Untersuchung zum Einfluss von drei Organkonservierungslösungen (HTK-Lösung, Baeyer-2-Lösung, HTK-Lösung mit Iloprostzusatz) auf die Nierenfunktion im Modell der isoliert hämoperfundierten Schweineniere

Abstract

Die Zusammensetzung der Organkonservierungslösung hat einen wesentlichen Einfluss auf die funktionelle Güte des zu transplantierenden Organs. In der vorliegenden Arbeit wurde daher der Einfluss von Iloprost, eines Prostazyklinanalogons mit vasodilatatorischen, thrombozytenaggregationshemmenden und profibrinolytischen Eigenschaften, als Zusatz zu einer herkömmlichen Konservierungslösung auf die Nierenfunktion untersucht. Hierfür wurde das Modell der isoliert hämoperfundierten Schweineniere nach v. Baeyer und Große- Siestrup verwendet. 18 Nieren von deutschen Landschweinen wurden über zwei Stunden hypotherm konserviert und anschließend mit autologem Blut perfundiert. Für die hypotherme Konservierung wurden drei verschiedene Konservierungslösungen verwendet: HTK-Lösung (Gruppe I), Baeyer-2-Lösung (Gruppe II) und HTK-Lösung mit Zusatz von Iloprost (Gruppe III). An jeweils 6 Nieren pro Gruppe wurde eine 180-minütige Perfusion durchgeführt, wobei alle 30 Minuten Blut- und Urinproben für die Bestimmung folgender Parameter zur Beurteilung der Nierenfunktion entnommen wurden: Natrium, Blutgase, Hb-Wert, Kreatinin, Glukose, Totalprotein, Osmolalität. Der Blutdruck und die Flussraten von Blut und Dialysat wurden protokolliert. Errechnet wurden folgende Parameter: Organwiderstand, Kreatinin- Clearance, Resorptionsfraktion Natrium, Tubulärer Natriumtransport, Sauerstoffverbrauch, Diurese, Urin/ Plasma Relationen von Osmolalität, Protein, Kreatinin und Glukose. Für die statistische Auswertung wurden die Werte zu den Messzeitpunkten 60, 120 und 180 Minuten herangezogen. Bei den Parametern der Hämodynamik schnitten die Nieren der Gruppen II und III signifikant besser ab als die der Gruppe I: Der Blutfluss lag nach dreistündiger Perfusion in der Gruppe II und III bei je 250 ml/min*100g, in der Gruppe I nur bei 136 ml/min*100g. Der Organwiderstand betrug nach diesem Zeitraum in Gruppe II 0,30 mmHg*min*100g/ml, in Gruppe III 0,35 mmHg*min*100g/ml und in Gruppe I 0,66 mmHg*min*100g/ml. Durch die Zugabe von Iloprost konnten also die Parameter der Hämodynamik der Nieren in Gruppe III signifikant verbessert werden im Vergleich zur Gruppe I, und waren somit gleichwertig zu den Ergebnissen in der Gruppe II. Im Bereich der funktionellen Parameter fielen beim Sauerstoffverbrauch signifikante Unterschiede auf. Der Sauerstoffverbrauch lag in der Gruppe III zu den Messzeitpunkten 60, 120 und 180 Minuten signifikant höher als der in der Gruppe I, und nach 60 und 120 Minuten auch signifikant höher als der in der Gruppe II (Medianwerte nach 60/120/180 Minuten: Gruppe I 139/112/117, Gruppe II 103/98/82, Gruppe III 203/171/165 (mol/min*100g). Dies könnte für einen geringeren Verlust an funktionstüchtigen Nephronen und eine bessere Nierenvitalität in Gruppe III sprechen. Zu erwarten wäre dann jedoch auch ein gesteigerter tubulärer Natriumtransport. Dieser lag zwar in der Gruppe III geringgradig über dem in der Gruppe I, jedoch waren keine signifikanten Unterschiede zwischen den drei Gruppen nachweisbar, sodass eine verbesserte Funktionalität nicht sicher nachzuweisen ist. Die Zugabe von Iloprost führt zum Teil zu einer nachweisbaren Verbesserung der Konservierungsleistung der HTK-Lösung. Durch den Zusatz von Iloprost erscheint ihre Konservierungsleistung mit der der Baeyer-2-Lösung vergleichbar zu sein.

The composition of an organ preservation solution has a major influence on the functional quality of transplanted organs. Therefore in this study the influence of iloprost added to a common organ preservation solution on the renal function was examined. Iloprost, being an analogue of prostacyclin, has got vasodilatory and profibrinolytic effects and inhibits platelet aggregation. For this purpose a model of isolated hemoperfused porcine kidney established by v. Baeyer and Grosse-Siestrup was used. 18 kidneys of german landrace pigs were hypothermically preserved over a period of 2 hours after which they were perfused with autologous blood. Three different organ preservation solutions were used for the purpose of hypothermical preservation: HTK solution (group I), Baeyer-2-solution (group II) and HTK solution with added iloprost (group III). Each group contained 6 kidneys which were hemoperfused over a period of 180 minutes. Blood and urin samples were taken every 30 minutes to evaluate renal function using the following parameters: sodium, blood gases, hemoglobin, creatinine, glucose, total protein, osmolality. Blood pressure as well as flow rate of blood and dialysate were measured. The following parameters were then calculated: renal resistance, creatinine clearance, sodium reabsorption, tubular sodium transport, oxygen consumption, diuresis, ratios of urine / plasma osmolality, protein, creatinine and glucose. The values after 60, 120 and 180 minutes were used for statistical analysis. Regarding hemodynamic parameters kidneys of group II and III performed significantly better than those of group I. Blood flow rate after 180 minutes perfusion was 250ml/min*100g in group II and III whereas group I showed 136 ml/min*100g. Renal resistance after 180 minutes perfusion was 0,30 mmHg*min*100g/ml in group II, 0,35 mmHg*min*100g/ml in group III and 0,66 mmHg*min*100g/ml in group I. Hence the addition of iloprost significantly improved renal hemodynamics in group III compared to group I and proved to be similar effective as group II. Concerning functional parameters oxygen consumption stood out showing significant differences. Oxygen consumption in group III was significantly higher at all measurements compared to group I as well as after 60 and 120 minutes compared to group II (medians after 60/120/180 minutes: group I 139/112/117, group II 103/98/82, group III 203/171/165 (mol/min*100g). A possible reason could be less damage of functional nephrons and therefore better renal vitality in group III. Accordingly one would expect an increased tubular sodium transport which was the case in group III compared to group I. However, no significant differences were apparent among the three groups. Therefore an improved functionality could not be proven. Adding iloprost to HTK solution improves the preservation quality to some extent and seems to be similar effective as Baeyer-2-solution.