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B Barrou, EFPMO 2010 Machines de Perfusion : aspects théoriques Benoit BARROU / Lionel BADET pour le Groupe FLIRT.

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1 B Barrou, EFPMO 2010 Machines de Perfusion : aspects théoriques Benoit BARROU / Lionel BADET pour le Groupe FLIRT

2 B Barrou, EFPMO 2010 Historique Alternative à la conservation statique des organes 1er concept en 1935, repris dans les années 70 Abandonné du fait de sa complexité et labsence de bénéfice Revient en force car : –Donneurs à cœur arrêté –Greffons limites en augmentation –miniaturisation

3 B Barrou, EFPMO 2010 Mécanismes daction démontrés ou supposés de la machine de perfusion Maintien de lintégrité et de la fonction des cellules endothéliales –Amélioration de la microcirculation du cortex Fonction de lavage : élimination des déchets toxiques Apport dO2 (équilibration passive avec lair ambiant = 21 %) préservation statique ( 0%) mais pas doxygénation « active » Arme à double tranchant en hypothermie ? Meilleure préservation des réserves en ATP Diminution de lexpression de certaines molécules de surface Effets à long terme : diminution de la fibrose ? Effet de sélection des greffons ? –Sur quel paramètres ?

4 B Barrou, EFPMO 2010 Effets du flux sur la cellule endothéliale Traub O, Arterioscler Thromb Vasc Biol :

5 B Barrou, EFPMO 2010 Altérations des cellules endothéliales Gattone V, Transplantation 1985, 39(4): Cellules endothéliales (artère interlobaire) en début de préservation (Rein humain) Cellules endothéliales (artère interlobaire) 24 H plus tard Modifications phénotypiques : Perte de leur forme linéaire, détachement de la membrane basale, augmentation de la taille des pores, augmentation de la perméabilité de la barrière endothéliale

6 B Barrou, EFPMO 2010 Endothelial cells under no-flow conditions (a) and after exposure to 1.2 Pa of steady, laminar shear stress for 24 h (b). - Michel EUGENE Lab. Physiologie / Centre de recherche en transplantation INRA Le Magneraud & Université de Poitiers Effets du flux sur la cellule endothéliale Kamm R, Annu. Rev. Fluid Mech :211–32

7 B Barrou, EFPMO 2010 Rôles des intégrines Ross R, Cir Res. 2001; 88: Un aspect particulièrement complexe de la biologie cellulaire… à surveiller

8 B Barrou, EFPMO 2010 Le Shear stress en pratique : Allegro ma non troppo importance des pressions de perfusion sur machine Allegro : –Perfusion insuffisante annule les bénéfices Ma non troppo : –Car des pressions trop élevées sont délétères –Grundmann R, Surgery, 1975 –Cerra F : Surgery, 1977 Lésions endothéliales les plus sévères dans le groupe perfusé à 60 mmHg –Maathuis MH, Ann Surg 2007

9 B Barrou, EFPMO 2010 Amélioration de la microcirculation corticale Maathuis MH, Ann. Surg 2007 Modèle dautotransplantation rénale chez le porc Mesure du flux érythrocytaire cortical par laser doppler, 10 mn après déclampage Mesurée en 3 endroits différents Exprimée en % versus contrôles Méthode de préservation microcirculation Préservation statique 85 ± 8 % p<0.05 perfusion basse pression (30/20 mmHg)130 ± 10 % Perfusion haute pression (60/40 mmHg)109 ± 4 %

10 B Barrou, EFPMO 2010 Oxygénation : Maintien des réserves en ATP tHart N, Liver transplant. 2005: Coupes de foie de rat préservées dans de lUW gluconate avec : 0% dO2 21% dO2 95% dO2 *: p<0.05 vs. Groupes B et C

11 B Barrou, EFPMO 2010 Diminution de lexpression de molécules de surface ? Lauschke, H Cryobiol (46): Modèle de préservation hépatique chez le rat avec oxygénation (95%) Pas dexpression dICAM-1 sur les foies non ischémiques Diminution de lexpression de MHC classe II et de ICAM-1 au niveau veinules post-sinusoides Préservation statiquePerfusion machine HTK Perfusion machine Belzer MPS

12 B Barrou, EFPMO 2010 Effet machine/effet solution ? Flirt 2007 N Vaziri, B Barrou Groupe 1: KPS Lifeport® (n = 7) Groupe 2: KPS statique (n = 6) Groupe 3: UW Lifeport® (n = 6) Groupe 4: UW statique (n = 6) KPS UW Solution de préservation Modalité de préservation MachineStatique Porcs Large White, 4 semaines, 29 à 52 kg 1 heure dischémie chaude prélèvement rein gauche 22 heures dischémie froide Autotransplantation après néphrectomie droite Imperméant : gluconate Na/K : type extracellulaire Imperméant : lactobionate Na/K : type intracellulaire

13 B Barrou, EFPMO 2010 Survie et Non Fonction Primaire Flirt 2007 N Vaziri, B Barrou Groupes préservation statique : –NFP : 6/11 –Survie à M1 : 3/11 Groupes préservation sur machine : –NFP : 3/12 –Survie à M1 : 9/12 Effet Machine > Effet Solution

14 B Barrou, EFPMO 2010 UW statiqueUW perf.KPS statiqueKPS perf. Créatinine J7 (µmol/l) 1907 ± ± ± ± 102 Créatinine M3 (µmol/l) ± 59 * 227 ± 56 * 132 ± 12 $ p<0.001 vs. UW perf, KPS statique et KPS perf; ** p<0.01, * p<0.05 vs. KPS perf., & p<0.001 vs. KPS statique Créatininémie Flirt 2007 N Vaziri, B Barrou Effet Machine > Effet Solution Effet Machine + Effet Solution

15 B Barrou, EFPMO 2010 Protéinurie à M1 Flirt 2007 N Vaziri, B Barrou * ° * p < 0.05 versus machine + UW, static KPS and static UW ° p < 0.05 versus static KPS and static UW Effet machine > Effet solution

16 B Barrou, EFPMO 2010 KPS machineKPS statique UW machine UW statique Lésions chroniques M1 : Fibrose interstitielle Flirt 2007, N Vaziri, B Barrou < 6 %* < 20 % > 45 % > 50 % *p<0.01 vs UW machine, KPS statique et UW statique Effet machine > Effet solution

17 B Barrou, EFPMO 2010 * ¥ * * * ¥ ¥ p<0.01; * p<0.05 mRNA expression à M3 Flirt 2008 R Thuillier, F Favreau, N Vaziri, B Barrou

18 B Barrou, EFPMO 2010 P < 0.05 vs. KPS perf. Infiltrat leucocytaire Flirt 2008 R Thuillier, F Favreau, N Vaziri, B Barrou Modèle dautotransplantation rénale chez le porc après 60 mn dischémie chaude et 24 H de préservation sur Lifeport® à 4°C Effet solution + Effet machine Conséquence dune meilleure préservation de la barrière endothéliale ? Limitation de lactivation endothéliale ?

19 B Barrou, EFPMO 2010 Intégrité endothéliale Flirt 2008 R Thuillier, F Favreau, N Vaziri, B Barrou * p<0.01 vs Contrôle, KPS machine, KPS statique; ** p<0.05 vs contrôle, KPS machine; # p<0.05 vs contrôle Modèle dautotransplantation rénale chez le porc après 60 mn dischémie chaude et 24 H de préservation sur Lifeport® à 4°C

20 B Barrou, EFPMO 2010 Les 2 machines actuellement disponibles

21 B Barrou, EFPMO 2010 Comparaison des résistances au labo Lifeport® RM3® Les Pressions « systoliques » sont celles que lon règle sur les machines. Pour une même pression commandée, la pression moyenne et le débit sont supérieurs dans la Lifeport® car lamplitude des variations sont moindres

22 B Barrou, EFPMO 2010 Différence de concept Lifeport® (ORS) Contrôle pression IR = (syst+diast)/2)/ Q Transportable Protection si panne RM3 (Waters Medical) Contrôle volume du bolus IR = (syst+2diast) / 3) /Q Non transportable Pas de protection si panne Paramètres de perfusion non comparables Pas détudes comparatives

23 B Barrou, EFPMO 2010 En pratique clinique

24 B Barrou, EFPMO 2010 Conception de l'essai Tirage au sort - Attribution des greffons selon les règles habituelles d'Eurotransplant - Aucune décision selon les paramètres machines donneurs consécutifs (DDME et DDAC) : Belgique, Pays-bas, Allemagne 30 mm Hg

25 B Barrou, EFPMO 2010

26 Résultats

27 B Barrou, EFPMO 2010 Analyse multivariée : Reprise retardée de fonction

28 B Barrou, EFPMO 2010 Effet de la préservation sur machine sur la survie des greffons à un an Machine : 94 % Statique : 90 % P<0,04

29 B Barrou, EFPMO 2010 Analyse multivariée survie du greffon à 1 an :

30 B Barrou, EFPMO 2010 La machine de perfusion permet-elle de sélectionner les greffons ?

31 B Barrou, EFPMO 2010 Critères de viabilité sur machine Très largement étudiés –Résistances vasculaires Différentes pour les différentes machines de perfusion –alpha Glutathion S Transférase Corrélés à la durée de lischémie chaude Mais faible valeur pronostique indépendante quant à la survie des greffons Largement utilisés… mais peut-être à tort –lessai Eurotransplant ne les a pas pris en compte pour décider ou non de greffer

32 B Barrou, EFPMO 2010 Quels paramètres prédictifs ? De Vries B, AJT 2006, 6: Analyse du perfusat de 231 greffons rénaux humains

33 B Barrou, EFPMO 2010

34 Index de résistance de l'essai Eurotransplant et reprise retardée de fonction 30 min P= min P= h P= h P=0.025 END P= h P= Perfusion time (hrs) End-MP RRF (n=63)FI (n=266)

35 B Barrou, EFPMO 2010 Index de résistance de l'essai Eurotransplant et non fonction primaire Perfusion time (hrs) End-MP

36 B Barrou, EFPMO 2010 Seuil de résistance de fin de perfusion et risque de RRF Analyse multivariée FactorOdds ratio (95% CI)P-value end 0.28 vs < (1.10–6.61)0.030 Donor age1.02 (0.99–1.05)0.14 Donor type7.71 (3.37–17.63)< CIT1.06 (0.99–1.14)0.080 Re transplant vs First transplant2.31 (1.44–3.68)< Duration of pre transplant dialysis1.10 (0.95–1.27)0.22

37 B Barrou, EFPMO 2010 Influence RRF et IR sur la survie du greffon

38 B Barrou, EFPMO 2010 Conclusion La préservation dynamique ne fait que commencer Son intérêt est démontré formellement Nombreuses possibilités dintervention sur les organes ex vivo Nombreux travaux expérimentaux encore nécessaires pour déterminer : –Les solutions idéales –Les machines idéales –Les cibles dune « réanimation ex vivo « des organes qui sont potentiellement nombreuses Lorganisation de nos services devra probablement intégrer ces nouveaux aspects de la transplantation

39 B Barrou, EFPMO 2010 Pr Benoit Barrou – Dptmt Transplantation rénale – Hôp Pitié Salpétrière – Paris INSERM U927 Pr Lionel Badet Transplantation Hôp Edouard Hériot Lyon France INSERM U927 Pr Marc de Broe, Department of Nephrology, University of Antwerp, Belgium Dr Diethard Monbaliu Departement de Chirurgie Transplantation Abdominale Leuven, Belgique Dr Alain Lemoine Institut dImmunologie Médicale Université Libre de Bruxelles Belgique Pf. Chirurgie Expérimentale Transplantation, INRA Le Magneraud, Surgères Dir Sci Pr T Hauet U927 René Ferrera INSERM U886 Université de Lyon France Groupe Flirt Fédération pour létude des lésions dischémie reperfusion en transplantation Collaborations : Groningen, Barcelone, Baltimore, Rochester, Georgetown GIS MoBiPo Pdt. Pr M Eugène


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