Developing a novel intervention to repair damaged donor kidneys prior to transplantation: Machine perfusion with mesenchymal stem cells

Het verbeteren van de uitkomsten van transplantatie van nieren met schade door het toedienen van mesenchymale stamcellen aan de donornier tijdens het bewaren met machineperfusie.

Kolff Junior Postdoc Beurs

De beste behandeling van nier falen is niertransplantatie. Ongeveer de helft van de transplantaties in Nederland vindt plaats met organen van postmortale donoren. Ongeveer 65 procent daarvan zijn donoren na hartdood (donors after cardiac death, DCD, vroeger non-heart beating), de overigen zijn donoren na hersendood. De nieren van DCD ondervinden meer schade rond de uitname door een langer zuurstoftekort (ischemie-reperfusieschade) en geven gemiddeld een minder goede nierfunctie na de transplantatie.

Machineperfusie (MP) is het bewaren onder gecontroleerde omstandigheden van donororganen na uitname met doorstroming van het orgaan met een perfusievloeistof. Machineperfusie verbetert de nierfunctie van beschadigde donornieren.

Mesenchymale stamcellen (MSC) zijn mulitpotente stamcellen die zich in meer celtypes kunnen ontwikkelen waaronder niercellen. MSC zijn betrokken bij het herstel van weefselschade en het moduleren van het immuunsysteem. Er lopen al kleine klinische studies naar de effecten van het toedienen van MSC aan ontvangers van een donornier.

De hypothese van deze studie luidt dat het toedienen van MSC aan donornieren gedurende machineperfusie het herstel van ischemie-reperfusieschade vanaf een vroege fase bevordert. Een voordeel is dat alleen het donororgaan de behandeling ondergaat in plaats van systemische toediening aan de ontvanger. Het onderzoek richt zich op een diermodel. Positieve resultaten zullen relatief snel naar de menselijke situatie zijn te vertalen.

Vraagstelling
1. Waarheen migreren tijdens MP aan een nier toegediende MSC?
2. Wat voor stoffen scheiden de MSC tijdens MP uit?
3. Wat is het effect van toediening van MSC tijdens MP op de vroege uitkomsten van niertransplantatie in het model?

In dit project hebben de onderzoekers gekeken of MSC’s wel in leven blijven tijdens machineperfusie. Het blijkt dat veel toegevoegde MSC’s kapot gaan. Ongeveer 10-20% van de MSC’s is nog heel na enkele uren machineperfusie. Vervolgens hebben de onderzoekers gekeken waar deze hele MSC’s terechtkomen. Dat blijkt grotendeels in de buitenste regio van de donornier te zijn, de zogenaamde nierschors. In de nierschors vinden de meeste processen plaats die belangrijk zijn voor de nierfunctie.

De onderzoekers hebben gemeten welke stoffen de MSC’s uitscheiden tijdens machineperfusie. Dit blijken vooral signaal-moleculen (cytokines) te zijn die ontstekingsprocessen bevorderen. Dit was een verassende bevinding aangezien de onderzoekers verwacht hadden dat het contact juist zou zorgen voor cytokines die ontsteking verminderen en groei bevorderen.

Tenslotte hebben de onderzoekers in een diermodel gekeken of de nierfunctie kort na transplantatie beter is als de dieren een nier met MSC krijgen. Dit blijkt niet zo te zijn voor het type MSC’s dat werd getest. Samenvattend; machineperfusie van nieren met MSC’s is haalbaar en veilig maar er is nog niet aangetoond dat deze methode ook leidt tot kwalitatief betere nieren.

soort: dieronderzoek; toegepast niet-klinisch
onderwerp: donors after cardiac death (non-heart beating), ischemie-reperfusieschade, machineperfusie, mesenchymale stamcellen