Die anhaltende Knappheit an Spenderorganen und die stetige Zunahme an Patient*innen, die auf eine Organtransplantation warten, führen zu einer vermehrten Verwendung von Transplantaten mit erweiterter Kriterienliste.1 Die Transplantation solcher Organe ist jedoch mit schlechteren Transplantationsergebnissen assoziiert.1 Deshalb besteht ein gesteigertes Interesse an besseren Konservierungsmöglichkeiten des Transplantats, wie z.B. der ex vivo Maschinenperfusion (MP).1
Hierbei wird das Transplantat an ein Perfusionsgerät angeschlossen, das die Durchblutung mittels einer Perfusionslösung imitiert.1 Im Gegensatz zur klassischen kalten Lagerung der Transplantate (static cold storage; SCS) bietet die Maschinenperfusion die Möglichkeit, die Funktionalität der Organe über einen längeren Zeitraum aufrechtzuerhalten.2 Zudem können die Spenderorgane bereits vor der Transplantation hinsichtlich ihrer Qualität beurteilt und behandelt werden.1,2
Bei der Maschinenperfusion wird zwischen hypothermer (HMP) und normothermer Perfusion (NMP) unterschieden.2 Bei der HMP wird das Transplantat auf eine Temperatur zwischen 4°C und 12°C abgekühlt, und so Schäden am Organ vermieden werden können.2 Die Methode bietet gegenüber der SCS mehrere Vorteile. Eine permanente Zirkulation der Perfusionslösung wirkt protektiv auf das Endothel, ebenso werden Vasospasmen vermindert.2,3 Darüber hinaus werden anfallende Stoffwechselprodukte und Toxine ausgespült beziehungsweise verdünnt.1,2,3 Auch eine Oxygenierung der Pufferlösung ist möglich. Das Verfahren der hypothermen oxygenierten Perfusion (HOPE) vermindert die mitochondriale Schädigung und erhöht die ATP-Reserven des Transplantats.2 Zusätzlich scheint durch die geringere „Downstream-Aktivierung“ des angeborenen Immunsystems das Risiko einer Abstoßungsreaktionen abzunehmen.3
Die NMP erfolgt bei 37°C.3 Somit wird ein fast physiologisches Milieu erzeugt, bei dem die metabolische Aktivität erhalten bleibt.1,2 Eine sauerstoffhaltige Perfusionslösung ist hierbei unerlässlich.1 Als Sauerstoffträger kann entweder eine blutbasierte bzw. auf Erythrozytenkonzentrat-basierende oder eine azelluläre Lösung auf Hämoglobinbasis eingesetzt werden.1
Durch die NMP wird die kritische Kälteischämiezeit verhindert und die potenziell schädigenden Mechanismen der Reperfusion eliminiert, da das Transplantat im Vorhinein maschinell perfundiert wird.2 Zudem ermöglicht die Methode eine Beurteilung der Organfunktionalität unter physiologischen Bedingungen.2,3
In den letzten Jahren wurden viele Studien zum Einsatz der MP bei Organtransplantation publiziert. Eine 2019 veröffentlichte Cochrane-Analyse wertete klinische Studien zur Maschinenperfusion bei Nierentransplantation aus, die bis zum Jahr 2018 durchgeführt wurden.4 Während die Studienlage zur NMP bei Nierentransplantation zu gering war um Schlussfolgerungen zu ziehen, konnte eine Überlegenheit der HMP bei der postmortalen Nierentransplantation gegenüber der SCS festgestellt werden.4
Ähnlich zeigt sich die Studienlage zum Einsatz der MP bei Lebertransplantationen: eine Übersichtsstudie aus dem Jahr 2020 kommt zu dem Schluss, dass die MP in Bezug auf kurzfristige Ergebnisse der kalten Lagerung der Transplantate überlegen sei.4 Dies gelte insbesondere für die HMP, die zu signifikanten protektiven Effekten auf frühe Allotransplantatdysfunktion und biliäre Komplikationen führte.5 Allerdings sind weitere randomisierte klinische Studien nötig, um die Überlegenheit der MP zu bestätigen.5
Die MP ist derzeit nicht flächendeckend im Eurotransplant-Raum implementiert.2 Während es zwar gute Evidenz für die MP gibt, muss trotzdem die Indikationsstellung noch weiter geschärft werden.8
Dennoch gehen Wissenschaftler davon aus, dass sich die Transplantationsmedizin durch den Einsatz der MP grundlegend ändern und ihr Einsatz zukünftig Standard werden wird.2 Zudem könnten sich durch die MP zukünftig ganz neue Chancen bieten: Aktuelle Ansatzpunkte sind beispielsweise die Entfettung steatotischer Lebern, sowie die gezielte Therapie einer Hepatitis-C-Erkrankung.2
In weiterer Zukunft ist auch die Erhaltung eines Transplantats über mehrere Tage, eine Immunmodulation sowie die gezielte Behandlung von vorgeschädigten Organen denkbar.9 Bis dahin ist es allerdings noch ein weiter Weg.9
Referenzen:
