PATI Ⅰ: Bezwen metabolik nan grèf ren an sibi perfusion machin normotèmik
Mar 21, 2022
ali.ma@wecistanche.com
PATI Ⅰ: Bezwen metabolik grèf ren an sibi perfusion machin normotèmik.
Asel S. Arykbaeva, Dorottya K. de Vries & et al.
Defi kle nan transplantasyon ògàn se mondyal lamank de ògàn donatè. Akoz demann ijan yo, pifò sant transplantasyon yo ap anbrase ògàn ki soti nan donatè ki pi gran ak ki gen plis risk. An menm tan an, anpil grèf yo abandone akòz yon risk konnen ke ògàn sa yo ka pa fonksyone, oswa fonksyone pa optimal apre transplantasyon.' Youn nan estrateji pou ogmante sèvis piblik grèf yo ak amelyore rezilta transplantasyon yo se enplemantasyon zouti evalyasyon kalite plis objektif pa perfusion ansyen sit nan ògàn donatè yo, kidonk kreye yon fenèt pou tès fonksyonèl ak amelyorasyon viabilite nan grèf perfused, 4Rs: reanimasyon, reparasyon. ,' rajenisman, ak rejenerasyon. Esè miltip yo te montre ke ansyen sit ipotèmik machin perfusion pou grèf ren se posib epi san danje, epi amelyore rezilta klinik yo. Yon pwochen etap evidan se entwodiksyon de (sub)normothermic machin perfusion (NMP). Malgre ke yo te pwouve posibilite NMP nan plizyè esè, pwotokòl aktyèl NMP ren yo reflete etid pyonye prèv konsèp, etid ki konsène prensipalman peryòd kout nan NMP. Prekondisyon metabolik espesifik yo ka, nan yon sèten mezi, varye ak objektif espesifik perfusion la; 4 Rs yo. Pi kout perfusion ki vize a reanimasyon, rajenisman, ak evalyasyon fonksyonèl ta dwe bay metabolit yo ki pi bon kenbe fleksibilite metabolik. Pi long perfusions ki vize pou reparasyon ak rajenisman vini ak bezwen anplis pou faktè anabolizan, tankou esansyèl asid amine ak vitamin. Pwotokòl aktyèl yo tout baze sou perfusion kontinyèl ak globil wouj oswa yon lòt pòtè oksijèn, yon solisyon izotonik oswa/ak koloyid, tankou albumin, ak glikoz ak asid amine2-5,10-1 kòm yon sous enèji. .4 Tablo 1.33,9,10 bay yon apèsi detaye sou pwotokòl pibliye yo (ki gen ladan konpozisyon perfusate la).
Klike sou cistanche para que sirve for kidney
Ki baze sou obsèvasyon ke tout etid NMP nan ren imen 5,12,13 twò lwen rapòte akimile nivo perfusate laktat,-li ta ka diskite ke yon eta metabolik fizyolojik pa etabli anba kondisyon aktyèl NMP yo.5 "Malgre ke fenomèn sa a ka reflete. itilize nan ren abandone, se akimilasyon laktat tou obsève pandan NMP nan ren ki te aksepte pou transplantasyon.Pakonsekan, pwotokòl aktyèl NMP perfusion yo poko enplike kondisyon yo pi bon ki nesesè pou endiksyon nan yon eta metabolik fizyolojik nan grèf solid, se pou kont li ke pwotokòl yo imite kondisyon yo pi bon pou tès viabilite oswa perfusion pwolonje ki nesesè pou reanimasyon ak / oswa reparasyon nan sa yo rele "majinal" grèf ren.
Ren an se yon ògàn metabolik trè aktif, ak yon egzijans pou chak mas-enèji ki sanble ak kè a, epi li gen preferans espesifik substra ak fonksyon metabolik. Dènye aspè yo ilistre klèman pa modèl absòpsyon metabolit ki espesifik nan ren ak lage, yo montre pa diferans konsantrasyon arteriovenous ògàn espesifik, ak wòl enpòtan li nan jete laktat nan kò a.5. ak preferans substra diferan pou chak nan subinite espesyalize fonksyonèl li yo. Kòm yon konsekans, yon pwotokòl NMP optimal ta dwe adrese kondisyon yo metabolik nan ren an ak konpanse pou absans la nan sistèm omeostatik kò a ki ta nòmalman ranplir eleman nitritif ak jete pwodwi fatra.
NMP pou tès viabilite oswa rekiperasyon sa yo rele "majinal" grèf ren ka vini ak kondisyon ki pi egzijan. Greffe ren "majinal" sa yo konstitye yon gwoup etewojèn ki gen ladan grèf ki soti nan donatè ki pi gran yo, grèf ki soti nan donatè ki gen plis risk yo, ak/oswa grèf ki te soutni konsiderab estrès akizisyon (tankou iskemi pwofonde). Kondisyon sa yo tout asosye ak yon detèminasyon detèminasyon," kòm sa yo "majinal" grèf ren ka prezante ak plastisit metabolik ki gen pwoblèm.1 Kontinwe, echèk yo satisfè kondisyon yo metabolik nan ògàn konpwomèt sa yo ka mennen nan konklizyon san jistifikasyon ki gen rapò ak viabilite yo. Menm jan an tou, pi byen pwepare pwotokòl perfusion gen anpil chans oblije sipòte yon eta anabolizan ak satisfè kondisyon yo metabolik pou NMP pwolonje ki vize a rejenerasyon grèf ansyen sit.
Konsantre nan revizyon sa a se bay yon fondasyon teyorik sou aspè metabolik yo nan NMP ren (sa vle di, ki jan yo bay sipò metabolik optimal pandan perfusion grèf). Konklizyon ki soti nan revizyon an ka (pasyèlman) tradwi nan lòt ògàn, Men, pwofon diferans espesifik ògàn egziste konsènan preferans substra. Yon evalyasyon nan ògàn-espesifik diferans (tankou asid gra chèn long kòm substrate metabolik pi pito nan myokardium-) te konsidere pi lwen pase sijè ki abòde lan revizyon an. Menm jan an tou, aspè nan livrezon oksijèn yo te konsidere pi lwen pase sijè ki abòde lan revizyon an. Revizyon sa a estriktire ansanm ak 3 pousyè metabolik prensipal yo: idrat kabòn, asid gra, ak asid amine ki te swiv pa konsiderasyon konsènan pwovizyon mikronutriman yo. Finalman, yo bay yon BECA pratik nan opsyon pou kontwole omeyostazi metabolik nan yon kontèks NMP. Done referans yo konsènan aspè fizyoloji metabolik nan ren an lajman konte sou moun (donatè k ap viv) ak etid porsin ki aplike echantiyon san arteriovenous sou ren an.
idrat kabòn
An jeneral ak espesyalman pou ren an, aktyèl pwotokòl NMP sitou depann sou glikoz kòm yon substrate metabolik pou grèf la perfused. Sepandan, absan absorption oswa liberasyon glikoz nan ren an, jan yo detèmine pa mezi arteriovenous nan ren imen an, ta ka vle di yon katabolis glikoz ren minim (Figi 1'). Obsèvasyon brit sa a inyore òganizasyon an patikilye konplèks ak espasyal divès nan metabolis idrat kabòn ren, ak kèk zòn ki depann sou glikoliz ak lòt moun ki patisipe aktivman nan glikoz-.
22 Divèsite sa a swiv eteogenesis fonksyonèl.15, eterojenite nan ren ak gwo varyasyon rejyonal nan pousantaj metabolik selilè ak diferans pwofon nan tansyon oksijèn lokal yo. Glomeruli kortik yo reprezante estrikti vaskilè ki byen oksijene ki fonksyone prensipalman kòm filtè "pasif". Tubul medulè yo, nan lòt men an, reprezante yon seri de ponp ki trè aktif, metabolik mande27,2 Sepandan, kòm yon konsekans inevitab nan mekanis konsantrasyon kontrekouran nan bouk yo nan Henle, aspè nan medul la pi fon yo ekspoze a ipoksi pwofon. Pakonsekan, selil nan zòn sa a obligatwa glikolitik (pwodwi acetate), epi yo rapòte kòm relativman rezistan a anoksi (Figi 2-).
Absan laktat lage, oswa menm absorption laktat nèt nan sikilasyon an nan kondisyon fizyolojik5,16,18 implique ke laktat ki te fòme nan medulla a pi fon efikasman netwaye nan ògàn lan. Etid resan yo te idantifye tib proximal yo kòm sit prensipal jete laktat.
Malgre ke kapasite ren glikoneogenetic la ka vle di endepandans glikoz, li enpòtan pou fè remake ke glikoneogenesis se yon pwosesis anabolizan, e konsa enpoze yon fado enèji evite sou grèf la. Anplis de sa, disponiblite ensifizan nan glikoz ka pwofondman entèfere ak plastisit metabolik grèf la (sa vle di, kapasite nan fizyolojik chanje ant diferan substrats metabolik yo kenbe konpetans metabolik). Kòm yon konsekans, dispozisyon pou yon rezèv glikoz adekwat se yon kondisyon kritik pou NMP. Nan kontèks sa a, li enpòtan pou konsidere ke konsantrasyon glikoz suprafizyolojik yo pral enpoze yon fado metabolik evite sou tib konvolutif proximal (fado lokal) nan yon ren perfused paske san (perfusate) glikoz filtre nan ultrafiltrate glomerulè a, epi apre sa aktivman reabsòbe nan la. proximal tibil konplike. Pwosesis sa a nan reabsòpsyon glikoz se pami pwosesis prensipal ki mande enèji nan ren an. Kontinwe, nan pèspektiv pou minimize kondisyon enèji pandan NMP, yo ta dwe kenbe konsantrasyon glikoz fizyolojik perfusate nan 3.5 a 5.5 mmol / L. Li ta ka espekile ke entèferans pharmaceutique ak transpòtè glikoz aktif yo, tankou sodyòm-glikoz cotransporter 2 inhibiteur, ta ka ad. avantaje nan kontèks NMP kòm li minimize enèji nesesè / fado ki asosye ak reabsorpsyon glikoz pa tib distal yo. 5,36
Yon kesyon ki poko rezoud se si yo ta dwe bay ensilin tou pandan NMP. Antre glikoz kontwole pa fanmi transpò glikoz (GLUTs), pifò ladan yo ki endepandan ensilin. Yon eksepsyon se GLUT4 ki depann de ensilin, ki kontwole jete glikoz apre pran. Paske GLUT4 eksprime tou nan ren an, 'sipleman ensilin pandan NMP ta dwe konsidere.
Tablo 1|Apèsi sou pyès ki nan konpitè (mòd kontwòl perfusion, presyon, ak rezèv gaz), konpozisyon perfusate, ak sipleman yo bay pandan NMP nan ren an pou diferan pwotokòl yo.
Apa de absorption laktat, diferans konsantrasyon arteriovenous yo montre ke ren an tou efase asid òganik, tankou sitrat ak malat, nan sikilasyon an. Tou de se entèmedyè dirèk nan sik asid asid la. Pou sitrat, li te espekile ke clearance sa a reflete yon mekanis eskresyon urin kòm yon pati nan yon sistèm jete sitrat. Men, etid trasè sou sourit yo ak clearance sitrat ki pèsistan pa grefon donatè ki mouri yo nan faz imedyatman apre transplantasyon an vle di ke sitrat se, omwen pasyèlman, metabolize pa ren an olye ke jis sekrete nan pipi a." yon sous kabòn nan yon kontèks NMP ren.
Figi 1|Mezi arteriovenous nan glikoz ak kreyatinin konsantrasyon nan prerenal (ateryèl [A]; wouj) ak aprerenal (venn [V]; ble) echantiyon san nan (sante) k ap viv donatè ren (n [5) nan echantiyon yo kolekte jan Lindeman et al dekri. ., 16 laboratwa klinik klinik la mezire nan yon fason estanda.(a) Nivo kreyatinin venn ki pi ba yo montre clearance kreyatinin ren. (b) Diferan absorption glikoz pami donatè yo diferan reflete yon woulman idrat kabòn eterojèn. Adapte de Lindeman JH, Wijermars LG, Kostidis S, et al. Rezilta yon evalyasyon klinik eksploratif sijere imedya ak pèsistan paralezi metabolik apre-reperfusion kondwi aksidan ischemi-reperfusion nan ren. K
Obsèvasyon ki anwo yo vle di yon wòl santral pou ren an nan kontwòl fizyolojik nan omeyostazi idrat kabòn ak asid òganik. An reyalite, etid klinik yo montre ke blesi nan ren egi asosye ak deranjman pwofon nan metabolis idrat kabòn ki gen ladan yon clearance laktat pwofondman pwoblèm. Sou liy ki sanble, diferans ki genyen nan dinamik laktat postreperfusion (diferans konsantrasyon arteryovenous) fè diskriminasyon ant diferan nivo konpetans metabolik postreperfusion apre transplantasyon ren (Figi 3'). An konsekans, yon moun ta ka espekile ke metabolis laktat ka itilize kòm yon lekti nan konpetans metabolik grèf. Nan respè sa a, yo te obsève akimilasyon pwogresif laktat perfusate nan eksperyans NMP lè l sèvi avèk grèf ren moun abandone 51.15challenges retabli omeyostazi fizyolojik metabolik anba kondisyon aktyèl NMP yo.
Malgre ke akimilasyon laktat pandan NMP ka reflete jete laktat ki pwodui nan globil wouj (swa atravè oksidasyon laktat dirèk ak/oswa konvèsyon laktat nan glikoz [Cori cyde]), li posib ke akimilasyon laktat la gen rapò ak laktat ren kontinyèl. pwodiksyon kòm yon rezilta nan fosforilasyon oksidatif ki gen pwoblèm anba kondisyon aktyèl NMP yo. Akimilasyon nivo laktat perfusate pral lakòz asidoz metabolik. Malgre ke asidoz sa a ka kòrèkteman korije pa titration bikabonat nan perfusate a, akimilasyon laktat ka lakòz pwodwi-anpèchman nan aktivite ren ak eritrosit laktat dehydrogenase, ak kòm yon konsekans yon rediksyon andikape nan piruvat ki fòme nan laktat. Etap final sa a nan chemen glikolitik la enpòtan anpil pou kenbe netralite oksidasyon-rediksyon nan rejenerasyon nikotinamid adenine dinukleotid pozitif (NAD plis) soti nan NAD redwi ki te fòme pandan glikoliz. Kòm yon konsekans, anpèchman pwodwi laktat dehydrogenase ki soti nan nivo laktat akimile ka lakòz estrès oksidasyon-rediksyon selilè.
Figi 2|Apèsi eskematik substrats metabolik yo itilize pa ren nan chemen senplifye yo.Nan kondisyon nòmal, laktat yo itilize pou glikoneogenesis, ak glikoz, asid gra, glutamin (asid amine), epi pètèt sitrat yo itilize pou gaz fosforilasyon oksidatif. Anba kondisyon ipoksik, oswa nan kondisyon ki gen gwo enèji, glycolysis aktive, sa ki lakòz yon laktat nèt nan ren an. NAD, nikotinamid adenin dinukleotid; NADH, redwi nikotinamid adenin dinukleotid; NH3, amonyak.
Ren an pa sèlman pataje kapasite gluconeogenesis sa a ak fwa a, men li gen tou kapasite pou estoke glikojèn, byenke mwens ekipe ak yon sistèm glikogenolitik konpare ak sa ki nan fwa a. Kòm yon konsekans, wòl glikojèn nan ren nan kenbe nivo glikoz nan san pandan jèn tanzantan yo rapòte limite. tanpon enèji nan kondisyon ekstrèm, tankou akizisyon grèf ak transplantasyon. Kontinwe, li ta ka espekile ke prezèvasyon, oswa menm retabli, nan magazen glikojèn ren pa NMP se benefisye.
Figi 3|Dinamik laktat ki montre diferan nivo konpetans metabolik ren apre transplantasyon ren.Koub yo reflete nivo relatif laktat ren atè (wouj) ak venn (ble). Premye lave laktat akimile pandan depo (ki endike nan ba gri a) ak imedya (donatè k ap viv) oswa retade (grèf donatè ki mouri san fonksyon grèf reta [DGF]) repwesyon glikoliz (ki endike nan ba vèt la). Glikoliz normoksik tranzitwa ki pèsistan nan grèf donatè ki mouri san ak ak DGF (ki endike pa ba wouj la). Adapte de Lindeman JH, Wijermars LG, Kostidis S, et al. Rezilta yon evalyasyon klinik eksploratif sijere imedya ak pèsistan paralezi metabolik apre-repèfizyon kondui aksidan ischemi-repèfizyon nan ren.
Asid gra
Malgre ke pwotokòl perfusion aktyèl yo esansyèlman santre sou glikoz, nan gade etid yo montre ke ren an, tankou kè a, depann sou asid gra kòm yon sous gaz prensipal. )asid gra, ren an esansyèlman gaz sou asid gra chèn mwayen (MCFAs) (Figi 46 ak Tablo Siplemantè S2).
Figi 4|Diferans konsantrasyon arteriovenous (AV) nan ren donatè k ap viv (sante) pou asid gra chèn mwayen (MCFAs) ak asid gra chèn long (LCFAs), ki montre preferans ren an pou MCFAs.
Preferans nan ren pou MCFA yo gen plizyè avantaj sou asid gra chèn long, paske yo pa konte sou transpòtè transmembran espesifik yo travèse plasma a ak manbràn mitokondriyo pa transpòtè espesifik ak navèt Carnitine. Se konsa, MCFA yo ka tou senpleman difize nan manbràn mitokondriyo enteryè a, kote oksidasyon asid gra yo rive. Avèk objektif pou imite optimal fizyoloji metabolik ren pandan NMP pwovizyon MCFAs pandan NMP ta dwe konsidere. Nan kontèks sa a, pifò fòmilasyon emulsyon lipid parenteral yo esansyèlman long chèn ki baze sou asid gra epi yo pa pi apwopriye pou NMP ren. Sepandan, fòmil ki anrichi MCFA yo disponib: Lipofundin (MCFA 10 pousan) ak Smoflipid (MCFA 6 pousan). Etandone aparan oksidasyon minimòm nan asid gra chèn long pa ren an, plis anrichisman nan MCFAs nan solisyon sa yo ta ka pi bon.
Lipid livrezon pandan NMP vini ak plizyè defi. A vas majorite de asid gra plasma yo pote pa albumin, ak asid gra ki pa lye ki reprezante sèlman yon ti fraksyon (<0.01%)of the="" total.="" more="" important,="" clinical-grade="" albumin,="" most="" often="" used="" in="" the="" nmp="" protocols,="" has="" not="" undergone="" any="" pretreatment="" to="" free="" fatty="" acid="" binding="" sites.="" as="" a="" result,="" binding="" sites="" will="" be="" occupied="" mainly="" by="" the="" naturally="" dominating="" long-chain="" fatty="" acids.="" furthermore,="" nmp="" is="" performed="" in="" an="" isolated,="" closed,="" and="" limited="" volume="" setup.="" as="" a="" consequence,="" the="" system="" has="" a="" limited="" lipid="" buffering="" capacity="" (because="" no="" adipose="" tissue,="" muscle,="" and="" liver="" are="" included),="" which="" imposes="" challenges="" with="" respect="" to="" the="" maintenance="" of="" mcfa="" supply="" and="" potential="" lipotoxicity.="" in="" the="" light="" of="" the="" limited="" free="" fatty="" acid="" carrying="" capacity="" of="" plasma="" or="" its="" derivates,="" it="" could="" be="" argued="" that="" preference="" should="" be="" given="" to="" lauric="" acid(c12:0)enrichment="" because="" this="" mcfa="" has="" the="" highest="" per="" molecule="" energy="">
Figi 5|Mezi etabolik etabolik. Apèsi eskematik ki montre yon gwoup byomaketè likid ki ka aplike pou kontwole estati metabolik pandan perfusion machin ren normothermic.ATP, adenozin trifosfat; GTP, guanosine trifosfat.
Apa de wòl yo kòm yon sous enèji, yo ta dwe konsidere pwovizyon lòt klas lipid ki enpòtan nan fonksyon selilè, tankou asid gra enstore esansyèl ak kolestewòl, yo ta dwe konsidere pandan NMP pwolonje, an patikilye nan pwotokòl ki vize rejenerasyon ògàn. Sepandan, enklizyon de asid gra enstore nan pwotokòl NMP yo pote risk espesifik. Asid gra enstore yo ka ankouraje estrès oksidatif ak peroksidasyon lipid, patikilyèman nan prezans twòp emoglobin gratis / heme lage kòm yon konsekans emoliz pandan perfusion oswa lè w ap itilize transpòtè oksijèn ki baze sou heme.
