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Zielsetzung und Fragestellung: Traumatische Extremitätenamputationen nehmen weltweit zu, bis 2050 wird ein Zuwachs um 72% prognostiziert. Autologe Replantationen erzielen eine signifikant bessere Funktionalität und Patientenzufriedenheit als prothetische Versorgung, werden jedoch nur in in ausgewählten Spezialkliniken durchgeführt. Erschwerend kommt die kurze Ischämiezeit der Extremitäten hinzu, die durch das Prioritätsprinzip ‘life before limb’ schnell überschritten wird. Diese Problematik adressierend, wird in der soliden Organtransplantation die ex-vivo Organperfusion eingesetzt und durch kontinuierliche, körperwarme Perfusion ein physiologisches ex-vivo Milieu geschaffen, dass die Ischämiezeit minimiert. Analog dazu haben wir ein ex-vivo System für die Extremitätenperfusion (EVEP) entwickelt und ein assoziiertes Basisprotokoll etabliert.

Material und Methoden: Porzine Hinterextremitäten wurden amputiert und 2 Stunden einer warmen Ischämie ausgesetzt. Anschließend wurden sie in unserem EVEP-System entweder 6 Stunden normotherm mit niedriger beziehungsweise hoher Flussrate mit PerfadexPlus^® ± Medikation perfundiert oder statisch bei Raumtemperatur bzw. 4°C gelagert. Erfasst wurden Perfusionsparameter, Blutgase, Serumparameter, Zytokine, Thermografie, kolloidosmotischer Druck, Gewichtszunahme, Gelenkbeweglichkeit. Histologische Untersuchungen (u.a. Ödem, Nekrose), sowie histomorphometrische und stereologische Analysen des N. sciaticus und N. fibularis wurden durchgeführt.

Ergebnisse: Die stabilen Perfusionsparameter und Blutgasanalysen, sowie die Histologie bestätigen die Validität und Reproduzierbarkeit des EVEP-Systems. Die zusätzliche Medikamentengabe stützte die Stoffwechselaktivität und senkte die Serum-Marker (u. a. CK, Myoglobin, LDH). Methylprednisolon wirkte zwar antiinflammatorisch, begrenzte die Gewichtszunahme und erhielt die Gelenkbeweglichkeit, beeinträchtigte jedoch das pro-regenerative Zytokinmilieu (u.a. IL-6, IL-8, IL-18), das für die Waller-Degeneration essentiell ist, signifikant. Hohe Flussraten führten zu stärkerer Ödembildung mit konsekutiver Abnahme der Gelenkbeweglichkeit im Vergleich zur niedrigen Flussrate.

Diskussion und Schlussfolgerung: Die Ergebnisse demonstrieren ein reproduzierbares EVEP mit assoziiertem Basisprotokoll, das günstige Effekte auf die Waller-Degeneration und damit auf die periphere Nervenregeneration zeigt. Dieser Ansatz kann die Replantationsergebnisse verbessern und einen Paradigmenwechsel vom Leitsatz „life before limb“ hin zu „life and limb in parallel“ in der zivilen wie militärischen Versorgung traumatischer Extremitätenamputationen aufzeigen.