Techniques de perfusion et conservation des organes ...190517_9h30-11h...Rescue1 Rescue2 Conclusions...

Techniques de perfusion et conservation des organes

Perfusion hépatique

Dr Eric SAVIER

Pr Olivier SCATTON

Groupe Hospitalier Pitié-Salpêtrière

Assistance-Publique Hôpitaux de Paris

Université Pierre et Marie Curie (Paris VI)

Machine de perfusion hépatique

Ischémie-reperfusion

Simplicité de la conservation statique hypothermique

Enjeux actuels et limites de la conservation statique

Résultats expérimentaux remarquables

Applications récentes en clinique

Perspectives à court et moyen terme

Ischémie-reperfusionIschemia-Reperfusion Injury (IRI)

• Ischémie: phénomènes produits par l’arrêt de la circulation d’un organe

• Reperfusion: phénomènes produits par la remise en circulation d’un organe

• IRI en transplantation hépatique• Atteinte des hépatocytes

• Atteintes de la microcirculation

• Retentissement général sur l’organisme

• Atteinte de l’arbre biliaire

Cellules non-parenchymateuses

Lemasters JJ and Thurman RG_AnnRevPharmacolToxicol_1997

Lemasters JJ and Thurman RG_AnnRevPharmacolToxicol_1997

Cellules non-parenchymateuses

Belzer, Ann Surg 1968

Loi de Van’t Hoff

D’après Karangswa AJT 2016

Pourquoi faire compliqué quand on peut faire simple …

Evolution des indications de la TH

• Augmentation du nombre de TH/an

• Diminution des hépatites C

• Augmentation des TH pour cancer (CHC)

• Age plus élevé des receveurs

• Augmentation des cirrhoses dysmétaboliques

Toniutto P. Liver Int. 2017

Donneur idéal

Donneur âgé

Donneur décédé après arrêt circulatoire (DDAC)

Foie stéatosique

Elargissement des critères de prélèvement

Risque de défaillance

Foley D., Ann Surg, 2011. (87 cDCD vs 1157 DBD)

DME vs DDAC (Maastricht 3)

Nombre de publicationsfoie et machine de perfusion

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020

266 publications, 64% depuis 2012

Notion de lésion réversible

Xu H., JSR 2011.

No flow 60 min → UW 4°C 2 heures → Perf. 4h normothérmie + sang

Transplantation de foies de rats non transplantables

Berendsen T., Transpl Res 2012

• 3h IF à 4°C → TH

• 60 min. 34°C → TH

• 3h perfusion → TH

• 60 min. 34 °C → 3h perfusion → TH

Transplantation de foie de porc non transplantables avec une MP jetable

• TH chez le porc après 1h d’arrêt circulatoire,

• MP hypothermique ou pas

• 100% de survie versus 0%

• Diminution des marqueurs de l’inflammation

• MP transportable et à usage unique

Compagnon P. Transplantation 2017

Jamieson et coll., Transplantation 2011. Oxford, 37°C + milieu spécifique

T0 24h 48h

MP et stéatose: defating

Foie de rat obeses, perfusion 3h, milieu spécifique.Nagrath et coll., MetabEng 2009

MP et stéatosedefating rapide

Foie de porc, LiverAssist, 9h, 21°C, + dérivé d’hemoglobine de boeuf

Fontes et coll. AJT, 2015

MP et transporteur d’oxygène

Applications des MP

• Réhabiliter un organe

• Donner du temps• →Tester la viabilité d’un organe• → Correction d’anomalie• → tester à nouveau la viabilité

• Supercooling• TH après 4 jours de conservation à -6°C

• Berendsen TA Nat Med 2014

• Traitements cellulaires• Van Raemdonck Curr Opin Organ

Transplant 2013







Perspectives à court terme

Machines de perfusionHomme

Perfusion portale et artérielle, Vasosol®,4-8°C, sans oxygène, 3-7h(± 50% du

temps d’IF)

Guarrera, AmJtranspl 2010

• Perfusion hypothermique oxygénée à la fin de la période de conservation

• Perfusion portale uniquement

• Pas de différence entre donneur décédés après arrêt circulatoire versus donneur décédé par mort encéphalique

• Même taux de cholangiteischémique

J Hepatol 2014

Liver AssistOrganox

Not used in France (protocol only), no research develop by industry in France

Competitive environment : machine

• Perfusion à 37°C, milieu sanguin• 0/20 échec technique• Durée de perfusion médian

9,3h [3,5-18,5]

10 DHOPE vs 20 CTRL DDAC M3Ischemic cholangiopathy: 1/10 vs 3/20 (p=0,10), reLTx 0/10 vs 5/20

Van Rijn BJS 2017

Machine de perfusion

hypothermique ? (4-10°C)médiothermique ? (13-24°C)subnormothermque (25-34°C) normothermique ? (35-38°C)

acellulairetransporteur d’O2globule rougeplasmanutriments

voie portale uniquementvoie portale et artériellepompe centrifuge ou péristaltiquedurée de perfusion

pH, lactatedébit biliaireconsommation d’O2

équipe spécialiséMututalisation du PLVT ?Salle de perfusion dédiée?

Key numbers1350 LT in France (24000 LT / year Worldwide)400 discarded livers/ year in France131 discarded for fatty livers : main cause 25% of the refusal 15% french population obese and 50% overweight 20 to 50 % of overweight present isolated steatosisNon function can occur when steatosis > 30%Steatosis > 60% leads to more than 50% primary non functionAccurate and reliable quantification of steatosis is currently impossible in the context of liver procurement

Pas de foie gras pour la TH!

Overweight

donor

Steatosis > 50%

(Retrospectively)

STEATOTIC

LIVER

HARVESTING

Recipient

Risk of failure

>50%

FATTY

LIVER

IMPLANTATION

WITHIN 10

HOURS

STATIC COLD

STORAGE

QUANTIFICATION

NOT RELIABLE

Harvesting Transport BackTable MP Avant implantation

Cooling (human transplanted)Fatty liver

cold, static cold, staticNo MP, storage < 7h

no vialiby assessmentcold, static

Cooling (human transplanted)No fatty liver

cold, static cold, staticHypothermic Oxygenated

Liver AssistNo viability Assessment

cold, static

Cooling (human transplanted)No fatty liver

Normothermic NormothermicNormothermic (organox)

Viability AssessmentCold static

Currently hypothesized for discarded liversNo trials in human transplanted

Cooling (human discarded)Includes 2 FL

cold, static cold, staticNormothermic + dialysis

Viability AssessmentCold static

Cooling (human discarded)Includes 2 FL

Cold-static Cold-staticRoom temperature-

OxygenatedCold static

Overweightdonor

HARVESTING

Bileanalysis

NotDISCARDED NotViable

Transplant

Objectives of the proposalInnovative strategies to rescue discarded fatty livers

Assessment

Steatosis quantification Re-assessment

Viability and steatosis

Rehabilitation

• Perfusion

• Defatting

Parameters Liver Assist Organox Metra Perfusion Machine Pitie

(PMP)

Price 75 000€ ± 300 000€ Expected < 10000€ Price of pumps and lines 3500-5000 € ± 10000€ 800 € (prototype)

Flow (portal or arterial) Monitored but not

controlled (centrifugal pumps)

Monitored but not

controlled (centrifugal pump and declivity)

Monitored and controlled

(2 roller pumps)

Pressure (portal or arterial)

Controled with alarm Controled Controled with alarm

Effluent Effluent flows freely Effluent collected by a cannula

Effluent flows freely

Temperature 10°-37°C (cooling system

with crushed ice)

37°C 4°C-37°C (electronic)

Access to the liver Alarms stop the system in

case of manipulation, as soon as an over pressure is detected

Not described. Doubtful to

manipulate easily the liver in a small container

The liver is in the bowl of

an standard operating table

Transportation No Yes, with 2 wagon cars,

not by plane

No

Liver procurement by a

local surgical team

Yes No Yes

4°-37°C

Régulateur de pression et niveau dans le réservoir

Echangeurthermique

SécristPreliminary data

Two years of development with UTC/UPMC : SATT LUTECH (patterns)

Qualityof the graft

BackTherm, temperature controled, hypothermia, static cold storage

+ Oxygenated perfusion, hypothermia

+ nomorthermia, O2 carrier (RBC)

+ mid or subnormothermia, liquid perfusion, (IGL-3)

+ defatting agents

+ dialyser

Need of rescue

Basic

No MP

Futur?

Salvage

Rescue1

Rescue2

Conclusions

MP: incontournables en conservation hépatique

MP: simples à très complexes

MP: adaptabilité nécessaire

MP: sciences fondamentales dans le foie

Increase

reactive oxygen

species

Increase lipid

peroxidation

Apoptosis /

Necrosis

Inflammation

Secretion of

TGF-β, IL-6, IL-1β

Via NF-kB

pathway

Increase of

inflammatory

cells :

Macrophages, T-

cells

ICAM,

VCAM vasoconstrictio

n

Free radical adducts in blood

and increased leukocyte

adherence have been associated

with primary nonfunction of fatty

grafts

Quickly remove

these cells from the

liver

Decrease glycogen

content, mitochondrial

swelling, and

hepatocellular

blebbing.

TLR-4 pathway (potential ligand = FFA)

Zaoualí MA et al. J Pineal Res 2011

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