Die Mikrozirkulation des humanen Pankreas in der frühen Reperfusion nach Pankreastransplantation und ihre Bedeutung für die exokrine und endokrine Organfunktion

Abstract

Die Transplantatpankreatitis ist eine der wichtigsten Komplikationen nach klinischer Pankreastransplantation. Wir nutzten OPS imaging (Orthogonale Reflexspektrophotometrie) zur direkten intravitalen Visualisierung und nachfolgenden Quantifizierung humaner Pankreasmikrozirkulation in 6 gesunden Leberlebendspendern und 13 Patienten, die sich einer simultanen Pankreas- Nieren-Transplantation unterzogen. Weiterhin untersuchten wir die Auswirkungen einer mikrovaskulären Dysfunktion während der frühen Reperfusion auf die Funktion des Pankreas-Transplantats. Exokrine und endokrine Funktion des Pankreas wurden hierbei durch Analyse von Serum-Lipase, -Amylase und C-Peptidkonzentrationen in der ersten postoperativen Woche erfasst. Die normale Pankreasmikrozirkulation in Leberspendern zeichnete sich durch ein homogenes azinäres Perfusionsmuster aus. Im Gegensatz dazu zeigten sich in den reperfundierten Transplantaten signifikant verminderte funktionelle Kapillardichten (FCD) und Erythrozytenflussgeschwindigkeiten (RBCV). In der ersten postoperativen Woche erfasste CRP-Werte, sowie Amylase- und Lipaseaktivitäten korrelierten signifikant mit der mikrovaskulären Dysfunktion während der ersten 30 min der Transplantatreperfusion. Außerdem korrelierten auch die C-Peptidwerte nach Transplantation signifikant mit der gestörten kapillaren Perfusion. OPS imaging ermöglichte erstmals die intraoperative Darstellung physiologischer humaner Pankreasmikrozirkulation sowie deren Dysfunktion in der frühen Reperfusion nach Pankreastransplantation. Die festgestellten Mikrozirkulationsstörungen zeigten Auswirkungen auf die eingeschränkte exokrine und endokrine Transplantatfunktion nach Pankreastransplantation.

Pancreatitis remains to be a major complication following clinical pancreas transplantation. We performed orthogonal polarized spectral (OPS) imaging for direct in vivo visualization and quantification of human pancreatic microcirculation in 6 healthy donors for living donor liver transplantation and 13 patients undergoing simultaneous pancreas-kidney transplantation. We further determined the impact of microvascular dysfunction during early reperfusion on pancreatic graft injury. Exocrine and endocrine pancreatic impairment was determined by analysis of serum lipase, amylase and C-peptide levels. Normal pancreas in liver donors showed a homogeneous acinar perfusion. In contrast in reperfused grafts functional capillary density (FCD) and capillary red blood cell velocity (RBCV) were significantly decreased. During the first postoperative week determined elevated CRP concentrations and serum lipase and amylase levels significantly correlated with microvascular dysfunction during the first 30 min of graft reperfusion. Post-transplant serum C-peptide also correlated significantly with the impaired pancreatic capillary perfusion. OPS imaging allowed for the first time to intra- operatively assess physiologic pancreatic microcirculation and to determine microcirculatory impairment during early graft reperfusion. This impairment affected the manifestation of post-transplant dysfunction of both exocrine and endocrine pancreatic tissue.