SEKVENČNÍ PROTOKOLÁRNÍ BIOPSIE TRANSPLANTOVANÉ LEDVINY A JEJÍ KOMPLIKACE MONOCENTRICKÁ STUDIE SEQUENTIAL PROTOCOL BIOPSY OF TRANSPLANTED KIDNEY AND ITS COMPLICATIONS MONOCENTRIC STUDY KAREL KREJČÍ, TOMÁŠ TICHÝ, PAVEL HORÁK, HANA CIFERSKÁ, ANDREA SMRŽOVÁ, MIROSLAV HRUBÝ, KAMIL ŽAMBOCH, PETR BACHLEDA, JOSEF ZADRAŽIL 1 III. interní klinika, Oddělení nefrologie, FN a LF UP, Olomouc 2 Ústav patologie FN a LF UP, Olomouc 3 II. chirurgická klinika a Transplantační centrum, FN a LF UP, Olomouc ABSTRAKT Východisko: Sekvenèní protokolární biopsie transplantovaných ledvin poskytují dùležité informace o histomorfologických zmìnách funkènì stabilních štìpù a jejich vývoji v èase. V souèasné dobì jsou diskutovány jejich indikace z pohledu pøínosu pro pacienta a rizika možných komplikací. Cíl: Jedním z cílù naší retrospektivní monocentrické studie, primárnì zamìøené na detekci subklinických histologických zmìn u štìpù se stabilizovanou funkcí, bylo zhodnocení výskytu komplikací protokolárních biopsií a jejich vlivu na prognózu ledvinných štìpù a pacientù. Metodika: V souboru 424 protokolárních biopsií provedených bìhem prvního roku po transplantaci byl retrospektivnì vyhodnocen celkový výskyt bioptických komplikací. U klinicky závažných i nevýznamných komplikací byl posouzen následný terapeutický postup a dopad na další potransplantaèní prùbìh. Výsledky: U žádného pacienta nedošlo v souvislosti s biopsií k úmrtí èi ke ztrátì ledvinného štìpu, nebylo nutno pøistoupit ani k chirurgické revizi z dùvodu nestavitelného krvácení. Ostatní závažné komplikace se vyskytly pouze ve tøech pøípadech (0,7 %), kdy u dvou pacientù bylo indikováno podání erytrocytárního koncentrátu pøi hemodynamicky významném perirenálním hematomu a v jednom pøípadì byla provedena superselektivní embolizace arteriálního raménka parenchymové píštìle. Drobné komplikace byly zaznamenány v 27 pøípadech (6,4 %), bez dalšího nepøíznivého vlivu na pacienta a transplantovanou ledvinu. Závìry: Incidence komplikací sekvenèních protokolárních biopsií transplantovaných ledvin byla na našem pracovišti nízká, srovnatelná s daty prezentovanými jinými transplantaèními centry na obdobných souborech pacientù. Domníváme se, že pøesná znalost histologického obrazu a jeho vývoje u konkrétního pacienta je nezbytnou podmínkou nastavení adekvátní imunosupresivní terapie a pøedstavuje významný pøínos pro zlepšení prognózy štìpu vysoce pøevažující možná rizika této procedury. Klíèová slova: transplantace ledviny, subklinická rejekce, nefrotoxicita kalcineurinových inhibitorù, protokolární biopsie, rizika a komplikace biopsie, pøínos protokolární biopsie. ABSTRACT Introduction: Sequential protocol biopsies of transplanted kidneys provide important information about histomorphological changes in functionally stable grafts and its evolution over time. There are currently discussed their indications in terms of benefit to the patient and the risk of possible complications. Aim: One of the objectives of our retrospective monocentric study, primarily aimed at detecting subclinical histological changes in grafts with stable function, was to evaluate the incidence of complications of protocol biopsies and their influence on the prognosis of renal grafts and patients. 79
Methods: The set of 424 protocol biopsies performed during the first year after kidney transplantation was retrospectively evaluated for the overall incidence of biopsy complications. In clinically severe and minor complications the accepted therapeutic approach and the impact on the following post-transplant course was reviewed. Results: No patient died in connection with the procedure and there was no graft loss. There was no need to proceed to surgical revision due to unstoppable bleeding. Other serious complications occurred in only three cases (0.7%) when two patients were indicated for blood transfusion due to hemodynamically significant hematoma and in one patient the superselective arterial embolisation of parenchymal fistula was performed. Minor complications were reported in 27 cases (6.4%), without any adverse effect on the prognosis of the patient and transplanted kidney. Conclusions: The incidence of complications of sequential protocol biopsies of transplanted kidneys at our center was low and comparable with the data presented by other transplant centers on a comparable group of patients. We believe that accurate knowledge of the histological picture and its development in a particular patient is a necessary condition for setting adequate immunosuppressive therapy and represents a significant contribution to improving the prognosis of graft, which greatly exceeds the potential risks of the procedure. Key words: kidney transplantation, subclinical rejection, calcineurin inhibitor nephrotoxicity, protocol biopsy, risks and complications of biopsy, the benefit of protocol biopsy. ÚVOD Èasovì omezená funkce transplantované ledviny zùstává z pohledu rozsáhlých multicentrických studií jedním z klíèových problémù souèasné transplantologie (Meier-Kriesche et al., 2004). Navzdory klesající prevalenci klinicky manifestní akutní rejekce se stále nedaøí dosáhnout adekvátního zlepšení dlouhodobého pøežití ledvinných štìpù (Rush, 2006). Tato skuteènost vedla v poslední dekádì k masivnìjší implantaci protokolárních biopsií do observaèních potransplantaèních protokolù. Cílem bylo zachytit subklinicky probíhajících rejekèní zmìny a posoudit jejich vliv na chronické poškození transplantovaných ledvin (Morath et al., 2003; Nankivell et al., 2004). Sekvenèní biopsie funkènì stabilních štìpù poskytly rovnìž data použitelná pro hodnocení vývoje subklinických zmìn v èase a údaje o adekvátnosti dlouhodobì aplikované udržovací imunosupresivní terapie (Krejèí et al., 2010). V souèasné dobì pøedstavuje protokolární biopsie nepostradatelnou diagnostickou metodu využívanou v detekci rejekèních komplikací u pacientù ve vysokém imunologickém riziku a je nezbytnou souèástí klinických studií, zamìøených na ovlivnìní dlouhodobé prognózy štìpu. Její pøínos je však èasto diskutován s ohledem na potenciální rizika tohoto invazivního výkonu pro pacienta a novì i z hlediska zlepšení dlouhodobé perspektivy štìpu (Stegall et al., 2011; Mengel et al., 2011). Jedním z cílù naší studie, primárnì zamìøené na detekci subklinických histologických zmìn u štìpù se stabilizovanou funkcí, tak bylo i zhodnocení výskytu komplikací protokolárních biopsií a jejich vlivu na prognózu štìpù a pacientù. SOUBOR A METODY Pøedkládáme výsledky retrospektivní monocentrické studie splòující kritéria ICH/GCP a podpoøené grantem a výzkumným zámìrem. Projekt byl schválen etickou komisí naší instituce a všichni pacienti podepsali informovaný souhlas se zaøazením do studie. V souboru 158 novì transplantovaných nemocných bylo provedeno celkem 424 protokolárních biopsií štìpù. Soubor tvoøilo 88 žen a 70 mužù, vìkového rozmezí 18 73 let, prùmìrný vìk byl 51,2 ± 13,1 let. Všichni pacienti obdrželi ledvinu od zemøelého dárce, u 6 nemocných se jednalo o druhou a v jednom pøípadì o tøetí transplantaci. Z úèasti ve studii byli vylouèeni pacienti, kteøí mìli medicínské a technické kontraindikace a limitace provedení biopsie a kteøí odmítli podepsat informovaný souhlas. Protokolární biopsie byly provádìny pod ultrazvukovou kontrolou, a to ve 3. týdnu, 3. mìsíci a 1. roce po transplantaci za podmínky informovaného souhlasu pacienta. K výkonu byl využit automatický bioptický systém Magnum MG 1522 a bioptické jehly Magnum 14 G/13 cm. Odbìr byl v naprosté vìtšinì pøípadù proveden z dolního pólu štìpu se získáním dvou vzorkù. K lokální anestézii bylo použito 5 10 ml 1% trimecainu. Bezprostøednì po výkonu bylo provedeno kontrolní ultrazvukové vyšetøení zamìøené na detekci pøípadného hematomu èi arterio-venózní píštìle. Za šest hodin po výkonu a 24 hodin po výkonu bylo provedeno kontrolní vyšetøení krevního obrazu a moèového sedimentu. Po výkonu byli pacienti observováni vleže na lùžku do kontrolního sonografického vyšetøení 24 hodin po výkonu. V den bioptického vyšetøení bezprostøednì pøed vlastním výkonem byly stanoveny laboratorní parametry funkce transplantované ledviny glomerulární filtrace dle Nankivella a sérový kreatinin enzymatickou metodou. Za horní hranici normy byla urèena koncentrace sérového kreatininu 125 μmol/l dle naší referenèní laboratoøe. Funkce štìpu byla hodnocena jako stabilizovaná pøi výkyvu sérového kreatininu < 10 % nejménì dva týdny pøed protokolární biopsií. Za závažné komplikace biopsie byly považovány úmrtí pacienta vzniklé v bezprostøední souvislosti s výkonem, ztráta štìpu, chirurgická revize pro nestavitelné krvácení, rozsáhlý hematom vyžadující podání krevní transfuze èi makroskopická hematurie s obstrukcí vývodných cest koaguly, vznik hemodynamicky závažné arterio-venózní píštìle nebo pseudoaneurysmatu a støevní perforace. 80
Tab. 1: Klinicky závažné komplikace 3. týden 3. mìsíc 1. rok Celkem Poèet biopsií 158 142 124 424 Úmrtí po biopsii 0 0 0 0 Ztráta štìpu 0 0 0 0 Krvácení s chirurgickou intervencí Krvácení vyžadující krevní transfuzi Makroskopická hematurie s obstrukcí 0 0 0 0 1 (0,6) 0 1 (0,8) 2 (0,5) 0 0 0 0 Tab. 2: Klinicky nevýznamné komplikace 3. týden 3. mìsíc 1. rok Celkem Poèet biopsií 158 142 124 424 Krvácení bez nutnosti intervence Makroskopická hematurie bez obstrukce Drobná píštìl èi pseudoaneurysma 4 (2,5) 5 (3,5) 3 (2,4) 12 (2,8) 3 (1,9) 3 (2,1) 0 6 (1,4) 2 (1,3) 4 (2,8) 3 (2,4) 9 (2,1) Komplikace celkem 9 (5,7) 12 (8,4) 6 (4,8) 27 (6,4) Významná píštìl èi pseudoaneurysma 0 1 (0,7) 0 1 (0,2) Støevní perforace 0 0 0 0 Komplikace celkem 1 (0,6) 1 (0,7) 1 (0,8) 3 (0,7) Za klinicky nevýznamné komplikace byly považovány hematom èi pøechodná makroskopická hematurie nevyžadující krevní pøevod èi jinou intervenci nebo drobná parenchymová píštìl se spontánním uzávìrem v prùbìhu nìkolika hodin až dní po výkonu. Pøechodná mikroskopická hematurie a bolestivost po výkonu vyžadující podání analgetik nebyly považovány za komplikace. VÝSLEDKY Na 158 novì transplantovaných pacientù zaøazených do studie pøipadlo dalších 52 (24,8 %) pacientù, kteøí nebyli do studie zaøazeni, neboś u nich nebyly ve 3. týdnu protokolární biopsie provedeny. Nejèastìjší pøíèinou, která vedla k nezaøazení pacienta do programu sekvenèních biopsií, byla koagulaèní porucha u pøíjemce, kolekce tekutiny v bezprostøedním okolí štìpu, dilatace dutého systému štìpu, pøekryv štìpu výchlipkou peritonea èi støevní interpozice a odmítnutí úèasti ve studii pacientem. U nìkolika pacientù nebyla biopsie provedena z provozních dùvodù. Pøi vlastním výkonu byly v naprosté vìtšinì pøípadù (97,4 %) odebrány dva bioptické vzorky, jeden z nich byl vždy zamražen a uchován pro pøípadné následné histologické vyšetøení. Primárním cílem naší studie bylo sledování výskytu subklinických rejekèních a toxických zmìn v opakovaných protokolárních biopsiích, jejich persistence v prùbìhu jednoroèního sledování a vlivu na progresi chronických zmìn. Ze souboru tak byli v prùbìhu studie vyøazeni pacienti, u kterých došlo ke zmìnì histologického nálezu oproti biopsii provedené ve 3. týdnu po transplantaci. Ze stejného dùvodu možného ovlivnìní rozvoje chronických zmìn štìpu byli vyøazeni i pacienti, u nichž byla zjištìna rekurence èi de novo vzniklá glomerulonefritida a pacienti s klinicky a laboratornì zøejmou akutní pyelonefritidou a cytomegalovirovou infekcí. Ve studii nepokraèovalo i nìkolik pacientù, u kterých nebyla biopsie provedena z dùvodu technických limitací výkonu nebo pøi odmítnutí biopsie pacientem. Ze studie tak bylo ve 3. mìsíci vyøazeno 16 a v 1. roce 18 pacientù, celkem tak bylo sledování ukonèeno u 34 (21,5 %) nemocných. Tabulka 1 a tabulka 2 dokumentují klinicky závažné resp. nevýznamné bioptické komplikace vzniklé v jednotlivých sledovaných obdobích a jejich poèet. V našem souboru 424 protokolárních biopsií nedošlo k úmrtí pacienta v souvislosti s výkonem. Nebylo nutno pøikroèit ani ke graftektomii èi k chirurgické intervenci z dùvodu krvácivých komplikací. U dvou pacientù byly podány dvì terapeutické jednotky erymasy pro rozsáhlejší perirenální hematom vzniklý do šesti hodin po biopsii. U jednoho pacienta bylo nutno v odstupu necelých 3 týdnù od výkonu pøikroèit k superselektivní embolizaci progredující arterio-venózní parenchymové píštìle s rizikem ruptury, bez vlivu na funkci štìpu. Z mírnìjších komplikací byl v našem souboru u dvanácti pacientù (2,8 %) zaznamenán rozvoj perirenálního hematomu bez nutnosti krevního pøevodu, u šesti pacientù došlo k rozvoji makroskopické hematurie rùzného stupnì (1,4 %) s prùmìrnou délkou trvání 28,2 hodiny bez nutnosti krevního pøevodu. Arteficiálnì vniklá drobná parenchymová arteriovenózní píštìl byla zachycena v devíti pøípadech (2,1 %), všechny tyto píštìle spontánnì zanikly do tøech týdnù po biopsii. Celkovì se tedy závažné komplikace vyskytly pouze ve tøech pøípadech (0,7 %), drobné komplikace pak v 27 pøípadech (6,4 %), bez dalšího nepøíznivého vlivu na pacienta a osud transplantované ledviny. DISKUZE Nejèastìji zmiòovaným negativním prognostickým faktorem dlouhodobého pøežití transplantované ledviny je klinicky manifestní akutní rejekce spojená s dysfunkcí štìpu (Paul, 1999; Meier-Kriesche et al., 2000). Rovnìž v pøípadì subklinicky probíhající akutní celulární 81
rejekce byl dokladován její podíl na progresi chronických zmìn a naopak pøíznivé ovlivnìní dlouhodobé prognózy štìpù v pøípadì aplikace antirejekèní terapie (Rush, 2009). V našem souboru 424 sekvenèních protokolárních biopsií se nám podaøilo prokázat vliv nejen subklinické akutní rejekce, ale i hranièních rejekèních zmìn na rozvoj ireverzibilního poškození štìpu na konci prvního roku po transplantaci (Krejèí et al. accepted for publication). Chronická nefrotoxicita kalcineurinových inhibitorù patøí k dalším významným rizikovým faktorùm podporujícím rozvoj intersticiální fibrózy a tubulární atrofie (Krejci et al., 2010). I v pøípadì subklinického výskytu se mùže podílet na progresi chronických zmìn štìpu již v èasném potransplantaèním období, jak potvrdila naše retrospektivní studie (Krejèí et al., 2010). Detekce subklinicky probíhajících rejekèních a toxických zmìn je v souèasné dobì možná pouze pomocí protokolární biopsie štìpu. V našem souboru jsme se již døíve pokusili zhodnotit pøínos stanovení sérového kreatininu a glomerulární filtrace v detekci tìchto klinicky inaparentních nálezù, nebyla však zjištìna statisticky významná korelace s histologickými obrazy funkènì stabilních štìpù (Krejèí et al., accepted for publication; Krejèí et al., 2010). Celkovì se subklinické rejekèní a toxické zmìny vyskytly ve 3. týdnu u 66 (41,8 %) štìpù a persistovaly u 50 (35,2 %) resp. 32 (25,8 %) štìpù ve 3. mìsíci a 1. roce po transplantaci. Z toho ne zcela zanedbatelný podíl pøedstavovaly subklinicky probíhající závažnìjší formy akutního rejekèního postižení (stupeò IB, IIA a IIB dle Banffské histologické klasifikace). Ty byly zjištìny celkem u 8 (5,1 %) pacientù ve 3. týdnu a 2 (1,4 %) pacientù ve 3. mìsíci a vyžádaly si aplikaci antirejekèní terapie. Zajímavý byl i výskyt minimální asymptomatické C4d depozice postihující < 10 % peritubulárních kapilár, která byla prokázána u témìø 35 % bioptických vzorkù. Její vliv na dlouhodobou prognózu štìpù bude teprve zhodnocen. Z výsledkù protokolárních biopsií provedených v našem souboru vyplynulo, že u více jak 40 % funkènì stabilních štìpù, u kterých byly ve 3. týdnu zachyceny subklinické rejekèní a toxické zmìny, by bylo možné pokusit se ovlivnit jejich dlouhodobou prognózu aplikací antirejekèní terapie a úpravou udržovací imunosupresivní terapie. Bioptické vyšetøení transplantované ledviny je na druhou stranu výkon invazivní, který nepochybnì zatìžuje pacienta urèitými riziky. Shrnutím dat ètyø evropských center, která provedla dohromady pøes tøi tisíce protokolárních biopsií, byly zjištìny závažné komplikace pouze v 0,4 % (3 chirurgická intervence pro krvácení, u dalších tøí pacientù nutnost krevního pøevodu, dvakrát epizoda peritonitidy), z toho jeden štìp byl graftektomován z dùvodù jinak neøešitelného krvácení. Vznik A-V píštìle byl pozorován v 0 10 %, podle toho, jak se jednotlivá centra na vznik této vìtšinou benigní komplikace zamìøovala (Furness et al., 2003). Na našem pracovišti byla incidence klinicky významných komplikací protokolárních biopsií (0,7 %) srovnatelná s údaji uvedené multicentrické studie. Pøi tak nízkém poètu jsme ani nemohli provést žádnou statistickou analýzu okolností, za kterých k tìmto komplikacím došlo. Srovnatelný byl i výskyt klinicky nevýznamných komplikací vèetnì záchytu drobné parenchymové arteriovenózní píštìle u 2,1 % biopsií. Výše prezentovaný bioptický protokol, který byl doplnìn o rutinní provádìní implantaèních biopsií, je dle našeho názoru z hlediska poètu sekvenèních biopsií dostaèující pro období prvního roku po transplantaci. Na našem pracovišti je standardnì využíván k detekci subklinických rejekèních a toxických zmìn a ke kontrole jejich persistence po aplikaci antirejekèní terapie èi minimalizaci nebo eliminaci kalcineurinových inhibitorù z imunosupresivních protokolù. Je relativnì šetrný vùèi nemocnému a dle pøedbìžných výsledkù našich dvou a tøíletých protokolárních biopsií poskytuje dostateèný prostor k efektivní úpravì imunosupresivní terapie. ZÁVĚR Sekvenèní protokolární biopsie se jeví jako vhodný prostøedek detekce subklinických rejekèních a toxických zmìn v transplantované ledvinì a kontroly jejich persistence. I v budoucnu zøejmì zùstane nezbytnou souèástí klinických studií, zamìøených na ovlivnìní dlouhodobé prognózy štìpu. Jde o výkon relativnì šetrný vùèi nemocnému a zatížený jen nízkým rizikem výskytu klinicky závažných komplikací. Podpoøeno grantem ND 7741-3 Interní grantové agentury a Výzkumným zámìrem MSM 151100004 Ministerstva zdravotnictví Èeské republiky. LITERATURA 1. Furness PN, Philpott CM, Chorbadjian MT et al. Protocol biopsy of the stable renal transplant: a multicenter study of methods and complication rates. Transplantation 2003; 76: 969-973. 2. Krejci K, Tichy T, Bachleda P et al. Calcineurin inhibitorinduced renal allograft nephrotoxicity. Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub 2010; 154: 297-306. 3. Krejèí K, Tichý T, Al-Gabri S et al. Protocol Biopsy of a Transplanted Kidney as a Tool for Monitoring Adequacy of Immunosuppressive Therapy: 10 Years of Experience from a Single Transplant Centre. Transplant Proc, accepted for publication. 4. Krejèí K, Tichý T, Horák P et al. Limitace hodnocení sérového kreatininu a glomerulární filtrace v detekci èasných forem nefrotoxicity kalcineurinových inhibitorù u pacientù po transplantaci ledviny. Aktuality v nefrologii 2010; 16: 85-91. 5. Krejèí K, Tichý T, Hrubý M et al. Subclinical toxicity of calcineurin inhibitors in repeated protocol biopsies: an independent risk factor for chronic kidney allograft damage. Transpl Int 2010; 23: 364-373. 6. Meier-Kriesche HU, Ojo AO, Hanson JA et al. Increased impact of acute rejection on chronic allograft failure in recent era. Transplantation 2000; 70: 1098-1100. 7. Meier-Kriesche HU, Schold JD, Kaplan B. Long-term renal allograft survival: have we made significant progress or is it time to rethink our analytic and therapeutic strategies? Am J Transplant 2004; 4: 1289-1295. 82
8. Mengel M, Chang J, Kayser D et al. The molecular phenotype of 6-week protocol biopsies from human renal allografts: reflections of prior injury but not future course. Am J Transplant 2011; 11: 708-718. 9. Morath C, Ritz E, Zeier M. Protocol biopsy: what is the rationale and what is the evidence? Nephrol Dial Transplant 2003; 18: 644-647. 10. Nankivell BJ, Borrows RJ, Fung CL et al. Calcineurin inhibitor nephrotoxicity: longitudinal assessment by protocol histology. Transplantation 2004; 78: 557-565. 11. Paul LC. Chronic allograft nephropathy: An update. Kidney Int 1999; 56: 783-793. 12. Rush D. Can protocol biopsy better inform our choices in renal transplantation? Transplant Proc 2009; 41: 6-8. 13. Rush D. Protocol transplant biopsies: an underutilized tool in kidney transplantation. Clin J Am Soc Nephrol 2006; 1: 138-143. 14. Stegall MD, Park WD, Larson TS et al. The Histology of Solitary Renal Allografts at 1 and 5 Years After Transplantation. Am J Transplant 2011; 11: 698-707. MUDr. Karel Krejèí, Ph.D. III. interní klinika, Oddìlení nefrologie, FN a LF UP I. P. Pavlova 6 775 20 Olomouc e-mail: karel.krejci@fnol.cz 83