Kaltkonservierungstechniken

Die Kaltkonservierung hält ein entnommenes Organ in einer speziellen Lösung auf Eis und nutzt die Hypothermie, um den Stoffwechsel zu verlangsamen und die Zellenergie in der Zeit vor der Transplantation zu erhalten. Die statische Kaltlagerung, bei der das gespülte Organ einfach gekühlt wird, ohne fortlaufende Perfusion, ist seit langem die Standard- und einfachste Methode zum Transport eines Transplantats.

Definition

Kaltkonservierung ist die Aufrechterhaltung eines Spenderorgans bei niedriger Temperatur, typischerweise nahe 0–4°C, in einer Konservierungslösung, sodass die Hypothermie den Stoffwechselbedarf reduziert und die Erschöpfung der Energiespeicher während der ischämischen Lagerungsperiode verlangsamt; in ihrer statischen Form wird das Organ ohne kontinuierliche Perfusion gelagert.

Scope

Das Thema umfasst die Begründung für die Kühlung, die Rolle von Konservierungslösungen, das Konzept der Kaltischämiezeit und die Kompromisse, die die statische Kaltlagerung attraktiv, aber unvollkommen machen. Es werden keine klinischen Protokolle, Lösungsvolumina oder Temperaturziele für einzelne Organe spezifiziert, und es wird keine Geräte- oder Lösungsselektion vorgegeben.

Core questions

• Wie verlängert die Kühlung die Zeit, in der ein Organ das Fehlen des Blutflusses tolerieren kann?
• Was bewirkt eine Konservierungslösung über die reine Kühlung des Organs hinaus?
• Welches sind die Grenzen der statischen Kaltlagerung, wenn die ischämische Zeit länger wird oder die Spenderqualität abnimmt?

Key concepts

• Hypothermie und reduzierter Stoffwechselbedarf
• Kaltischämiezeit
• Konservierungslösung
• University of Wisconsin-Lösung
• Statische (nicht-perfusionsbasierte) Lagerung
• Erschöpfung der Zellenergie (ATP)

Mechanisms

Die Senkung der Temperatur verlangsamt die enzymatische und metabolische Aktivität, sodass ein gekühltes Organ seine Energiespeicher langsamer erschöpft und ischämische Schäden langsamer akkumuliert als ein normothermes; dies ist das Kernprinzip der Kühlung von Transplantaten während der Lagerung (Southard & Belzer, 1989). Konservierungslösungen sind so formuliert, dass sie die Zellschwellung begrenzen und die metabolischen Folgen der hypothermen Lagerung abpuffern, weshalb die University of Wisconsin-Lösung die praktische Kaltlagerzeit für Bauchorgane verlängerte (Southard & Belzer, 1989). Die Kaltlagerung beseitigt jedoch keine Schäden: Die Ischämie schreitet weiterhin fort, und die Schäden werden bei der Reperfusion sichtbar, wodurch die Kaltkonservierung direkt mit der Ischämie-Reperfusions-Biologie verbunden ist (Eltzschig & Eckle, 2011).

Clinical relevance

Die Kaltischämiezeit und die Konservierungsmethode sind anerkannte Determinanten für die Funktionsweise eines Transplantats und gehören daher zum Vokabular der Transplantationspraxis und der Ergebnisinterpretation. Dieser Eintrag erläutert diese Konzepte als Referenz; er schreibt keine Lagerungsdauern, Temperaturen oder Lösungen für irgendein Organ oder einen Patienten vor.

Evidence & guidelines

Die statische Kaltlagerung ist der langjährige Vergleichsstandard, an dem neuere Methoden getestet werden. Bei der Nierentransplantation von verstorbenen Spendern verglich eine randomisierte Studie die hypotherme Maschinenperfusion mit der Kaltlagerung und berichtete über Unterschiede in der frühen Transplantatfunktion (Moers et al., 2009), was sowohl die Angemessenheit als auch die Grenzen der statischen Kaltlagerung bei sich verschlechternden ischämischen Bedingungen verdeutlicht.

History

Frühe Konservierungsmethoden basierten auf Kaltspülung und einfacher Eislagerung. Die Entwicklung der University of Wisconsin-Lösung in den 1980er Jahren verlängerte die tolerierbare Kaltlagerzeit für Leber, Pankreas und Niere erheblich und machte die statische Kaltlagerung zum Standardverfahren für den Organtransport (Southard & Belzer, 1989). Später führte die erneute Aufmerksamkeit für marginale Spender zu Vergleichen mit der Maschinenperfusion (Moers et al., 2009).

Key figures

• Folkert Belzer
• James Southard

Seminal works

• southard-belzer-1989
• moers-2009

Frequently asked questions

Warum werden Spenderorgane kalt gelagert?

Die Kühlung verlangsamt den Stoffwechsel des Organs, sodass es seine Energiespeicher langsamer verbraucht und ischämische Schäden langsamer akkumuliert, während es keine Blutversorgung hat, was Zeit für Transport und Implantation gewinnt.

Ist eine Konservierungslösung nur kalte Flüssigkeit?

Nein. Lösungen wie die University of Wisconsin-Lösung sind speziell formuliert, um die Zellschwellung zu begrenzen und den metabolischen Effekten der Kaltlagerung entgegenzuwirken, weshalb sie die Lagerungsdauer eines Organs im Vergleich zur einfachen Kühlung verlängern.