Quelles solutions de préservation utiliser à l’étage abdominal ?

Les solutions disponibles à l’étage abdominal 1969 : 1ère solution par Collins Pas de colloïde Glucose comme imperméant (source de lactate) abandonnée 1987 : University of Wisconsin (Belzer et Southard) : Viaspan® HES (amidon) comme colloïde Viscosité élevée, agrégation des GR Imperméants : lactobionate, raffinose Chélateurs radicaux libres : Gluthation, allopurinol Substrats énergétiques : adénosine Conservée à 4°C Composants instables dont certains doivent être rajoutés lors du PMO

Les solutions disponibles (suite) Années 90 : extension aux organes abdominaux de HTK (Custodiol®) Développé dans les années 70 comme solution de cardioplégie (Breitschneider) Tampon puissant (Histidine) Viscosité faible Gros volumes nécessaires : 15 litres Années 90 : extension aux organes abdominaux du Celsior ® Développé comme solution de préservation pour le cœur (Menasche) Agents osmotiques de UW combinés au pouvoir tampon de HTK Années 2000 : solutions de 4ème génération : SCOT 15 et IGL-1 Composition extracellulaire Colloide = PEG

Comment choisir une solution ? Choix des différents composants : Effet +/- démontré isolément sur des modèles +/- pertinents Effets combinés rarement démontrés Peu d’études randomisées Nécessité de comparer les solutions dans des conditions discriminantes : Démonstration d’équivalence pour des ischémies courtes n’a que peu de valeur Prix Conditions de stockage

Composition des solutions Composants mmol/l EC UW HTK Celsior IGL1 SCOT15 Na+ 10 28 15 100 125 143 K+ 113.4 125 18 15 25 6 Ca++ 0.015 0.26 1.7 PO4 57.6 25 9 25 HCO3 10 25 Glucose 194 11 Raffinose 30 30 Lactobionate 100 80 100 Gluthation 3 3 3 Allopurinol 1 1 HES 50 g/l PEG 20 15 g/l PEG 35 1 g/l Viscosité 1.18 3.156 1.15 1.05

Viscosité des solutions Flirt 2008, Sébastien Giraud 1,6 0,66 0,65 0,75 0,74 2,38 0,82 0,68 0,69 1,05 1,20 1,55 2,67 0,71 1,35 1,75 2,43 0,5 1 1,5 2 2,5 3 Viscosité en cSt Sang HBSS Krebs Euro Collins Plegisol UW S.C.O.T PEG 8kDa PEG 20kDa PEG 35kDa 0,23 g/L 12 0,57 15 20 30 50 52 6

Comparaison Eurocollins/UW Ploeg et al, 1992, The Lancet, Kidney, European Multicenter Study UW (n = 352) Euro Collins (n = 343) Reprise retardée de fonction no 272 229 yes 80 (23%) 114 (33%) * 0.003 Non fonction primaire no 339 321 yes 13 (4%) 22 (6%) 695 recipients, CIT= 24 h

Comparaison UW (Viaspan®)/HTK (custodiol®) Roels et al, 1998, Transplantation 216 donors CIT < 24 h CIT > 24 h B Barrou, Master Relations Hôte Greffon dec 2008 B Barrou, EFPMO 2009

Histidine-Tryptophan-Ketoglutarate (HTK = Custodiol) Is Associated with Reduced Graft Survival of Deceased Donor Kidney Transplants. Zoe A. et al. Department of Surgery, The Johns Hopkins University School of Medicine Baltimore, MD Données UNOS, analyse multivariée Emploi HTK : est passé de 15,9% en 2004 à 20% en 2008 Effet tardif : survie du greffon au-delà de la première année Pas d’effet sur risque de RRF (OR 0.99, p=0.7)  risque de perte de greffon (décès censurés)(HR 1.20, p=0.008)

 Use of Histidine-Tryptophan-Ketoglutarate for Liver Allograft Preservation Reduces Graft Survival and Is Not Cost-Effective Resource Utilization.    Zoe A. Stewart, Andrew M. Cameron, Nabil N. Dagher, Andrew L. Singer, Robert A. Montgomery, Dorry L. Segev, Baltimore HTK liver preservation was associated with an increased risk of liver allograft loss (HR 1.13, p=0.007), especially with DCD allografts (HR 1.39, p=0.013) Strikingly, allografts transplanted during this time were predicted to have a median graft life of 30 months longer had they been preserved with UW versus HTK. [Abstract ATC 2009]

Solutions de 4ème génération SCOT-15 et IGL-1 Composition extracellulaire : 5 pour SCOT 15 K+ : 25 pour IGL-1, Colloide : PEG 20 kD à 15 gr/l pour SCOT 15 35 kD à 1 gr/l pour IGL-1, mêmes résultats que UW en terme Reprise retardée de fonction De niveau de fonction rénale Mais testées pour des ischémies courtes (15 heures) Concept d’immunomasquage

Intérêt du PEG : Rein de porc isolé et perfusé University of Wisconsin Eurocollins SCOT Bordure en brosse des cellules tubulaires proximales de rein de porc après 48 heures d'ischémie froide puis reperfusion de 2 heures . Grossissement 3300. T. Hauet, JM Goujon; M.Eugène. Labo RMN St-Louis Paris, INRA Surgères

Long term culture (12 days) S.C.O.T – RPMI + PEG HBSS - RPMI Light microscopy : Magnification: x100

Effet des solutions de préservation sur le rendement d’îlots Flirt 2008, Sébastien Giraud Nombre d’IEQ obtenus après isolement SCOT 15 PEG 20kDa à 15g/L 700 p< 0,05 * 600 CMRL - 1066 ** * ** 500 * IEQ / pancréas * 400 UW ** * * * 300 * * 200 IGL1 100 Celsior 0 30 sec 1 min 3,5 min Temps d’ischémie chaude

Utilisation de la solution SCOT à tous les étages du PMO Fédération de transplantation du GH Pitié Salpêtrière

Méthodologie Utilisation de SCOT comme liquide de perfusion in situ pour tout PMO local : À l’étage thoracique : + 2-3 n butanedione monoxyme (blocage rapidement réversible de l’interaction actine/myosine) Perfusion : SCOT Conservation : Ringer jusqu’en juillet 2004 puis SCOT À l’étage abdominal En intra-aortique (3 litres) Mais UW en intraportal Conservation rénale : SCOT Conservation hépatique : UW Rinçage du foie avant déclampage: Albumine 4% à 4°c

Évolution de la créatininémie (patients dialysés exclus) Aucun rejet ni cellulaire ni humoral

Expérience clinique IGL-1 121 transplantations rénales ont été effectuées chez des patient adultes qui ont reçu un rein seul ou un rein dans le cadre d’une double greffe de rein et de pancréas et ont été conservés avec la solution IGL-1. La reprise fonctionnelle des reins a été comparée à celle de 102 reins matchés conservés avec UW et transplantés durant la même période Il s’agit donc d’une étude prospective non randomisée Le temps de suivi est de 1 an après la transplantation rénale

Caractéristiques de donneurs IGL-1 group UW group P Age (years) 39 (16-70) 44 (16-72) 0.534 Sex (M/F) 81/40 65/37 0.370 Weight (Kg) 74 (47-118) 70 (47-110) 0.222 Cardiac arrest 27 (22.5%) 17 (17.5%) 0.365 Cause of death (%) head injury vascular accident others 35.6 16.7 32.3 11.5 50 15.2 23.9 10.9 0.665

Caractéristiques des receveurs IGL-1 group UW group P Age (years) 49 (19-71) 50 (18-73) 0.953 Sex (M/F) 77/44 69/33 0.501 Weight (Kg) 67(41-100) 67 (38-98) 0.656 HLA mismatching (%) 1 2 3 4 5 6 9.5 10.3 31 31.9 15.5 1.7 6.7 11.2 32.6 29.2 13.5 0.238 Cold ischemia time 17h (9h-34h) 16h 22(9h 44h) 0.992 Anastomosis 26 (14-75) 27 (11-90) 0.842

RESULTATS Les valeurs de la Créatinine sont significativement plus basse dans le groupe IGL-1 de J3 à J15 A 1 mois post-TX la créatinine moyenne des patients du groupe UW est de 125 µM/l et de 115 µM/l dans le groupe IGL-1 group (p=0.02)

Clairances A 12 mois après la greffe la différence reste en limite de significativité (p=0.06)

Immunomasquage : la réponse à la théorie du signal danger ? Alloreconnaissance + inflammation Alloreconnaissance

Principe de l’immunomasquage ischémie lésions tissulaires Ligands endogènes des TLR Immunité innée Engagement TLR sur DC Immunomasquage Maturation DC CD80 CD86 sur DC Migration DC vers OL II Alloantigène Activation des LT naifs Ag spécifique  Alloreconnaissance Evènements Ag indépendants, non spécifiques Evènements Ag dépendants, spécifiques

Immunomasquage : Très bien

Auto-transplantation of pig kidneys conservation 48h at 4°C - observation at day 7 MHC Class II immunostaining UW PEG-IC PEG-EC=SCOT MCA 1335 mouse anti-porcine MHC Class II-DQ antibody M746 mouse anti-human HLA-DR a chain antibody cross-reacts with porcine B lymphocytes dendritic C macrophages INRA Surgères / EA2624/1223 Inserm U 478 Labo RMN-Physio Paris Hauet T, Goujon JM, Vandewalle A Eugene M Baumert T, Petit I, Carretier M B Barrou, EFPMO 2009

Immunomasking effect of PEG Immunofluorescence study Islets were cultured overnight in RPMI ± PEG 20 kD Incubation with anti MHC Class I antibody (mouse anti mouse H2-Kk) Negative control RPMI with no PEG RPMI with PEG 20 kD Epifluorescent microscopy: magnification x400

Culture mixte îlots-lymphocytes

Le PEG prolonge la survie d'une allogreffe (en dehors de toute immunosuppression) allogreffes Allo HBSS n=5 Allo SCOT n=7 survie = 7.2 ± 3.2 j survie = 17.3 ± 4.8 j P< 0.01 Prolongation de 10 jours

Donors express HA on b cells How to make sure that allograft survival prolongation is not the consequence of a better metabolic state of SCOT isolated islets? HA Donors express HA on b cells Recipients: 90 % of CD8 TL express a transgenic TCR specific for HA CD8 HA

Allografts (InsHA to CL4) S.C.O.T prolonged islet allograft survival in a "superacute" rejection model (InsHA to CL4) Allografts (InsHA to CL4) Allo HBSS Allo S.C.O.T MST = 2.4 ± 0.4 days MST = 12.5 ± 0.5 days 10 days P< 0.0001

Volume de liquide à perfuser En pratique clinique le lavage est souvent de 3 à 4 litres Seul Custodiol® nécessite de plus grands volumes… L’interposition d’un filtre sur la ligne de perfusion est recommandée La couleur de l’effluent cave ne permet pas de dire si le lavage est suffisant (dépend des anastomoses comme le cercle azygo lombaire)

Rinçage de l’organe avant la greffe Recommandé +++ lorsque la conservation a utilisé une solution intracellulaire. Obligatoire pour le foie, il devrait être systématique pour le rein Utiliser une solution extracellulaire pour rincer Pas de vraie solution de rinçage actuellement disponible sur le marché Mais SCOT 15 de par ses propriétés d’immunomasquage serait particulièrement intéressante

Coûts des solutions / litre UW (Viaspan®) : 269 € Solution KPS® : 195 € IGL-1® : 150 € Celsior® : 141 € SCOT 15® : 120 € Custodiol : ?

Cas particulier des prélèvements chez les DDAC Perfusion in situ (gillot) : 20 litres nécessaires CRN : Prélèvement classique : 3 à 5 litres Solutions à utiliser sur machines : KPS ou MPS (UW modifié : composition extracellulaire, imperméant modifié) Mais pas de solutions avec PEG Intérêt en tant que solution de rinçage

Peut-on mélanger les solutions ? À éviter de préférence car aucune logique Pas d’études disponibles Si inévitable : aller plutôt de l’intracellulaire à l’extracellulaire Les solutions EC pauvres en K sont intéressantes pour le foie (pas d’effet de relargage de K+ lors du déclampage)

Conclusion Pour la perfusion in situ : Pour la perfusion sur machine : Préférer les solutions de 4ème génération Sur des arguments expérimentaux et économiques La solution UW ne devrait plus être considérée comme la solution de référence Doutes sur l’emploi des solutions thoraciques à l’étage abdominal Ne pas utiliser l’eurocollins même par souci d’économie Pour la perfusion sur machine : Utiliser en attendant les solutions ayant l’ AMM (KPS ou MPS)

Perspectives Utilisation de machine de perfusion Préservation normothermique Ajouts d’intrants dans les solutions de préservation

Ajout de Melagatran dans solution KPS Flirt 2008, C Billault Résultats : Créatininémie KPS/statique KPS/Machine KPS+Mélagatran/machine KPS+Mélagatran/statique