Ex vivo перфузия донорских легких с использованием разработанного раствора с последующей ортотопичеcкой левосторонней трансплантацией легкого (экспериментальное исследование)
https://doi.org/10.15825/1995-1191-2023-2-158-166
Аннотация
На сегодняшний день в трансплантологии дефицит донорских органов остается главной проблемой. Особенно это ощущается в трансплантации легких. Трансплантация легких является единственным эффективным методом лечения пациентов с терминальными стадиями респираторной недостаточности. С целью расширения пула эффективных доноров предлагается технология нормотермической ex vivo перфузии, хорошо зарекомендовавшей себя в ряде клинических исследований. Возможность восстанавливать субоптимальные донорские легкие, считавшиеся ранее не пригодными для трансплантации, позволяет улучшить функциональные возможности органа и тем самым увеличить число трансплантаций легких. Однако широкое внедрение технологии ex vivo перфузии сопряжено с высокими финансовыми затратами на расходные материалы и перфузионный раствор.
Цель: апробировать разработанный раствор на модели ex vivo перфузии донорских легких с последующей ортотопической трансплантацией легкого в условиях эксперимента.
Материалы и методы. Эксперимент включал стадии эксплантации легких, статическое гипотермическое хранение, процедуру нормотермической ex vivo перфузии и ортотопическую левостороннюю трансплантацию. Перфузия проводилась в замкнутом контуре. В качестве перфузата использовали собственный перфузионный раствор на основе альбумина человека. Время перфузии составляло 2 часа, оценка проводилась каждые 30 минут. Период статического гипотермического хранения после перфузии составил 4 часа во всех наблюдениях. Процедуру ортотопической однолегочной трансплантации выполняли с применением вспомогательного кровообращения, дополненного мембранной оксигенацией. Период наблюдения в послеоперационном периоде составлял 2 часа, после чего проводилась эвтаназия экспериментального животного.
Результаты. Показатель респираторного индекса до момента эксплантации донорских легких составлял 310 ± 40 мм рт. ст. На протяжении всей процедуры ex vivo перфузии отмечалась положительная динамика роста PaО2/FiO2. Спустя 120 минут перфузии индекс оксигенации составил 437 ± 25 мм рт. ст. Исходно показатель легочного сосудистого сопротивления (ЛСС) составлял 300 ± 100 Дин×с/см5, на протяжении всей ex vivo перфузии прослеживалась динамика к снижению показателя ЛСС; на окончание перфузии показатель ЛСС составил 38,5 ± 12 Дин×с/см5.
Заключение. Экспериментальное исследование показало возможность проведения безопасной и эффективной процедуры нормотермической ex vivo перфузии с использованием отечественного перфузионного раствора. Разработанный протокол ортотопической трансплантации левого легкого в условиях вспомогательного кровообращения, дополненного мембранной оксигенацией, показал свою эффективность и надежность.
Об авторах
С. В. ГотьеРоссия
Москва
И. В. Пашков
Россия
Москва
В. К. Богданов
Россия
Москва
Д. О. Олешкевич
Россия
Москва
Д. М. Бондаренко
Россия
Москва
Н. П. Можейко
Россия
Москва
Н. С. Буненков
Россия
Санкт-Петербург
Н. В. Грудинин
Россия
Грудинин Никита Владимирович
123182, Москва, ул. Щукинская, д. 1. Тел. (903) 805-63-58
Список литературы
1. Chambers DC, Perch M, Zuckermann A, Cherikh WS, Harhay MO, Hayes DJ et al. The International Thoracic Organ Transplant Registry of the International Society for Heart and Lung Transplantation: Thirty-sixth adult lung and heart–lung transplantation Report – 2019; Focus theme: Donor and recipient size match. Journal of Heart and Lung Transplantation. 2019; 38 (10): 1042– 1055. doi: 10.1016/j.healun.2021.07.021.
2. Ohsumi A, Kanou T, Ali A, Guan Z, Hwang DM, Thomas KW et al. A method for translational rat ex vivo lung perfusion experimentation. American Journal of PhysiologyLung Cellular and Molecular Physiology. 2020; 319 (1): 61–70. doi: 10.1152/ajplung.00256.2019.
3. Chakos A, Ferret P, Muston B, Yan TD, Tian DH. Ex vivo lung perfusion versus standard protocol lung transplantation-mid-term survival and meta-analysis. Annals of Cardiothoracic Surgery. 2020; 9 (1): 1–9.
4. Nilsson T. Ex vivo Lung Perfusion – Experimental and Clinical Studies. 2018: 88.
5. Zoeller KA. Pulsatile flow does not improve efficacy in ex vivo lung perfusion. The University of Louisville s Institutional Repository. Electronic Theses and Dissertations. 2013: 1651.
6. Готье СВ, Цирульникова ОМ, Пашков ИВ, Грудинин НВ, Олешкевич ДО, Бондаренко ДМ и др. Оценка эффективности разработанного перфузионного раствора для нормотермической ex vivo перфузии легких по сравнению со Steen Solution™ (экспериментальное исследование). Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2021; 23 (3): 82–89. doi: 10.15825/1995-1191-2021-3-82-89.
7. Готье СВ, Цирульникова ОМ, Пашков ИВ, Филатов ИА, Богданов ВК, Грудинин НВ и др. Нормотермическая ex vivo перфузия изолированных легких в эксперименте с использованием отечественного перфузионного аппаратного комплекса. Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2022; 24 (2): 94–101. doi: 10.15825/1995-1191-2022-2-94-101.
8. Mohan S, Chiles MC, Patzer RE, Pastan SO, Husain SA, Carpenter DJ et al. Factors leading to the discard of deceased donor kidneys in the United States. Kidney. 2018; 94 (1): 187–198. doi: 10.1016/j.kint.2018.02.016.
9. Mattar A, Chatterjee S, Loor G. Bridging to Lung Transplantation. Critical Care Clinics. 2019; 35 (1): 11–25. doi: 10.1016/j.ccc.2018.08.006.
10. Buchko MT, Sayed H, Nader SA, Catherine JS, Sanaz H et al. A low-cost Perfusate Alternative for ex vivo lung perfusion. Transplant Proc. 2020; 52 (10): 2941–2946. doi: 10.1016/j.transproceed.2020.05.007.
11. Грудинин НВ, Богданов ВК, Шарапов МГ, Буненков НС, Можейко НП, Гончаров РГ и др. Применение пероксиредоксина для прекондиционирования трансплантата сердца крысы. Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2020; 22 (2): 158–164. doi: 10.15825/1995-1191-2020-2-158-164.
12. Cypel M, Keshavjee S. Ex vivo Lung Perfusion. Operative Techniques in Thoracic and Cardiovascular Surgery. 2014; 19 (4): 433–442. doi: 10.1053/j.optechstcvs.2015.03.001.
13. Kotecha S, Jamie H, Jeremy F, Eldho P, Bronwyn JL, Helen W et al. Continued Successful Evolution of Exten ded Criteria Donor Lungs for Transplantation. Annals of Thoracic Surgery. 2017; 104 (5): 1702–1709.
14. Raghu G, Carbone RG. Lung Transplantation: Evolving Knowledge and New Horizons. 2018. 370. doi: 10.1007/978-3-319-91184-7.
15. Lee HJ, Hwang Y, Hwang HY, Park IK, Kang CH, Kim YW, Kim YT. Use of Extracorporeal Membrane Oxygenation Prior to Lung Transplantation Does Not Jeopardize Short-term Survival. Transplant Proc. 2015; 47 (9): 2737–2742. doi: 10.1016/j.transproceed.2015.09.061. PMID: 26680084.
16. Loor G Warnecke G, Villavicencio MA, Smith MA, Kukreja J, Ardehali A et al. Portable normothermic ex-vivo lung perfusion, ventilation, and functional assessment with the Organ Care System on donor lung use for transplantation from extended-criteria donors (EXPAND): a single-arm, pivotal trial. The Lancet Respiratory Medicine. 2019; 7 (11): 975–984. doi: 10.1016/S22132600(19)30200-0.
17. Tane S, Noda K, Shigemura N. Ex vivo Lung Perfusion: A Key Tool for Translational Science in the Lungs. Chest. 2017; 151 (6): 1220–1228. doi: 10.1016/j.chest.2017.02.018.
18. Ordies S, Frick AE, Claes S, Schols D, Verleden SE, Raemdonck DE et al. Prone Positioning During Ex vivo Lung Perfusion Influences regional Edema Accumulation. Journal of Surgical Research. 2019; 239 (16): 300– 308. doi: 10.1016/j.jss.2019.02.003.
19. Yusen RD, Edwards LB, Kucheryavaya AY, Benden C, Dipchand AI, Goldfarb SB et al. The Registry of the International Society for Heart and Lung Transplantation: Thirty-third Adult Heart Transplantation Report – 2016; Focus Theme: Primary Diagnostic Indications for Transplant. Journal of Heart and Lung Transplantation. 2016; 35 (10): 1158–1169. doi: 10.1016/j.healun.2015.08.014.
Рецензия
Для цитирования:
Готье С.В., Пашков И.В., Богданов В.К., Олешкевич Д.О., Бондаренко Д.М., Можейко Н.П., Буненков Н.С., Грудинин Н.В. Ex vivo перфузия донорских легких с использованием разработанного раствора с последующей ортотопичеcкой левосторонней трансплантацией легкого (экспериментальное исследование). Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2023;25(2):158-166. https://doi.org/10.15825/1995-1191-2023-2-158-166
For citation:
Pashkov I.V., Gautier S.V., Bogdanov V.K., Oleshkevich D.O., Bondarenko D.M., Mozheiko N.P., Bunenkov N.S., Grudinin N.V. Normothermic ex vivo lung perfusion using a developed solution followed by orthotopic left lung transplantation (experimental study). Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs. 2023;25(2):158-166. https://doi.org/10.15825/1995-1191-2023-2-158-166