Subnormotherme Maschinenperfusion
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LoslegenSynonyme: subnormotherme Organperfusion, SNMP
Englisch: subnormothermic machine perfusion
Definition
Die subnormotherme Maschinenperfusion, kurz SNMP, ist ein Verfahren zur extrakorporalen Konservierung von Spenderorganen. Das Organ wird bei Temperaturen von etwa 20 bis 34 °C perfundiert, d.h. unterhalb der physiologischen Körpertemperatur, jedoch oberhalb des hypothermen Bereichs.
Hintergrund
Die SNMP nimmt eine Zwischenstellung zwischen hypothermer Maschinenperfusion (HMP) und normothermer Maschinenperfusion (NMP) ein. Ziel ist es, einen ausreichenden Organstoffwechsel zur Regeneration und funktionellen Beurteilung zu ermöglichen, aber gleichzeitig den technischen Aufwand gegenüber einer normothermen Perfusion zu reduzieren.
Prinzip
Durch die Perfusion wird das Gewebe mit Sauerstoff und Substraten versorgt, was die mitochondrialen Funktionen unterstützt und intrazelluläre Energiereserven in Form von ATP regeneriert. Gleichzeitig werden Stoffwechselprodukte entfernt. Durch die Oxygenierung soll trotz des gesteigerten Stoffwechsels eine ausreichende Sauerstoffversorgung des Organs gewährleistet werden.
Da gegenüber der NMP der Sauerstoff- und Substratbedarf reduziert ist, kann die Zusammensetzung des Perfusats vereinfacht werden. Die reduzierte Temperatur kann Reperfusionsschäden abmildern. Dadurch lassen sich Gewebschäden während der Wiedererwärmung begrenzen.
Durchführung
Die SNMP kann unmittelbar nach der Organentnahme oder nach vorausgehender statischer Kaltlagerung eingesetzt werden. Darüber hinaus kann sie Bestandteil von Protokollen mit schrittweiser Erwärmung des Organs sein.
Das Perfusionssystem umfasst typischerweise ein Reservoir, Pumpen, Oxygenator und Wärmetauscher sowie Sensoren zur kontinuierlichen Erfassung von Perfusionsdruck, Fluss und Temperatur. Das Perfusat enthält unter anderem Elektrolyte, Puffer, Nährstoffe und weitere metabolisch relevante Substanzen. Die Zusammensetzung des Perfusats unterscheidet sich zwischen den verschiedenen experimentellen und klinischen Protokollen.
Abgrenzung zu anderen Verfahren
| Verfahren | Temperatur | Stoffwechselaktivität | Charakteristika |
|---|---|---|---|
| HMP/Hypotherme oxygenierte Maschinenperfusion (HOPE) | ca. 4–12 °C | stark reduziert | Konservierung und mitochondriale Rekonditionierung |
| SNMP | ca. 20–34 °C | partiell aktiv | Kombination aus reduziertem metabolischem Bedarf und funktioneller Aktivität |
| NMP | ca. 35–37 °C | annähernd physiologisch | weitgehend physiologischer Stoffwechsel und funktionelle Organbeurteilung |
Die Temperaturbezeichnungen werden in der Literatur nicht durchgängig einheitlich verwendet. Teilweise werden auch Perfusionen bei 20–22 °C als subnormotherm bezeichnet.[1] Die EASL-Leitlinie zur Lebertransplantation von 2024 ordnet der subnormothermen Maschinenperfusion hingegen 25–34 °C zu und grenzt davon eine "midtherme" Maschinenperfusion bei 13–24 °C ab.[2]
Weiterhin abzugrenzen ist die Controlled Oxygenated Rewarming (COR). Dabei wird ein zuvor hypotherm konserviertes Organ während einer oxygenierten Maschinenperfusion kontrolliert und schrittweise erwärmt. Bei der SNMP steht dagegen die Perfusion bei einer konstanten subnormothermen Zieltemperatur im Vordergrund.
Viabilitätsbeurteilung
Da bei subnormothermen Temperaturen bereits eine relevante metabolische Aktivität besteht, können verschiedene funktionelle Parameter zur Viabilitätsbeurteilung untersucht werden.
Bei der Leber gehören hierzu beispielsweise Laktatmetabolismus, Glukosestoffwechsel, pH-Wert, Sauerstoffverbrauch sowie arterielle und portale Perfusionsparameter. Abhängig von der verwendeten Temperatur kann auch eine Galleproduktion auftreten. Die Aussagekraft der einzelnen Parameter und geeignete Grenzwerte sind jedoch nicht ausreichend standardisiert.[3][4]
Risiken
Zu den verfahrensbedingten Risiken der subnormothermen Maschinenperfusion zählen unzureichende Oxygenierung mit daraus resultierender metabolischer Entgleisung, Endothelschäden durch ungeeignete Druck- und Flussverhältnisse sowie ischämie-/reperfusionsbedingte Gewebeschäden während der Wiedererwärmung.[3] Weitere Fehlerquellen sind eine Kontamination des Perfusats, technische Ausfälle des Perfusionssystems und eine unzureichende Temperaturkontrolle.[3]
Quellen
- ↑ Karangwa et al., Machine Perfusion of Donor Livers for Transplantation: A Proposal for Standardized Nomenclature and Reporting Guidelines, American Journal of Transplantation, 2016
- ↑ European Association for the Study of the Liver, EASL Clinical Practice Guidelines on liver transplantation, Journal of Hepatology, 2024
- ↑ 3,0 3,1 3,2 Schlegel, Machine perfusion strategies in liver transplantation, Hepatobiliary Surg. Nutr., 2019, abgerufen am 28.09.2026
- ↑ Viability assessment of the liver during ex-situ machine perfusion, abgerufen am 28.09.2026
Literatur
- Bruinsma et al., Subnormothermic machine perfusion for ex vivo preservation and recovery of the human liver for transplantation, American Journal of Transplantation, 2014
- Bruinsma et al., Metabolic profiling during ex vivo machine perfusion of the human liver, Scientific Reports, 2016
- Hoyer et al., Controlled Oxygenated Rewarming of Cold Stored Livers Prior to Transplantation, Transplantation, 2016
- Schlegel et al., machine perfusion strategies in liver transplantation, Hepatobiliary Surg. Nutr., 2019