Новрузбеков Мурад Сафтарович. Д-р мед. наук, профессор, врач-хирург, руководитель научного отделения; заведующий кафедрой трансплантологии и искусственных органов им. В.П. Демихова; профессор кафедры хирургических болезней
Большая Сухаревская пл., д. 3, г. Москва, 129090
ул. Островитянова, д. 1, г. Москва, 117513
Каширское шоссе, д. 23, г. Москва, 115522
Краснобогатырская ул., д. 2, стр. 2, Москва, 107564
Murad S. Novruzbekov. Dr. Sci. (Med.), Professor, Surgeon, Head of the Research Department; Head of the Department of Transplantology and Artificial Organs named after V.P. Demikhov; rofessor, Department of Surgical Diseases
Bolshaya Sukharevskaya Square, 3, Moscow, 129090
Ostrovityanova St., 1, Moscow, 117513
Kashirskoe shosse, 23, Moscow, 115522
Krasnobogatyrskaya str., 2, building 2, Moscow, 107564
Балкаров Аслан Галиевич. Канд. мед. наук, руководитель научного отделения; доцент кафедры трансплантологии и искусственных органов им. В.П. Демихова
Большая Сухаревская пл., д. 3, г. Москва, 129090
ул. Островитянова, д. 1, г. Москва, 117513
Aslan G. Balkarov. Cand. Sci. (Med.), Head of the Research Department; Associate Professor, V.P. Demikhov Department of Transplantology and Artificial Organs
Bolshaya Sukharevskaya Square, 3, Moscow, 129090
Ostrovityanova St., 1, Moscow, 117513
Яремин Борис Иванович. Канд. мед. наук, врач-хирург, научный сотрудник; доцент кафедры трансплантологии и искусственных органов им. В.П. Демихова; заведующий кафедрой хирургических болезней
Большая Сухаревская пл., д. 3, г. Москва, 129090
ул. Островитянова, д. 1, г. Москва, 117513
Каширское шоссе, д. 23, г. Москва, 115522
Краснобогатырская ул., д. 2, стр. 2, Москва, 107564
Boris I. Yaremin. Cand. Sci. (Med.), surgeon, researcher; Associate Professor; Head of the Department of Surgical Diseases
Bolshaya Sukharevskaya Square, 3, Moscow, 129090
Ostrovityanova St., 1, Moscow, 117513
Kashirskoe shosse, 23, Moscow, 115522
Krasnobogatyrskaya str., 2, building 2, Moscow, 107564
Казымов Бахтияр Исмет Оглы. Врач-хирург, научный сотрудник; ассистент кафедры хирургических болезней
Большая Сухаревская пл., д. 3, г. Москва, 129090
Каширское шоссе, д. 23, г. Москва, 115522
Краснобогатырская ул., д. 2, стр. 2, Москва, 107564
Bakhtiyar I. Kazymov. Surgeon, Researcher; Assistant Professor, Department of Surgical Diseases
Bolshaya Sukharevskaya Square, 3, Moscow, 129090
Kashirskoe shosse, 23, Moscow, 115522
Krasnobogatyrskaya str., 2, building 2, Moscow, 107564
Свищева Полина Олеговна. Врач-патологоанатом
Большая Сухаревская пл., д. 3, г. Москва, 129090
Polina O. Svischeva. Pathologist
Bolshaya Sukharevskaya Square, 3, Moscow, 129090
Павлова Ольга Николаевна. Д-р биол. наук, заведующая кафедрой физиологии; профессор кафедры морфологии и патологии
ул. Чапаевская, д. 89, г. Самара, 443099
ул. Чапаевская, д. 227, г. Самара, 443001
Ol'ga N. Pavlova. Dr. Sci. (Biol.), Head of the Department of Physiology; Professor of the Department of Morphology and Pathology
Chapaevskaya St., 89, Samara, 443099
Chapaevskaya St., 227, Samara, 443001
Ханова Сафия Магомедовна. Врач-клинический ординатор
Большая Сухаревская пл., д. 3, г. Москва, 129090
Safiya M. Khanova. Clinical Resident
Bolshaya Sukharevskaya Square, 3, Moscow, 129090
Хубутия Могели Шалвович. Академик РАН, д-р мед. наук, профессор, президент
Большая Сухаревская пл., д. 3, г. Москва, 129090
Mogeli Sh. Khubutiya. Academician of the Russian Academy of Sciences, Dr. Sci. (Med.), Professor, President
Bolshaya Sukharevskaya Square, 3, Moscow, 129090
Цель исследования. Оценка эффективности машинной перфузии в режиме гипотермической оксигенированной перфузии (HOPE) в снижении ишемически-реперфузионного повреждения (ИРП) донорской печени человека с умеренным макростеатозом путём анализа маркеров окислительного стресса, антиоксидантной защиты, воспалительного ответа, морфологических изменений и клинических исходов трансплантации.
Материалы и методы. Проспективное пилотное исследование с включением 7 донорских печеней человека с макростеатозом 30–50%, верифицированным при экстренном гистологическом исследовании (окраска Oil Red O на замороженных срезах). Органы последовательно распределялись в контрольную группу — стандартное холодовое хранение при 4°C в растворе HTK (n=3) — и группу HOPE — гипотермическая оксигенированная перфузия при 10 °C в течение 4 часов с использованием системы Aferetica PerLife с непрерывным мониторингом портального сопротивления (целевой диапазон 0,15–0,25 мм рт.ст./(мл/мин/г)), клиренса лактата и рН перфузата (n=4). Портальный поток поддерживался в диапазоне 0,25–0,35 мл/мин/г, парциальное давление кислорода — 60–80 кПа. Оценивались маркеры окислительного стресса (малоновый диальдегид, МДА), активность антиоксидантных ферментов (супероксиддисмутаза, каталаза, глутатионпероксидаза), концентрация интерлейкина-6 (IL-6) в перфузате, морфологические признаки повреждения гепатоцитов (вакуолизация цитоплазмы, кариопикноз) при оценке в 10 полях зрения при ×400 двумя независимыми патологоанатомами вслепую, клинические исходы трансплантации на протяжении 6 месяцев наблюдения. Статистический анализ: однохвостовой тест Манна–Уитни (априорно направленная гипотеза), корреляционный анализ Спирмена, уровень значимости p<0,05. Данные представлены как M±SEM.
Результаты. В группе HOPE зафиксировано статистически значимое снижение уровня МДА к моменту реперфузии (T3): 3,9±0,7 против 5,8±1,2 нмоль/мг белка в контрольной группе (p=0,029, снижение на 33%). Активность антиоксидантных ферментов в группе HOPE значимо превышала контроль: супероксиддисмутаза 18,7±2,8 против 12,3±2,1 Ед/мг белка (p=0,029); каталаза 203±34 против 145±28 Ед/мг белка (p=0,029); глутатионпероксидаза 13,2±2,1 против 8,9±1,6 Ед/мг белка (p=0,029). Концентрация IL-6 в перфузате к концу перфузии составила 52±14 пг/мл. Частота вакуолизации цитоплазмы гепатоцитов через 2 часа после реперфузии (T4): 38±9% в группе HOPE против 65±11% в контроле (p=0,029); кариопикноз: 11±3% против 18±4%. Портальное сопротивление в группе HOPE снизилось на 39% за 4 часа перфузии (p=0,063 от исходного). Клиренс лактата составил 50%. Корреляционный анализ выявил связь между МДА (Т3) и пиковым АЛТ (ρ=0,79, p=0,036), между МДА (Т3) и билирубином на 7-е сутки (ρ=0,71, p=0,074), между вакуолизацией (Т4) и длительностью пребывания в ОРИТ (ρ=0,83, p=0,021). Пиковые значения АЛТ: 820±190 Ед/л (HOPE) против 1180±340 Ед/л (контроль), снижение на 31%. Уровень общего билирубина на 7-е сутки: 41±11 против 62±16 мкмоль/л. Длительность пребывания в ОРИТ: 2,8±0,9 против 4,3±1,4 суток. За 6 месяцев наблюдения в контрольной группе зафиксированы тромбоз печёночной артерии (n=1, 33%) и билиарная стриктура (n=1, 33%); в группе HOPE сосудистых и билиарных осложнений не отмечено. Все реципиенты живы.
Заключение. Гипотермическая оксигенированная перфузия обеспечивает значимую по биохимическим, антиоксидантным и морфологическим критериям защиту донорских печеней с умеренным макростеатозом от ИРП. Установлена прогностическая ценность МДА и морфологических маркеров для клинических исходов. Полученные предварительные данные обосновывают проведение многоцентровых рандомизированных исследований для валидации метода с последующей разработкой персонализированных протоколов перфузии.
Aim. To evaluate the efficacy of dual hypothermic oxygenated machine perfusion (D-HOPE) in reducing ischemia-reperfusion injury (IRI) in human donor livers with moderate macrosteatosis by analysing markers of oxidative stress, antioxidant defence, inflammatory response, morphological changes, and post-transplant clinical outcomes.
Materials and Methods. A prospective pilot study enrolling 7 human donor livers with macrosteatosis of 30–50%, verified by urgent intraoperative histological examination (Oil Red O staining of frozen sections). Organs were sequentially allocated to a control group — static cold storage at 4°C in HTK solution (n=3) — or to the D-HOPE group — dual hypothermic oxygenated perfusion at 10 °C for 4 hours using the Aferetica PerLife system with continuous monitoring of portal resistance (target range 0.15–0.25 mmHg/(ml/min/g)), lactate clearance, and perfusate pH (n=4). Portal flow was maintained at 0.25–0.35 ml/min/g; oxygen partial pressure at 60–80 kPa. Assessed parameters included markers of oxidative stress (malondialdehyde, MDA), antioxidant enzyme activity (superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase), interleukin-6 (IL-6) concentration in the perfusate, morphological signs of hepatocyte injury (cytoplasmic vacuolisation, karyopyknosis) scored in 10 high-power fields (×400) by two independent blinded pathologists, and clinical outcomes over a 6-month follow-up period. Statistical analysis: one-tailed Mann–Whitney test (a priori directional hypothesis), Spearman correlation analysis; significance threshold p<0.05. Data are presented as M±SEM.
Results. The D-HOPE group demonstrated a statistically significant reduction in MDA at the time of reperfusion (T3): 3.9±0.7 vs. 5.8±1.2 nmol/mg protein in the control group (p=0.029; reduction of 33%). Antioxidant enzyme activity in the D-HOPE group significantly exceeded control values: superoxide dismutase 18.7±2.8 vs. 12.3±2.1 U/mg protein (p=0.029); catalase 203±34 vs. 145±28 U/mg protein (p=0.029); glutathione peroxidase 13.2±2.1 vs. 8.9±1.6 U/mg protein (p=0.029). Perfusate IL-6 concentration at the end of perfusion was 52±14 pg/ml. Hepatocyte cytoplasmic vacuolisation at 2 hours post-reperfusion (T4): 38±9% in D-HOPE vs. 65±11% in controls (p=0.029); karyopyknosis: 11±3% vs. 18±4%. Portal resistance in the D-HOPE group declined by 39% over the 4-hour perfusion period (p=0.063 from baseline). Lactate clearance was 50%. Correlation analysis revealed associations between MDA (T3) and peak ALT (ρ=0.79, p=0.036), between MDA (T3) and serum bilirubin on post-operative day 7 (ρ=0.71, p=0.074), and between vacuolisation (T4) and ICU length of stay (ρ=0.83, p=0.021). Peak ALT values: 820±190 U/L (D-HOPE) vs. 1,180±340 U/L (control), representing a 31% reduction. Total bilirubin on post-operative day 7: 41±11 vs. 62±16 μmol/L. ICU length of stay: 2.8±0.9 vs. 4.3±1.4 days. During the 6-month follow-up, the control group recorded hepatic artery thrombosis (n=1, 33%) and biliary stricture (n=1, 33%); no vascular or biliary complications were observed in the D-HOPE group. All recipients are alive.
Conclusion. Dual hypothermic oxygenated perfusion provides statistically significant protection of moderately macrosteatotic donor livers from IRI, as assessed by biochemical, antioxidant, and morphological criteria. MDA and morphological markers demonstrated predictive value for post-transplant clinical outcomes. These preliminary data support the conduct of multicentre randomised trials to validate the technique and subsequently develop personalised perfusion protocols.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.