Implementierung eines experimentellen Perfusionsmodelles an isolierten, chirurgisch resezierten humanen Einzellungenlappen (isolierte Lungenperfusion = ILP)

Hintergrund:

Im Zuge der letzten Jahre hat sich die Ex-vivo Lungenperfusion (EVLP) zu einer bedeutsamen Methode entwickelt um grenzwertige Spenderlungen vor einer Transplantation zu evaluieren. In einem experimentellen Ansatz bietet das Modell einer isoliert perfundierten Lunge (ILP) zahlreiche Möglichkeiten zielgerichtete Therapien anzuwenden und diverse Lungenpathologien an vitalem Gewebe zu untersuchen. Bisherige Experimente erfolgten hierbei vorrangig an Tierlungen oder klinisch verworfenen Spenderlungen.

Folgende Pilotstudie zielt darauf ab, die Anwendung einer isolierten Perfusion (ILP) an chirurgisch resezierten humanen Lungenlappen als alternatives Modell für nahphysiologische und translationale experimentelle Forschung zu erproben.

Methodik:

Zehn Lungenlappen wurden nach Resektion mittels normothermer und azellulärer Perfusion präserviert. Die Indikation zur Operation war in allen Fällen ein verifiziertes oder suspiziertes Lungenkarzinom. Perfusions- sowie Beatmungseinstellungen wurden an die Größe des resezierten Lappens angepasst und funktionelle, sowie metabolische Parameter wurden während der ILP erhoben.

Ergebnisse:

Alle Patienten (x̴ = 67,5 (59 – 81) Jahre | ♀ n = 3 | ♂ n = 7) wurden mittels Thorakotomie (n = 6) oder VATS (n = 4) einer Lobektomie unterzogen. Linke Unterlappen (n = 6), rechte Unterlappen (n = 2), ein rechter Oberlappen sowie ein Mittellappen wurden verwendet. Die Kanülierung erfolgte anhand 2 bis 4 Anastomosen an die Gefäßstümpfe der jeweiligen Lappen. Die Ischämiezeit vor ILP betrug x̴ = 226 (161 – 525) Minuten. Die mediane Dauer der ILP betrug 135 (87 – 366) Minuten. Während ILP zeigten sich Gasaustausch sowie Atemwegsparameter konstant (pulm.ven. pO2 x̴ = 196 (151 – 219) mmHg | Peak AWP: 14,5 (11 – 22) cmH2O). Sowohl Glukoseverbrauch (0,005 mmol/min/L_TLC (95% CI: 0,004 – 0,007) als auch die Laktatproduktion (0,005 mmol/min/L_TLC (95% CI: 0,004 – 0,007) zeigten einen beständigen Metabolismus.

Schlussfolgerung:

Die isolierte Perfusion humaner Lappen ist eine praktikable und vielversprechende Methode. Durch Erhaltung einer nahphysiologischen Umgebung eines vitalen Lungengewebes ermöglicht sie eine Anwendung im Bereich onkologischer, pharmakologischer sowie transplantationsbezogener experimenteller Forschung.