошлые и текущие клинические испытания трансплантации печени DCD и DBD были разработаны для сравнения различных подходов МП с CCS в качестве клинического стандарта, прямое сравнение между различными методами конечной ишемии МП (HOPE против NMP) все еще отсутствует.