Pankreastransplantation

Die Pankreastransplantation ist eine Form des pankreatischen β-Zell-Ersatzes, der bei Patienten mit Diabetes den normalen Blutzuckerspiegel bzw. die Normoglykämie wiederherstellt. Da die Empfänger Insulininjektionen gegen Immunsuppressiva eintauschen, wird die Pankreastransplantation primär bei Patienten mit Typ-1-Diabetes und Nierenversagen durchgeführt, die somit Kandidaten für eine Nierentransplantation sind; etwa 90 % der Pankreastransplantationen werden zusammen mit einer Nierentransplantation durchgeführt. In vielen Zentren sind das Versagen der Standardbehandlung und eine Vorgeschichte ungeklärter Hypoglykämien weitere Kriterien für die Wahl dieser Behandlungsoption. Relative Kontraindikationen sind ein Alter über 55 Jahre, signifikante kardiovaskuläre atherosklerotische Erkrankungen, ein Myokardinfarkt in der Anamnese, eine Koronarbypass-Operation, perkutane Koronarinterventionen oder ein positiver Stresstest; diese Faktoren erhöhen das perioperative Risiko signifikant.

Pankreastransplantationen umfassen die simultane Pankreas-Nieren-Transplantation (SPK), die Pankreas-nach-Nieren-Transplantation (PAK) und die reine Pankreastransplantation. Zu den Vorteilen der SPK gehören die gleichzeitige Gabe von Immunsuppressiva an beide Organe, der potenzielle Schutz der transplantierten Niere vor den negativen Auswirkungen einer Hyperglykämie und die Möglichkeit, eine Nierenabstoßung zu überwachen. Nieren sind anfälliger für eine Abstoßung als die Bauchspeicheldrüse, deren Abstoßung schwer zu überwachen ist. Der Vorteil der PAK liegt in der Möglichkeit, die HLA-Übereinstimmung und den Zeitpunkt der Nierentransplantation bei Verwendung eines lebenden Spenderorgans zu optimieren. Eine Pankreastransplantation wird vor allem bei Patienten angewendet, die zwar keine terminale Niereninsuffizienz, aber schwere Diabeteskomplikationen, einschließlich einer schlechten Blutzuckereinstellung, aufweisen.

Spender sind kürzlich verstorbene Patienten im Alter von 10–55 Jahren ohne Glukoseintoleranz und Alkoholmissbrauch in der Anamnese. Bei der SPK werden Pankreas und Nieren vom selben Spender entnommen, und die Einschränkungen bei der Organentnahme sind dieselben wie bei der Nierenspende. In einer kleinen Anzahl (< 1 %) werden segmentale Transplantationen von lebenden Spendern durchgeführt, aber das Verfahren birgt erhebliche Risiken für den Spender (z. B. Milzinfarkt, Abszess, Pankreatitis, Pankreasleckage und Pseudozyste, sekundärer Diabetes), was seine breite Anwendung einschränkt.

Derzeit liegt die Zweijahresüberlebensrate bei Pankreastransplantationen von Leichen bei 83 %. Hauptkriterium für den Erfolg ist der optimale Funktionszustand des transplantierten Organs. Nebenkriterien sind das Alter der Spender über 45–50 Jahre und eine allgemeine hämodynamische Instabilität. Auch die bisherigen Erfahrungen mit der Transplantation von Pankreasanteilen lebender Spender stimmen optimistisch. Die Einjahresüberlebensrate liegt bei 68 %, die Zehnjahresüberlebensrate bei 38 %.

Die besten Ergebnisse einer Pankreastransplantation bei Patienten mit diabetischer Nephropathie werden jedoch durch eine gleichzeitige Nieren- und Pankreastransplantation erzielt.

Die Besonderheiten der anästhetischen Unterstützung bei einer Pankreastransplantation sind im Allgemeinen typisch für diese Kategorie endokrinologischer Patienten. Eine Pankreastransplantation ist in der Regel bei Patienten mit Diabetes mellitus mit dem schwersten, schnell fortschreitenden Krankheitsverlauf und Komplikationen angezeigt.

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Anatomische und physiologische Merkmale der Bauchspeicheldrüse und pathophysiologische Veränderungen bei unzureichender Funktion

Der schwere Zustand von Patienten mit Diabetes mellitus, bei denen eine Pankreastransplantation indiziert ist, wird durch akuten oder chronischen Insulinmangel verursacht. Akuter Insulinmangel führt zu einer raschen Dekompensation des Kohlenhydrat- und anderen Stoffwechsels und geht mit einem diabetischen Symptomkomplex in Form von Hyperglykämie, Glukosurie, Polydipsie, Gewichtsverlust sowie Hyperphagie und Ketoazidose einher. Ein ausreichend langer Diabetesverlauf führt zu systemischen Gefäßschäden – diabetischer Mikroangiopathie. Spezifische Schäden an den Netzhautgefäßen – diabetische Retinopathie ist durch die Entwicklung von Mikroaneurysmen, Blutungen und Proliferation von Endothelzellen gekennzeichnet.

Die diabetische Nephropathie äußert sich in Proteinurie und Bluthochdruck mit der anschließenden Entwicklung eines chronischen Nierenversagens.

Die diabetische Neuropathie ist eine spezifische Schädigung des Nervensystems, die sich in symmetrischen Mehrfachschädigungen der peripheren Nerven, Schädigungen eines oder mehrerer Nervenstämme, der Entwicklung eines diabetischen Fußsyndroms und der Bildung trophischer Geschwüre an Schienbeinen und Füßen äußern kann.

Aufgrund der verminderten Immunität leiden Patienten mit Diabetes mellitus häufig an einer Vielzahl von Begleiterkrankungen: häufige akute Atemwegsinfektionen, Lungenentzündung, Infektionskrankheiten der Nieren und der Harnwege. Es kommt zu einer Abnahme der exokrinen Funktion von Magen, Darm, Bauchspeicheldrüse, Hypotonie und Hypokinesie der Gallenblase sowie Verstopfung. Häufig kommt es zu einer Abnahme der Fruchtbarkeit bei jungen Frauen und Wachstumsstörungen bei Kindern.

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Präoperative Vorbereitung und Beurteilung des Zustands des Patienten vor der Operation

Die präoperative Untersuchung umfasst eine gründliche Untersuchung der für Diabetes anfälligsten Organe und Systeme. Es ist wichtig, Anzeichen einer koronaren Herzkrankheit, einer peripheren Neuropathie sowie den Grad der Nephropathie und Retinopathie zu erkennen. Gelenksteifheit kann Laryngoskopie und Trachealintubation erschweren. Das Vorliegen einer Vagusneuropathie kann auf eine Verlangsamung der Entleerung fester Nahrung aus dem Magen hinweisen.

Vor der Operation werden solche Patienten biochemischen Tests unterzogen, darunter einem Glukosetoleranztest; Bestimmung des C-Peptid-Spiegels in Urin und Plasma, Bestimmung des Blutzuckerspiegels (glykämischer Kontrollindex der letzten Monate) und Bestimmung von Insulin-Antikörpern gegen Inselzellen. Um eine Cholelithiasis auszuschließen, wird eine Ultraschalluntersuchung der Gallenblase durchgeführt.

Zusätzlich zur kontinuierlichen präoperativen Plasmaglukoseüberwachung wird üblicherweise eine mechanische und antimikrobielle Darmvorbereitung durchgeführt.

Prämedikation

Das Prämedikationsschema unterscheidet sich nicht von dem bei der Transplantation anderer Organe.

Grundlegende Methoden der Anästhesie

Bei der Wahl der Anästhesiemethode wird der OA in Kombination mit einer verlängerten EA der Vorzug gegeben. Die RAA ermöglicht eine ausreichende postoperative Analgesie, eine frühzeitige Aktivierung der Patienten und eine deutlich geringere Anzahl postoperativer Komplikationen. Narkoseeinleitung:

Midazolam IV 5-10 mg, Einzeldosis

+

Hexobarbital IV 3-5 mg/kg, Einzeldosis oder Thiopental-Natrium IV 3-5 mg/kg, Einzeldosis

+

Fentanyl IV 3,5–4 µg/kg, Einzeldosis oder Propofol IV 2 mg/kg, Einzeldosis

+

Fentanyl intravenös 3,5–4 µg/kg, Einzeldosis.

Muskelentspannung:

Atracuriumbesilat intravenös 25–50 mg (0,4–0,7 mg/kg), Einzeldosis oder Pipecuroniumbromid intravenös 4–6 mg (0,07–0,09 mg/kg), Einzeldosis oder Cisatracuriumbesilat intravenös 10–15 mg (0,15–0,3 mg/kg), Einzeldosis. Aufrechterhaltung der Narkose: (Isofluran-basierte balancierte Allgemeinanästhesie)

Isofluran-Inhalation 0,6–2 MAC I (im Minimal-Flow-Modus)

+

Distickstoffmonoxid mit Sauerstoff durch Inhalation (0,3: 0,2 l/min)

+

Fentanyl IV-Bolus 0,1–0,2 mg, die Häufigkeit der Verabreichung richtet sich nach der klinischen Angemessenheit

+

Midazolam IV-Bolus 0,5–1 mg, die Häufigkeit der Verabreichung richtet sich nach der klinischen Angemessenheit, oder (TVA) Propofol IV 1,2–3 mg/kg/h, die Häufigkeit der Verabreichung richtet sich nach der klinischen Angemessenheit

+

Fentanyl 4-7 µg/kg/h, die Häufigkeit der Verabreichung richtet sich nach der klinischen Angemessenheit oder (allgemeine Kombinationsnarkose basierend auf verlängerter Epiduralblockade) Lidocain 2%ige Lösung, Epidural 2,5-4 mg/kg/h

+

I Bupivacain 0,5%ige Lösung, epidural 1–2 mg/kg/h Fentanyl IV-Bolus 0,1 mg, die Häufigkeit der Verabreichung richtet sich nach der klinischen Angemessenheit Midazolam IV-Bolus 1 mg, die Häufigkeit der Verabreichung richtet sich nach der klinischen Angemessenheit. Muskelentspannung:

Atracuriumbesilat IV 1–1,5 mg/kg/h oder Pipecuroniumbromid IV 0,03–0,04 mg/kg/h oder Cisatracuriumbesilat IV 0,5–0,75 mg/kg/h.

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Adjuvante Therapie

Eine der wichtigsten Voraussetzungen für das Überleben von Pankreas- und Nierentransplantaten ist die Aufrechterhaltung eines hohen ZVD von 15–20 mmHg. Daher ist es wichtig, eine korrekte Infusionstherapie durchzuführen, bei der die Hauptbestandteile der kolloidalen Komponente eine 25%ige Albuminlösung, eine 10%ige HES-Lösung und Dextran mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 30.000–40.000 sind und Kristalloide (30 ml/kg) in Form von Natriumchlorid/Calciumchlorid/Kaliumchlorid und 5%iger Glukose mit Insulin verabreicht werden:

Albumin, 10-20%ige Lösung, intravenös 1-2 ml/kg, die Häufigkeit der Verabreichung richtet sich nach der klinischen Angemessenheit oder

Hydroxyethylstärke, 10%ige Lösung, intravenös 1-2 ml/kg, die Häufigkeit der Verabreichung richtet sich nach der klinischen Angemessenheit oder

Dextran, durchschnittliches Molekulargewicht 30.000–40.000 IV 1–2 ml/kg, die Häufigkeit der Verabreichung richtet sich nach der klinischen Angemessenheit

Dextrose, 5%ige Lösung, intravenös 30 ml/kg, die Häufigkeit der Verabreichung richtet sich nach der klinischen Angemessenheit oder

Natriumchlorid/Calciumchlorid/Kaliumchlorid intravenös 30 ml/kg, die Häufigkeit der Verabreichung richtet sich nach der klinischen Angemessenheit

Insulin intravenös 4–6 U, danach wird die Dosis individuell gewählt.

Unmittelbar vor dem Entfernen der Gefäßklemmen werden 125 mg Methylprednisolon und 100 mg Furosemid verabreicht:

Methylprednisolon IV 125 mg, Einzeldosis

+

Furosemid intravenös 100 mg, einmal.

Bei der Verabreichung von Insulin in der präoperativen Phase sollte eine Hypoglykämie vermieden werden. Als optimal gilt eine leichte Hyperglykämie, die bei Bedarf in der postoperativen Phase korrigiert wird.

Die intraoperative Überwachung des Plasmaglukosespiegels ist sehr wichtig. Bei der Korrektur einer Hyperglykämie während der Operation wird Insulin sowohl als Bolus als auch als Infusion in einer 5%igen Glukoselösung verabreicht.

Derzeit werden die meisten Pankreastransplantationen mithilfe der Blasendrainage-Technologie durchgeführt, was eine extraperitoneale Platzierung der Bauchspeicheldrüse beinhaltet.

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Wie funktioniert eine Bauchspeicheldrüsentransplantation?

Der Spender wird antikoaguliert und eine kalte Konservierungslösung wird über die Zöliakiearterie injiziert. Die Bauchspeicheldrüse wird vor Ort mit eiskalter Kochsalzlösung gekühlt und zusammen mit der Leber (zur Transplantation in verschiedene Empfänger) und dem zweiten Teil des Zwölffingerdarms, der die Ampulla Vateri enthält, en bloc entfernt.

Die Spenderpankreas wird intraperitoneal und lateral im Unterbauch platziert. Bei der SPK wird die Bauchspeicheldrüse im rechten Unterbauch und die Niere im linken Unterbauch platziert. Die native Bauchspeicheldrüse verbleibt an Ort und Stelle. Es werden Anastomosen zwischen der Spender-Milzarterie oder der Arteria mesenterica superior und der Empfänger-Beckenarterie sowie zwischen der Spender-Pfortader und der Empfänger-Beckenvene gebildet. Auf diese Weise werden endokrine Sekrete systematisch in den Blutkreislauf freigesetzt, was zu Hyperinsulinämie führt; manchmal werden Anastomosen zwischen dem Pankreasvenensystem und der Pfortader gebildet, um zusätzlich normale physiologische Bedingungen wiederherzustellen, obwohl dieses Verfahren traumatischer ist und seine Vorteile nicht ganz klar sind. Der Zwölffingerdarm wird an die Spitze der Gallenblase oder an das Jejunum genäht, um exokrine Sekrete abzuleiten.

Die immunsuppressiven Therapien variieren, umfassen aber typischerweise immunsuppressive Antikörper, Calcineurininhibitoren, Purinsynthesehemmer und Glukokortikoide, deren Dosis bis zum 12. Monat schrittweise reduziert wird. Trotz adäquater Immunsuppression entwickelt sich bei 60–80 % der Patienten eine Abstoßung, die zunächst eher den exokrinen als den endokrinen Apparat betrifft. Im Vergleich zur Nierentransplantation besteht bei der SPK ein höheres Abstoßungsrisiko. Abstoßungsfälle entwickeln sich tendenziell später, treten häufiger auf und sind resistent gegenüber einer Glukokortikoidtherapie. Symptome und objektive Anzeichen sind unspezifisch.

Bei SPK und RAK geht eine Pankreasabstoßung, diagnostiziert durch einen Anstieg des Serumkreatinins, fast immer mit einer Nierenabstoßung einher. Nach einer Pankreastransplantation allein schließt eine stabile Urinamylasekonzentration bei Patienten mit normalem Harnfluss eine Abstoßung aus; ein Abfall der Konzentration deutet auf einige Formen der Transplantatfunktionsstörung hin, ist aber nicht spezifisch für eine Abstoßung. Daher ist eine frühzeitige Diagnose schwierig. Die Diagnose basiert auf einer ultraschallgesteuerten zystoskopischen transduodenalen Biopsie. Die Behandlung erfolgt mit Antithymozytenglobulin.

Frühe Komplikationen treten bei 10–15 % der Patienten auf und umfassen Wundinfektionen und -dehiszenzen, signifikante Hämaturie, intraabdominalen Harnverlust, Refluxpankreatitis, wiederkehrende Harnwegsinfekte, Dünndarmverschluss, Bauchabszesse und Transplantatthrombose. Spätkomplikationen stehen im Zusammenhang mit dem Verlust von Pankreas-NaHCO3 im Urin, was zu einem verminderten zirkulierenden Blutvolumen und einer metabolischen Azidose ohne Anionenlücke führt. Hyperinsulinämie scheint den Glukose- und Lipidstoffwechsel nicht negativ zu beeinflussen.

Wie ist die Prognose bei einer Pankreastransplantation?

Nach einem Jahr überleben 78 % der Transplantate und über 90 % der Patienten. Es ist nicht bekannt, ob Patienten, die sich einem Verfahren wie einer Pankreastransplantation unterziehen, eine bessere Überlebensrate haben als diejenigen, die sich keiner Transplantation unterziehen; die Hauptvorteile dieses Verfahrens sind jedoch der Wegfall des Insulinbedarfs und die Stabilisierung oder Verbesserung vieler Komplikationen von Diabetes (z. B. Nephropathie, Neuropathie). Das Transplantatüberleben beträgt 95 % bei SPK, 74 % bei CAC und 76 % bei reiner Pankreastransplantation; das Überleben nach CAC und reiner Pankreastransplantation gilt als schlechter als nach SPK, da zuverlässige Abstoßungsmarker fehlen.

Korrektur von Störungen und Beurteilung des Zustands des Patienten nach der Operation

In der postoperativen Phase ist selten eine Intensivbehandlung erforderlich, jedoch sind eine sorgfältige Überwachung des Plasmaglukosespiegels und die Gabe von Insulininfusionen notwendig. Sobald die orale Nahrungsaufnahme wieder aufgenommen wird, ist eine Insulingabe nicht mehr erforderlich, sofern die Transplantatfunktion erhalten bleibt. Ein wesentlicher Vorteil der Blasendrainage ist die Möglichkeit, die exokrine Transplantatfunktion zu überwachen, die sich bei Abstoßungsreaktionen verschlechtert. Der pH-Wert des Urins kann aufgrund einer verminderten Pankreassekretion von Bikarbonat sinken, und der Amylasespiegel im Urin kann sinken. Die häufigsten postoperativen Komplikationen sind Transplantatthrombose und intraabdominale Infektionen.

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