Fortschritte bei Organbewahrungstechniken und Zukunftsaussichten

Ein Übersichtsartikel veröffentlicht in Maschinenbau befasst sich mit dem entscheidenden Bereich der Organkonservierung und untersucht seine Geschichte, aktuelle Techniken und Zukunftsaussichten. Der Mangel an Spenderorganen bleibt eine bedeutende globale Herausforderung, wobei nur etwa 10% der weltweiten Nachfrage nach Organtransplantationen erfüllt sind, wie von der Weltgesundheitsorganisation angegeben. Dieser Mangel wird durch die Einschränkungen der aktuellen Organkonservierungsmethoden weiter verschärft.
Derzeit sind die wichtigsten klinischen Methoden zur Bewahrung des Organs statische Kältespeicher (SCS) und Maschinenperfusion (MP). SCs, bei denen Organe in einer Konservierungslösung bei niedrigen Temperaturen (normalerweise 4 ° C) gespeichert werden, sind einfach und kostengünstig. Es wurde beispielsweise in Japan für die Nierenerhaltung weit verbreitet. Es kann jedoch nur die Funktion von Organen für eine begrenzte Zeit aufrechterhalten. Für Nieren beträgt die Erhaltungszeit 12 bis 24 Stunden; für Lungen 6–8 Stunden; und für Herzen 4–6 Stunden. Verlängerte SCs können zu Problemen wie Adenosintriphosphat (ATP) -Abdex, Metabolitenakkumulation und anschließenden Ischämie-Reperfusion-Verletzungen (IRI) führen, die zu Organschäden und Transplantationsversagen führen können.
MP hingegen kann die Erhaltungszeit verlängern. Hypothermic Machine Perfusion (HMP) kann mehrere Tage lang die Organfunktion aufrechterhalten, indem sie eine kontinuierliche Versorgung mit Sauerstoff und Nährstoffen bereitstellt. Die normotherme Maschine -Perfusion (NMP), die die normale Körpertemperatur simuliert, hat in einigen Fällen, wie bei der Lebertransplantation, überlegene Transplantationsüberlebensraten gezeigt. Es hat aber auch eigene Probleme, wie z. B. nicht anastomotische Gallenstrikturen bei Lebertransplantationen.
In den letzten Jahren haben sich Kryokonservierungstechniken als vielversprechende Alternativen herausgestellt. Insbesondere die Vitrifizierung wird als potenziell wirksame Langzeit-Organ-Erhaltungsmethode angesehen. Dazu gehört es, einen Teil des Wassers in Organen durch gelöste Stoffe zu ersetzen, um einen glasähnlichen Zustand zu bilden, wodurch Eiskristallbildung vermieden wird. Für die Verglasung sind jedoch hohe Konzentrationen an Kryoprotektion (CPAs) erforderlich, was zu Toxizitätsproblemen in Zellen führen kann. Um dies anzugehen, untersuchen Forscher verschiedene Strategien, z.
Das Papier erörtert auch die Erhaltung verschiedener Hauptorgane. Bei Nieren zeigte sich neben SCS und MP die Vitrification -Kryokonservierung mit einer erfolgreichen Transplantation von kryokonservierten Rattennieren nach 100 Tagen. Bei Lebern werden MP -Techniken entwickelt, um die hohe Verwirrungsrate aufgrund von IRI anzugehen. Die Herzen stehen vor Herausforderungen bei der Erhaltung aufgrund des hohen ATP-Verbrauchs, aber MP- und Vitrification-basierte Methoden werden untersucht. Lungen, die derzeit hauptsächlich für kurze Zeit von SCS erhalten sind, kann von profitieren von profitieren Ex vivo Lungenperfusion (EVLP) und Kryokonservierung in der Zukunft. Die Erhaltung des Darms ist von entscheidender Bedeutung, aber aufgrund seines großen bakteriellen Reservoirs schwierig, und MP -Techniken werden untersucht, um die Ergebnisse zu verbessern.
Bei der Erhaltung von Organ wurden erhebliche Fortschritte erzielt, doch es bleibt eine lange Reise nach vorne. Zukünftig sollte die zukünftige Forschung auf die Erstellung effizienterer Erhaltungstrategien, die Minimierung der Toxizität von CPAs und die Verbesserung der Wiedererwärmungstechniken minimieren. Auf diese Weise wird es möglich sein, langfristige und qualitativ hochwertige Organbewahrung zu erreichen und somit letztendlich das Problem der Organknappheit zu lösen.
Quellen:
Liu, X., et al. (2024). Organ Preservation: History, Advancements, and Perspectives. Engineering. doi.org/10.1016/j.eng.2024.12.020.