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Publication
Improving organ quality through perfusion during transplant surgery
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Authors
Abstract(s)
Presently, the field of organ transplantation is confronted with a critical scarcity of viable organs, which has a deep impact on the prognosis of patients across the globe. Through the implementation of the Expanded Criteria Donors (ECDs), where organs from donors older than 60 years or older than 50 years with at least two associated risk factors are used for transplantation, it is possible to increase the pool of donors with the additional incentive of earlier transplantation. Nevertheless, the risk of ischemia-reperfusion injury (IRI) may also be increased by the use of ECDs due to the suboptimal status of these organs, leaving them more susceptible to damage and less resilient to the stress of the reperfusion process, which is a major concern in liver transplantation. Consequently, the present thesis overviews novel approaches for organ preservation in order to improve transplants efficacy when using ECDs. A comprehensive evaluation of the current perfusion solutions and organ preservation methods are presented, such as Static Cold Storage (SCS), Normothermic Machine Perfusion (NMP) and Subnormothermic Machine Perfusion (SNMP), with particular emphasis to Hypothermic Oxygenated Machine Perfusion (HOPE). HOPE was applied in this study as organ preservation method due to its unique advantages, such as enhancing mitochondrial function and therefore reducing the liver’s vulnerability to ischemic injury. Thus, the aim of this thesis is to evaluate the efficacy of HOPE in the context of post-transplant surgeries, assessed through the quantitative analysis of Flavin Mononucleotide (FMN) as a prospective biomarker of liver viability. Protocols were meticulously developed and implemented within the hospital setting to ensure that the study followed pre-determined parameters. Donor and recipient information were incorporated into a comprehensive dataset derived from the analysis of six liver transplants. Ultimately, a correlation was established between donor organ data, recipient outcomes, more specifically their clinical analysis, and FMN levels. The findings suggest that FMN analysis has the potential to be a substantial indicator of organ viability, providing the transplant team an additional quantitative approach that can assist in their decision-making. This thesis emphasizes the critical importance for hospitals to implement FMN analysis as a real-time organ viability evaluator, improving transplant success rates and providing a competitive advantage in optimizing the use of ECDs.
Atualmente, a área da transplantação de órgãos enfrenta uma crítica escassez de órgãos viáveis para transplante, o que afeta significativamente o prognóstico dos pacientes em todo o mundo. Como tal, é necessário aumentar o conjunto de potenciais dadores, o que pode ser feito através da utilização de dadores de critérios expandidos (Expanded Criteria Donors - ECDs), o que permite aumentar o grupo de potenciais dadores e diminuir os tempos de espera por transplantes. Estes dadores são geralmente pessoas com mais de 60 anos ou 50 anos com pelo menos dois fatores de risco. Contudo, o uso de órgãos de ECDs pode aumentar a possibilidade do risco de síndrome de reperfusão (IRI), devido às características particulares destes órgãos, tornando-os mais suscetíveis a certos danos e menos resistentes ao IRI, sendo esta a problemática mais comum associada ao transplante de fígado. Esta tese aborda destaca novas abordagens para a preservação de órgãos, com o intuito de melhorar a eficácia dos transplantes quando se recorre a ECDs. Assim, é feita uma avaliação abrangente das soluções de preservação existentes, bem como dos métodos de preservação atuais, tais como Static Cold Storage (SCS), Normothermic Machine Perfusion (NMP) e Subnormothermic Machine Perfusion (SNMP), com particular ênfase para Hypothermic Oxygenated Machine Perfusion (HOPE). Neste estudo, o HOPE aplicado como o melhor método de preservação de órgãos devido às suas vantagens únicas, tais como melhorar a função mitocondrial e, portanto, reduzir a vulnerabilidade do fígado ao IRI. Assim, o objetivo desta tese é avaliar a eficácia do HOPE no contexto de cirurgias pós-transplante, através da análise quantitativa do Mononucleotídeo de Flavina (FMN) como um biomarcador preditivo da viabilidade hepática. Foram desenvolvidos meticulosamente protocolos, sendo estes implementados dentro do ambiente hospitalar para garantir que o estudo seguisse os parâmetros pré-determinados. Foram recolhidas informações sobre os dadores e recetores, sendo estas incorporadas num conjunto de dados abrangente relativa a seis transplantes de fígado. Em última análise, foi estabelecida uma correlação entre os dados do órgão do dador, os resultados do recetor, mais especificamente a sua análise clínica, e os níveis de FMN. Os resultados indicam que a análise do FMN tem potencial de ser um indicador substancial da viabilidade do órgão, fornecendo à equipe de transplante uma abordagem quantitativa adicional que pode auxiliar na tomada de decisão. Esta tese enfatiza a importância crítica para os hospitais implementem análise de FMN como um marcador de viabilidade de órgãos em tempo real, melhorando as taxas de sucesso do transplante e proporcionando uma vantagem competitiva na otimização do uso de ECDs.
Atualmente, a área da transplantação de órgãos enfrenta uma crítica escassez de órgãos viáveis para transplante, o que afeta significativamente o prognóstico dos pacientes em todo o mundo. Como tal, é necessário aumentar o conjunto de potenciais dadores, o que pode ser feito através da utilização de dadores de critérios expandidos (Expanded Criteria Donors - ECDs), o que permite aumentar o grupo de potenciais dadores e diminuir os tempos de espera por transplantes. Estes dadores são geralmente pessoas com mais de 60 anos ou 50 anos com pelo menos dois fatores de risco. Contudo, o uso de órgãos de ECDs pode aumentar a possibilidade do risco de síndrome de reperfusão (IRI), devido às características particulares destes órgãos, tornando-os mais suscetíveis a certos danos e menos resistentes ao IRI, sendo esta a problemática mais comum associada ao transplante de fígado. Esta tese aborda destaca novas abordagens para a preservação de órgãos, com o intuito de melhorar a eficácia dos transplantes quando se recorre a ECDs. Assim, é feita uma avaliação abrangente das soluções de preservação existentes, bem como dos métodos de preservação atuais, tais como Static Cold Storage (SCS), Normothermic Machine Perfusion (NMP) e Subnormothermic Machine Perfusion (SNMP), com particular ênfase para Hypothermic Oxygenated Machine Perfusion (HOPE). Neste estudo, o HOPE aplicado como o melhor método de preservação de órgãos devido às suas vantagens únicas, tais como melhorar a função mitocondrial e, portanto, reduzir a vulnerabilidade do fígado ao IRI. Assim, o objetivo desta tese é avaliar a eficácia do HOPE no contexto de cirurgias pós-transplante, através da análise quantitativa do Mononucleotídeo de Flavina (FMN) como um biomarcador preditivo da viabilidade hepática. Foram desenvolvidos meticulosamente protocolos, sendo estes implementados dentro do ambiente hospitalar para garantir que o estudo seguisse os parâmetros pré-determinados. Foram recolhidas informações sobre os dadores e recetores, sendo estas incorporadas num conjunto de dados abrangente relativa a seis transplantes de fígado. Em última análise, foi estabelecida uma correlação entre os dados do órgão do dador, os resultados do recetor, mais especificamente a sua análise clínica, e os níveis de FMN. Os resultados indicam que a análise do FMN tem potencial de ser um indicador substancial da viabilidade do órgão, fornecendo à equipe de transplante uma abordagem quantitativa adicional que pode auxiliar na tomada de decisão. Esta tese enfatiza a importância crítica para os hospitais implementem análise de FMN como um marcador de viabilidade de órgãos em tempo real, melhorando as taxas de sucesso do transplante e proporcionando uma vantagem competitiva na otimização do uso de ECDs.
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Liver transplantation Expanded criteria donors Hypothermic oxygenated machince perfusion Viability assessment Transplante hepático Dadores de critérios expandidos Avaliação de viabilidade
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