DE4342728A1

DE4342728A1 - Verfahren, Apparate und Perfusionslösungen zur Konservierung explantierter Organe

Info

Publication number: DE4342728A1
Application number: DE4342728A
Authority: DE
Inventors: Adolf Prof Dipl Chem Gruenert; Huade Prof Dr Qiu; Irene Mueller; Stefan Schuh; Gerald Dr Steinbach; Roman Dipl Biol Dr Wennauer; Christian-Friedrich Dr Wolf
Original assignee: Dr Karl Thomae GmbH
Current assignee: Boehringer Ingelheim Pharma GmbH and Co KG
Priority date: 1993-12-15
Filing date: 1993-12-15
Publication date: 1995-06-22
Also published as: CA2112952A1; JPH07196401A

Description

Die Erfindung betrifft die Konservierung explantierter Or gane, insbesondere der explantierten humanen Leber, und ins besondere Verfahren, Apparate und Perfusionslösungen zur Konservierung dieser Organe.

Die erste Lebertransplantation beim Menschen wurde 1963 von Dr. Thomas Starzl durchgeführt (Starzl et al., Surg. Gynecol. Obstet, 17: 659-676, 1963).

Danach nahm durch die Zunahme der technischen und medizi nischen Behandlungsmöglichkeiten die Lebertransplantations medizin an Umfang weltweit gesehen sprunghaft zu. Einen li mitierenden Engpaß stellt die Verfügbarkeit von vitalen transplantablen Organen dar, die noch erhebliche Defizite aufweist.

Eine der wichtigsten Voraussetzungen für den Erfolg der Le bertransplantation ist, wie bei allen Transplantationen, die extrakorporale schädigungsfreie Konservierung der Spender leber.

Bis 1989 wurden Spenderlebern in der Zeit zwischen Explanta tion und Transplantation in Lösungen konserviert, die eine hohe Osmolalität und eine hohe Konzentration von Kalium ent hielten. Eine typische Zusammensetzung stellt die im folgen den charakterisierte Euro-Collins-Lösung dar (siehe Starzl et al., Current Problems in Surgery, Liver Transplantation: A 31 - Year Perspective, Part 1, Year Book Medical Publis hers, Inc., 1990, S. 69):

Bicarbonat 10 mM/l; Chlorid 15 mM/l;
Phosphat 57,5 mM/l; Natrium 10 mM/l;
Kalium 115 mM/l; Glucose 194 g/l;
Osmolalität 375 mOsm/l und pH 7,4.

Unter Verwendung dieser Lösung muß die Leber nach der Ex plantierung unter Kühlung, z. B. bei 4°C, konserviert werden. Die Sicherheitsgrenze für die Aufbewahrungszeit beträgt ca. 8 Stunden.

Bei diesem Konservierungssystem treten zwei Probleme hervor: Erstens verursacht die Hypothermie eine Zellenschwellung, die als Folge die Entblößung der Sinusoidalzellenauskleidung hat. Zweitens ist die Aufbewahrungszeit mit nur 8 Stunden sehr kurz.

Die bekannte von Belzer (University of Wisconsin) entwickel te Perfusionslösung ist eine verbesserte Lösung, die in eini gen Fällen eine Aufbewahrungszeit bis zu 24 Stunden erlaubt.

Die Lösung der University of Wisconsin hat folgende Zusammen setzung (siehe Starzl et al., Current Problems in Surgery, Liver Transplantation: A 31 - Year Perspective, Part 1, Year Book Medical Publishers, Inc., 1990, S. 69):

Phosphat 25 mM/l; Lactobionat 100 mM/l;
Natrium 30 mM/l; Kalium 120 mM/l;
Magnesium 5 mM/l; Hydroxyethylstärke 50 g/l;
Raffinose 17,8 g/l; Adenosin 1,34 g/l;
Glutathion 0,922 g/l; Insulin 100 Einheiten;
Allopurinol 0,136 g/l; Sulphamethoxazol 40 mg/l;
Trimethoprim 8 mg/l; Dexamethason 8 mg/l;
und Osmolalität von 320 mOsm/l und pH von 7,4.

Obwohl es in experimentellen Studien bei einzelnen klini schen Anwendungen schon gelungen ist, mit dieser Lösung eine isolierte Leber bis zu 48 Stunden hypotherm zwischen 0°C und 4°C aufzubewahren und danach mit Erfolg orthotop zu trans plantieren, werden jedoch bei systematischem Einsatz dieses Systems zunehmend Berichte über sogenannte Kälteschäden be kannt, die für das primäre posttransplantative Leberversagen verantwortlich zu sein scheinen. Zur Vermeidung dieser Schä digungen wurde in einigen Forschungsprojekten der Versuch unternommen, die isolierte Leber unter höherer Temperatur bei 7°C, bei 15°C und bei 37°C zu konservieren. Aus diesen Untersuchungen sind aber bis jetzt weder in den Diskussionen mit den bekannten Forschungsgruppen noch in der Literatur praktikable Verfahren entwickelt worden (Starzl et al., Cur rent Problems in Surgery, Liver Transplantation: A 31 - Year Perspective, Part 1, Year Book Medical Publishers, Inc., 1990, S. 49-116).

Die begrenzte Aufbewahrungszeit und die oben diskutierte Schädigung bei hypothermer Konservierung führt zu Defiziten der Verfügbarkeit der vitalen Organe.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Spenderorgan langfristiger als vorher und/oder bei höherer Temperatur, z. B. Raumtempe ratur, für einen ausreichenden Zeitraum auf zubewahren.

Ein Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer wäßrigen Fettemulsion zur Herstellung einer wäßrigen, elektro lythaltigen Perfusionslösung zur Konservierung einer opera tiv entfernten Leber (Spenderleber) in vitalem Zustand.

Die Perfusionslösung enthält als Sauerstoffträger zusätzlich eine Perfluorcarbon-Emulsion (PFC-Emulsion).

In der Praxis der Konservierung einer Spenderleber gemäß der Erfindung wird die Vitalitätserhaltung durch die suffiziente Zufuhr von Sauerstoff über die PFC-Emulsion und durch die Bereitstellung der Fettemulsion, die bei ausreichender Oxy genierung ein physiologisches Substrat für die Leber dar stellt, erreicht.

Zweckmäßigerweise wird während der Perfusion des explantier ten Organs Sauerstoff über eine geeignete Leitung und ein Filter in Form von Gasbläschen in die Perfusionslösung ein geleitet. Die Durchflußrate der Sauerstoff-Einleitung be trägt beispielsweise 0,1 bis 1 l/min, bevorzugt 0,3 bis 0,7 l/min. Besonders bevorzugt ist eine Durchflußrate von 0,5 l/min.

Die eingesetzten Fettemulsionen können aus konventionellen auf dem Markt befindlichen Komponenten zusammengesetzt sein. Bevorzugt werden sie aus der klinischen Infusionstherapie übernommen. Man setzt dabei stabile Fettemulsionen auf der Basis von Sojabohnenölen emulgiert mit Ei-Lecithinen in wäßrigen elektrolythaltigen isotonen Lösungen ein, wie z. B. Ab bolipid® 10%/-20% (Abbott), Intralipid®) 10%/Intrali pid 20% (Pfrimmer Kabi), Lipofundin® MCT 10%/-20% (Braun Melsungen), Lipofundin (R)₅ 10%/20% (Braun Melsungen), Li poharm® 10%, 20% (Schiwa/Hormonchemie), Lipovenös (R) 10%, 20% (Fresenius), siehe Rote Liste, BPI e.V., 1992.

Die Fettemulsion kann auch nach bekannter Methode hergestellt werden, wie z. B. in Clinical Nutrition 11, 223-236 (1992) be schrieben worden ist.

Die Fettpartikel der Fettemulsion besitzen beispielsweise eine mittlere Partikelgröße von 200 bis 2000 nm, vorzugs weise von 600 bis 1000 nm.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine wäßrige elek trolythaltige isotone Lösung zur Perfusion und Konservierung explantierter Organe, insbesondere einer operativ entfernten Leber, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Fettemulsion und als Sauerstoffträger eine Perfluorcarbonemulsion enthält. Die Perfusionslösung enthält 0,5 bis 3% (v) einer 20%igen (w/v) Fettemulsion pro Liter der Perfusionslösung oder eine äquivalente Menge einer Fettemulsion mit anderer Konzentra tion, so daß ein Fettgehalt der Perfusionslösung von 0,1 bis 0,6% (w/v) resultiert. Vorzugsweise beträgt der Fettgehalt der Perfusionslösung 0,2 bis 0,5% (w/v), besonders bevorzugt ist ein Fettgehalt von 0,4% (w/v). Der Perfluorcarbongehalt der Perfusionslösung beträgt 10 bis 30% (w/v), vorzugsweise 20% (w/v). Die prozentualen Angaben beziehen sich auf das Volumen (v) bzw. das Gewicht/Volumen (w/v).

In der Literatur werden mehrere Perfluorcarbon-Substanzen als Sauerstoffträger beschrieben, die in dieser Erfindung Verwendung finden können, siehe z. B. EP-A 0282 948, EP-A 0231 070, EP-A 091 820, EP-A 0190 393, EP-A 220 152 und Französisches Patent No. 850992.

Bevorzugt werden Perfluoroctylbromid (PFOB) oder eine Mi schung aus Perfluordecalin (PFD) und Perfluortripropylamin (PFT). Ein kommerzielles Präparat der Mischung aus PFD und PFT ist als Fluosol DA der Firma Green Cross Corporation be kannt.

Eine Perfluorcarbonemulsion ist, wie oben beschrieben, schon bekannt und käuflich. Die PFC-Emulsion kann auch nach be kannten Methoden, wie in den oben erwähnten Patent-Publika tionen, hergestellt werden.

Um nach der üblichen Methode eine PFC-Emulsion herzustellen wird ein Emulgator (z. B. Serval, Pluronic oder Synperonic) mit frischer Elektrolyt-Lösung versetzt und kräftig gerührt. Ein Teil der resultierenden Mischung wird danach in einen Hochdruckhomogenisator gegeben und die Homogenisierung unter langsamer Zugabe des restlichen Teils der Mischung und des PFC in Gang gesetzt. Die resultierende Emulsion wird danach bis z. B. 5°C gekühlt und erneut homogenisiert.

Normalerweise hat die PFC-Emulsion, die in dieser Erfindung verwendet wird, eine mittlere Partikelgröße von 100 bis 400 nm, vorzugsweise 150 bis 250 nm. Besonders bevorzugt ist eine mittlere Partikelgröße von 180 bis 240 nm.

Als Elektrolyt-Lösung, die die kontinuierliche Phase der Perfusionslösung darstellt, können z. B. alle bisher in der Leberkonservierung benutzten Lösungen verwendet werden (siehe z. B. Starzl et al., Current Problems in Surgery, Liver Transplantation: A 31 - Year Perspective, Part 1, Year Book Medical Publishers, Inc., 1990, S. 49-116). In Frage kommen vorzugsweise die Lösungen von Brettschneider (siehe unten), die Lösung von Euro-Collins und die Lösung der Uni versity of Wisconsin.

Vorzugsweise ist die kontinuierliche Phase der Perfusionslö sung eine wäßrige elektrolythaltige isotone Lösung, die 3,5 bis 100 mMol/l Kaliumionen, 0,8 bis 5 mMol/l Magnesiumionen und 15 bis 146 mMol/l Natriumionen enthält.

Die Osmolalität der Perfusionslösung beträgt vorzugsweise 350 bis 400 mOsmol/kg.

Das Verfahren zur Konservierung einer operativ entfernten Leber gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Leber in einer wäßrigen elektrolythaltigen isotonen Lö sung, die eine Fettemulsion und eine Perfluorcarbonemulsion enthält, aufbewahrt und mit einer solchen Lösung perfundiert wird.

Vorzugsweise wird die Leber mit der Lösung durch die Vena portae perfundiert.

Das Verfahren kann ohne Kühlung (Hypothermia) bei Temperatu ren zwischen 15 und 30°C, vorzugsweise bei einer Raumtempe ratur von 19 bis 22°C, durchgeführt werden. Bei dieser Tem peratur, die erheblich höher ist als bei der herkömmlichen Methode, wird das Auftreten der vorstehend erwähnten Kälte schäden vermieden.

Ein wichtiger Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung ist die gegenüber herkömmlichen Verfahren verlängerte Konservie rungsdauer von bis zu 48 Stunden. Bevorzugt ist eine Konser vierungsdauer von bis zu 24 Stunden bei Raumtemperatur.

Ein Apparat gemäß der Erfindung zur Konservierung eines ex plantierten Organs ist dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Behälter für eine Perfusionslösung besteht, in dem das Organ umgeben von Lösung erhalten werden kann, mit einer Zu leitung und einer Pumpe versehen ist, die zur Zirkulierung einer Perfusionslösung zwischen dem Behälter und dem Organ adaptiert sind, sowie Mittel zur Aufrechterhaltung der Sauer stoffkonzentration der im Apparat enthaltenen Perfusionslö sung besitzt.

Bei dem erfindungsgemäßen Apparat befindet sich vorzugs weise mindestens ein Teil der Zuleitung und die Pumpe zur Zirkulierung der Perfusionslösung außerhalb des Behälters.

Ist das Organ eine Leber, wird zur Zirkulierung der Perfu sionslösung zwischen dem Behälter und der V.portae sowie der V.cava eine Zuleitung adaptiert.

Vorzugsweise enthält der Apparat Mittel zur Halterung oder Suspendierung des Organs, wobei die gesamte Oberfläche des Organs Kontakt mit der Perfusionslösung hat. Zusätzlich kann der Apparat mit einer Vorrichtung versehen sein, mit deren Hilfe die Temperatur der Perfusionslösung und somit des perfundierten Organs reguliert werden kann. Vorzugsweise kann mit Hilfe dieser Vorrichtung eine Temperatur zwischen 15 und 30°C der Perfusionslösung und somit des in der Per fusionslösung liegenden Organs aufrechterhalten werden. Be sonders bevorzugt wird die Perfusion bei Raumtemperatur durchgeführt, so daß die Perfusionslösung sowie das perfun dierte Organ eine Temperatur von 19 bis 22°C aufweisen.

Die Harnstoffsynthese ist ein leberspezifischer Prozeß und kann daher zur Überprüfung der Vitalität des Organs herange zogen werden.

Die vorliegende Erfindung bietet eine Methode zum Testen der Vitalität einer explantierten Leber, welche in einer wäßrigen elektrolythaltigen Lösung perfundiert wird. Bei dieser Methode wird der Perfusionslösung mindestens eine von der Leber metabolisierbare Aminosäure während des erfindungsge mäßen Konservierungsverfahrens zugesetzt. Nach einem bestimm ten Zeitabstand nach der Applikation wird die Konzentration des Ammoniaks und des Harnstoffs in der Perfusionslösung be stimmt.

Vorzugsweise wird eine Mischung von Aminosäuren zugesetzt, z. B. können 10 bis 100 ml, vorzugsweise 40 bis 60 ml einer 10 bis 20%igen Aminosäurelösung verwendet werden.

Die Aminosäure wird von Zeit zu Zeit während der extrakorpo ralen Konservierung der Leber der Perfusionslösung, z. B. bei Zusatz der Lösung in den Behälter oder vorzugsweise in der Zuleitung, zugefügt.

Die bevorzugten Grenzen der applizierten Aminosäuremengen liegen zwischen 5 g und 10 g pro Test. Dabei wird bevorzugt ein aus der Infusionstherapie stammendes Gemisch von Amino säuren angewendet (z. B. eine der Infusionslösungen, die un ter der Bezeichnung Thomaeamin im Handel ist (s. Rote Liste, ibid)). Die Applikation von Einzelaminosäuren ist im Prinzip möglich, wird aber nicht bevorzugt, da Einzelaminosäuren zu Imbalancen führen und die Toxizitäten der Aminosäuren unter schiedlich und meist nicht genau bekannt sind. Bei intakter Harnstoffsynthese kommt es z. B. bei der Applikation von Aminosäuren, die nach der erfindungsgemäßen Methode mit 50 ml einer 15%igen Aminosäurenlösung durchgeführt wird, zu einem Anstieg der Harnstoffproduktion von z. B. 2,5 mMol in 4 Stunden nach einer Aminosäurenapplikation von 7,5 g. Die Am moniakkonzentration bleibt bei ausreichender Leberperfusion unter 50 µLMol/l. Sie steigt drastisch an, wenn die Ener gieversorgung der Leber zusammenbricht.

Die leberspezifische Harnstoffsynthese kann also durch diese Applikation von Aminosäuren in das Perfusat und die analyti sche Überprüfung von Harnstoff und Ammoniak getestet werden. Bei intakter Perfusion kommt es zu einem Anstieg der Harn stoffproduktion von mehr als z. B. 2,5 mMol in 4 Stunden. Bei nicht ausreichender energetischer Versorgung wird kein Harn stoff synthetisiert und es kommt zu einem entsprechenden An stieg der Ammoniakkonzentration über 100 µMol/l.

Die Applikation von Fettemulsionen, die der Substratversor gung des Organs dient, wird im Perfusat überprüft durch die analytische Bestimmung des Triglyceridgehaltes und die ana lytische Überprüfung der "freien Fettsäuren", die zur Pru fung der Verwertung der Fettsäuren dient. Die analytische Bestimmung erfolgt nach literaturbekannten Methoden, bei spielsweise durch gaschromatographische Bestimmung der Fett säuremethylester nach Veresterung der freien Fettsäuren mit Methyljodid über festem Kaliumcarbonat, analog der in Z. Klin. Chem. Klin. Biochem. 13, 407-412 (1975) beschriebe nen Arbeitsvorschrift. Wenn die Verwertung nicht stattfin det, kommt es zu einem Anstieg der freien Fettsäuren, da im Perfusat durch die lebergefäßwandständige Lipase eine Lipo lyse stattfindet. In den oben beschriebenen Perfusionsver suchen kam es nicht zum Anstieg der freien Fettsäuren und damit offensichtlich zur Verwertung der Fettsäuren in der Leber.

Die vorliegende Methode bietet also eine Methode zum Testen der Vitalität eines explantierten Organs, insbesondere einer Leber, das in einer wäßrigen elektrolythaltigen Lösung per fundiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösung eine Fettemulsion zugesetzt und nach einem bestimmten Zeitabstand die Konzentration der freien Fettsäuren bestimmt wird.

Beispiel 1

Folgende drei untersuchten Lösungen sind

A. Brettschneider(HTK)-Lösung mit der Zusammensetzung
Natriumchlorid 15 mM/l; Kaliumchlorid 9 mM/l;
Kaliumhydrogen-2-oxoglutarat 1 mM/l;
Magnesiumchlorid × 6H₂O 4 mM/l;
Histidin × HCl × H₂O 18 mM/l;
Histidin 180 mM/l; Tryptophan 2 mM/l;
Mannit 30 mM/l;
in Aqua ad injectabilia;
Osmolalität: 310 mOsm/kg;
Anion: Cl 50 mval;
H = Histidin, T = Tryptophan, K = Kalium.
B. Brettschneider-Lösung wie in.A. mit einer Perfluorcarbon (PFC) -Emulsion
C. Brettschneider-Lösung mit PFC-Emulsion wie in B, mit Fettemulsion

Herstellung der Lösungen B und C

Unter kräftigem Rühren werden 8 l frische Brettschneider- Elektrolyt-Lösung portionsweise mit 396 g Emulgator (Serva, Heidelberg) versetzt.

Sobald sich der Emulgator vollständig gelöst hat, wird die Lösung mit Elektrolyt-Lösung auf 8,1 l aufgefüllt und auf 5°C abgekühlt.

Ein Hochdruckhomogenisator (Lab 60 der Firma APV Gaul in) wird mit ca. 600 ml reiner Elektrolyt-Lösung gespült. An schließend wird ein Teil der Elektrolyt-Lösung in den Vorla genbehälter des Homogenisators gefüllt.

Nun wird der Ansatz mit 500 bar unter CO₂-Atmosphäre homo genisiert, wobei der restliche Teil der Elektrolyt-Emulga tor-Lösung und 1000 ml Perfluorcarbon über je einen Scheide trichter so langsam in den Vorlagenbehälter zugegeben wer den, daß kurz nach Beendigung der Zugabe von Perfluorcarbon der erste Homogenisierungsdurchlauf beendet ist.

Die Emulsion wird anschließend mit Eiswasser wieder auf 5°C abgekühlt und erneut bei 500 bar unter CO₂-Atmosphäre ho mogenisiert. Dieser Vorgang wird 5mal wiederholt.

Die fertige Emulsion enthält Perfluorcarbon 20% w/v und eine mittlere Teilchengröße von 180-240 nm. Sie ist bis zur bal digen Verwendung bei ca. 5°C zu lagern.

Die Lösung C erhält man aus der so hergestellten Lösung B durch Zumischen einer 20%igen (w/v) Fettemulsion, beispiels weise von Intralipid-20, so daß ein Fettgehalt der fertigen Perfusionslösung C von beispielsweise 0,2% (w/v) resultiert. Demgemäß enthält 1 l der Lösung C beispielsweise 20 ml der 20%igen (w/v) Fettemulsion.

Beispiel 2

Mehrere 20 kg schwere Hausschweine werden in i.v. Narkose laparotoniert, thorakotomiert und ihre Leber nach üblicher chirurgischer Methode unter intravenöser Zugabe von 125 Ein heiten Heparin pro kg Körpergewicht explantiert.

Die Vena portae und die Vena cava inferior werden durchtrennt und kanüliert.

Das in der Leber zurückgebliebene Restblut wird durch die Infusion von 300 ml der Lösung A, B oder C (Beispiel 1) über die kanülierte Vena porta ausgespült. Während dieser Frei spülung wird der Ductus choledochus kanüliert.

Die kanülierte Leber [11] wird in den Behälter [1] (vgl. Fig. 1) gegeben, bis sie in der darin enthaltenen Perfusions lösung völlig untergetaucht ist. Als Perfusionslösung wird eine gemäß Beispiel 1 hergestellte Lösung C mit einem An fangs-Fettgehalt von 0,1% (w/v) verwendet. Der Perfusions kreislauf [2] verbindet V. portae [13] und V. cava [12] über die externe Zuleitung mit dem Außenbehälter, wobei mittels der Pumpe [3], z. B. einer Peristaltikpumpe, die Perfusions lösung kontinuierlich zwischen Leber und dem Behälter zir kuliert.

Sauerstoff wird von einer Sauerstoff-Gasflasche [4] über eine Leitung [5] durch einen Filter (in Fig. 1 nicht darge stellt) am inneren Rand des Behälters [1] als Gasbläschen mit einer Durchflußrate von etwa 0,5 l/min in die Perfusions lösung eingeleitet. Im Behälter befindet sich ein Netz [6] aus Kunststoff oder Metall, um die Leber zu betten, ohne daß ein wesentlicher Teil der Leberoberfläche ohne Kontakt mit der Perfusionslösung bleibt.

Weder Leber noch Apparat noch Perfusionslösung müssen erwärmt oder gekühlt werden.

Durch die Kanülierung [7] der D. choledochus wird die aus fließende Galle im Außenbehälter gesammelt.

Die kontinuierliche Perfusion beginnt 10 Minuten nach Ex plantation durch die Vena portae.

Die mediane Geschwindigkeit der Perfusionslösung wird auf 0,3 ml/g Lebergewicht/min justiert.

Die Leber verbleibt für die gesamte extrakorporale Konser vierungszeit bei einer Raumtemperatur von etwa 22°C in der entsprechend gepufferten Lösung.

[8] bezeichnet eine Entnahmestelle für Proben der Perfusions lösung zu analytischen Zwecken.

In die Zuleitung [2] ist ein Druckmesser [9] und eine Einga bestelle [10] für Fettemulsionen integriert, die beispiels weise aus einer Injektionsspritze, gekoppelt mit einem in der Zuleitung eingebauten Ventil, besteht.

Zur Kompensation des Verbrauchs an Fettemulsion erfolgt je weils nach Ablauf von 6 Stunden eine Zugabe von 12,5 ml In tralipid-20 direkt in die Perfusionslösung.

In vierstündigen Abständen erfolgen Biopsien zur elektronen mikroskopischen Untersuchung und Perfusatentnahme zur Analy se der Perfusatzusammensetzung (Elektrolyte, pH-Wert, Osmo lalität und Gasanalysen).

Die Perfusatentnahmen zur Prüfung der Funktionsfähigkeit der Leber erfolgen in 2stündigen Abständen.

Harnstoffsynthese

Ein Harnstoffproduktionstest wird vorgenommen, indem alle 4 Stunden 50 ml 15%ige Aminosäurenlösung (Thomae amin N15, Dr. Karl Thomae GmbH) dem Perfusat zugesetzt werden und in zweistündigen Abständen jeweils eine Probe zur Harnstoff- und Ammoniak-Bestimmung entnommen wird. Die Harnstoff- und Ammoniak-Bestimmungen erfolgen nach literaturbekannten Methoden. Die Harnstoffbestimmung ist beispielsweise beschrieben in R. Spayd et al., Clin. Chem 24, 1343-1344 (1978), die Ammoniakbestimmung ist beschrieben in W.A. Bruce et al., Clin. Chem. 24, 782-787 (1978).

Fig. 2 zeigt im Vergleich der Lösung A, B und C (siehe Beispiel 1) die Zunahme der Harnstoffkonzentration im Perfusat einer Schweineleber, wobei die Perfusion mit folgenden Abwandlungen wie vorstehend beschrieben durch geführt wurde:

a) Perfusionslösung A, jedoch ohne Sauerstoff-Einleitung
b) Perfusionslösung A, mit Sauerstoff-Einleitung
c) Perfusionslösung B, mit Sauerstoff-Einleitung
d) Perfusionslösung C, mit Sauerstoff-Einleitung.

Fig. 3 zeigt, korrespondierend zu Fig. 2, die Entwick lung der Ammoniakkonzentration in den selben Perfusions lösungen.

Fig. 2(d) belegt eindeutig, daß bei Verwendung der er findungsgemäßen Perfusionslösung C unter Sauerstoff-Ein leitung die Harnstoffkonzentration über einen Perfusions zeitraum von 48 Stunden nahezu stetig und in signifikant stärkerem Maße zunimmt, als dies bei der Perfusion mit den Vergleichslösungen A und B der Fall ist (vgl. Fig. 2(a)-(c)).

Aus Fig. 3(d) geht hervor, daß im Gegensatz zu den Lö sungen A und B (Fig. 3(a)-(c)) die Ammoniakkonzentra tion im Perfusat C während dieses Perfusionszeitraumes vernachlässigbar gering bleibt.

Damit ist die überlegene Erhaltung der Funktionsfähig keit des Versuchsorgans mit Hilfe der erfindungsgemäßen Perfusionslösung C eindeutig nachgewiesen.

Aus den Gewebeproben werden elektronenmikroskopische Präpa rate angefertigt, die über ein Computersystem planimetriert werden und somit quantitative Zahlen für die Mitochondrien zahl und die Durchmesser bzw. die Form der Mitochondrien er möglichen.

Claims

1. Eine wäßrige elektrolythaltige isotone Lösung zur Per fusion und Konservierung einer operativ entfernten Le ber, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Fettemulsion und als Sauerstoffträger eine Perfluorcarbonemulsion enthält, wobei der Fettgehalt der Lösung 0,1 bis 0,6% (w/v) und der Perfluorcarbongehalt 10 bis 30% (w/v) beträgt.

2. Eine Lösung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung 3,5 bis 100 mMol/l Kaliumionen, 0,8 bis 5 mMol/l Magnesiumionen und 15 bis 146 mMol/l Natriumionen enthält.

3. Eine Lösung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Osmolalität der Lösung 350 bis 400 mOsmol/kg beträgt.

4. Eine Lösung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettpartikel der Fettemulsion aus mit Ei-Lecithin emulgierten Sojabohnenölen bestehen.

5. Eine Lösung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettpartikel der Fettemulsion eine mittlere Partikel größe von 200 bis 2000 nm aufweisen.

6. Die Verwendung einer wäßrigen Fettemulsion zur Herstel lung einer Lösung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Perfusion und Konservierung einer operativ ent fernten Leber in vitalem Zustand.

7. Ein Verfahren zur extrakorporalen Konservierung einer operativ entfernten Leber, dadurch gekennzeichnet, daß die Leber in einer Lösung gemäß mindestens einem der An sprüche 1 bis 5 aufbewahrt und mit dieser Lösung perfun diert wird.

8. Ein Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Konservierung bei einer Temperatur zwischen 15 und 30°C durchgeführt wird.

9. Ein Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Konservierung bis zu 48 Stunden lang andauert.

10. Ein Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß während der Konservierung Sauerstoff in die Perfusionslösung eingeleitet wird.

11. Ein Apparat zur Konservierung eines explantierten Organs, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Behälter für eine Perfusionslösung besteht, in dem das Organ umgeben von der Lösung erhalten werden kann, mit einer Zuleitung und einer Pumpe versehen ist, die zur Zirkulierung einer Perfusionslösung zwischen dem Behälter und den Blutge fäßen des Organs adaptiert worden sind, sowie Mittel zur Aufrechterhaltung der Sauerstoffkonzentration der im Ap parat enthaltenen Perfusionslösung besitzt.

12. Ein Apparat gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Zuleitung und Pumpe zur Zirkulierung der Perfusions lösung sich außerhalb des Behälters befinden.

13. Ein Apparat gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, da durch gekennzeichnet, daß er Mittel zur Halterung oder Suspendierung eines Organs enthält, wobei die ganze Ober fläche des Organs Kontakt mit der Perfusionslösung hat.

14. Ein Apparat gemäß mindestens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer Vorrichtung versehen ist, mit deren Hilfe die Temperatur der Perfu sionslösung und somit des perfundierten Organs reguliert werden kann.

15. Eine Methode zum Testen der Vitalität einer explantier ten Leber, welche in einer wäßrigen elektrolythaltigen Lösung perfundiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Perfusionslösung mindestens eine Aminosäure zugesetzt und nach einem bestimmten Zeitabstand die Konzentration des Ammoniaks bzw. des Harnstoffs in der Perfusionslö sung bestimmt wird.

16. Eine Methode gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung von Aminosäuren zugesetzt wird.

17. Eine Methode gemäß Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn zeichnet, daß 10 bis 100 ml, vorzugsweise 40 bis 60 ml, einer 10 bis 20%igen Aminosäurelösung verwendet werden.

18. Eine Methode zum Testen der Vitalität einer explantier ten Leber, welche in einer wäßrigen elektrolythaltigen Lösung perfundiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösung eine Fettemulsion zugesetzt und nach einem be stimmten Zeitabstand die Konzentration der freien Fett säuren bestimmt wird.