Introduction: Severe ischemia-reperfusion injury (IRI) after liver transplantation are correlated with lower early and late graft and patient survival, higher infection rates, appearance of acute and chronic rejections and other complications. In this field, it has been demonstrated that the prostaglandin E1 (PGE1) presents cytoprotective, anti-inflammatory and vasodilator effects. Therefore, the PGE1 assembles most of the requirements necessary to prevent the development of the ischemia-reperfusion injury, especially if it is administered through via portal vein at full doses in the moment of graft reperfusion.Materials and methods: Female Largewhite-Landrace pigs (body weight between 30-35 kg) were used. The orthotopic liver transplantation were performed in 18 pairs of pigs. The study was divided into three groups as follows: Control group, 4 experiments of orthotopic liver transplantation with a cold preservation time of 3 hours in Wisconsin solution; Groups A and B, 7 experiments with 24 hours of cold preservation time in each group. Concerning intraportal infusion of medication, the Group B was infused with prostaglandin E1 at a dose of 0.15 ug/kg/min (Alprostadil 500ug) for 90 minutes in the portal reperfusion of the graft; and Group A was infused with saline solution for 90 minutes in the same time period. In the recipient surgery, biochemical (GOT, GPT, LDH, B-Galactosidase, Hialuronic Acid), hemodynamic and histological studies were carried out to evaluate the ischemia-reperfusion injury (IRI).Results: Survival rate in control group was 100 % and it presented a lower level of sinusoidal-hepatocellular injury and leukocyte activation than the groups A and B. From the beginning of the surgery until the moment of the PGE1 administration, both the group A and the group B were similar in relation to the histology, hepatocellular, endothelial and inflammatory damage markers. After the infusion of the medication (PGE1), the group B developed an increase of the total hepatic flow and a lower alteration of all the parameters of hepatocyte-sinusoidal injury and hepatic function, with an statistical significance in the great majority of them. The portal PGE1 infusion at full doses did not generate hemodynamic instability. Conclusions: The liver transplantation in pigs with 24 hours of cold ischemia of the graft produced a severe IRI that caused the death of all the animals in the groups A and B due to primary graft nonfunction. Nevertheless, with the intraportal PGE1infusion, the group B presented an increase of the total hepatic flow and a lower alteration of all the parameters of hepatocellular injury, sinusoidal damage and hepatic function. The portal PGE1 perfusion at full doses was well tolerated at hemodynamic level.

La encefalopatía hepática ha sido históricamente considerada como un síndrome neuropsiquiátrico reversible y el astrocito la célula diana afectada. El trasplante hepático ha demostrado su capacidad de mejorar las alteraciones cognitivas y neurorradiológicas asociadas con el fallo hepático y por otra parte, ha evidenciado la persistencia de déficits neuropsicológicos en algunos casos. Además, estudios de neuroimagen llevados a cabo en las últimas décadas han revelado la existencia de atrofia cerebral en pacientes con encefalopatía hepática crónica. Así pues, en los últimos años se ha sugerido que la encefalopatía hepática puede causar daño cerebral estructural y secuelas. Esta tesis investiga la evolución de la función neuropsicológica y de la estructura cerebral después del trasplante hepático. Específicamente analiza el efecto de la encefalopatía hepática en la evolución neurológica postrasplante. Otras variables con posible influencia en la función cognitiva fueron también evaluadas. Los objetivos de esta investigación se llevaron a cabo utilizando tests neuropsicológicos y resonancia magnética cerebral en estudios clínicos longitudinales. Se documentó una evolución cognitiva heterogénea un año después del trasplante hepático. Varias condiciones clínicas pre-trasplante pueden afectar la función neurológica pos-trasplante. La encefalopatía hepática previa al trasplante se asoció a una alteración neurológica persistente (predominantemente en la función psicomotora) junto con el abuso de alcohol y la diabetes mellitus. Además, la encefalopatía hepática se asoció a un menor volumen cerebral, lo que sugiere una destrucción de tejido cerebral. El análisis de espectroscopia sugiere pérdida neuronal en relación a un menor volumen cerebral. A largo plazo, la función cognitiva permanece estable a menos que se desarrollen enfermedades neurológicas de novo que causen deterioro cognitivo. De hecho, la enfermedad cerebrovascular de pequeño vaso se asoció con pérdida de memoria en aquellos pacientes que presentaban un mayor riesgo cardiovascular como la asociación de diabetes, hipertensión arterial e insuficiencia renal. Algunos factores posiblemente implicados en el daño neurológico pos-trasplante podrían no haber sido adecuadamente investigados, debido principalmente a cuestiones metodológicas tales como el efecto de los fármacos inmunosupresores o la isquemia perioperatoria. Además, el hecho de que varios factores (alcohol, diabetes) afecten la función cognitiva hace difícil delimitar el daño causado estrictamente por la encefalopatía hepática. A pesar de estas limitaciones, esta investigación fuertemente sugiere que la encefalopatía hepática está asociada con daño cerebral estructural permanente y pérdida neuronal. Este concepto está refrendado por otras evidencias como la activación de mecanismos de muerte celular (estrés oxidativo, fracaso energético, inflamación) en la encefalopatía hepática. Además, la pérdida neuronal ha sido previamente demostrada en otras complicaciones neurológicas asociadas a la insuficiencia hepática como la degeneración cerebelosa y la degeneración hepatocerebral adquirida (no Wilsoniana). Es importante destacar que el daño persistente es leve y que la función cognitiva después del trasplante hepático está globalmente, dentro de los límites de la normalidad. Establecer una relación de causalidad entre encefalopatía hepática y pérdida de neuronas requiere mayor investigación. Sin embargo, los resultados de estos estudios pueden tener importantes implicaciones. Desde un punto de vista patogénico, el concepto clásico de la encefalopatía hepática como una enfermedad exclusivamente astrocitaria debe ser reconsiderada. Desde un punto de vista pronóstico, deben tenerse en cuenta algunas consideraciones. Así, estrategias dirigidas a evitar o minimizar la ocurrencia de la encefalopatía hepática pueden prevenir el deterioro cognitivo. Esto puede ser especialmente importante en aquellos pacientes con otras comorbilidades neurológicas o en riesgo de desarrollar deterioro cognitivo como los pacientes candidatos a trasplante hepático. / Summary Historically, hepatic encephalopathy has been considered a reversible neuropsychiatric syndrome with the astrocyte as the pathological target. Implementation of liver transplantation showed the ability to improve cognitive and neuroradiological abnormalities related to liver failure and on the other hand revealed persistence of neuropsychological deficits in some cases. In addition, neuroimaging studies performed in recent decades unfolded brain atrophy in patients with chronic hepatic encephalopathy. Thus, last years pointed that hepatic encephalopathy may cause structural brain injure and sequels. This research investigates the outcome of neuropsychological function and brain structure following successful liver transplant. Specifically, the effect of hepatic encephalopathy and its outcome have been analyzed. Other variables with suspected influence in the cognitive function were also evaluated. These objectives were assessed by a dual approach of neuropsychological tests and magnetic resonance in longitudinal studies. A heterogeneous cognitive outcome was found after one year of successful liver transplantation. Several pre-transplant conditions can impair the pos-transplant neurological function. Hepatic encephalopathy has been linked to a persistent damage (predominantly in psychomotor function) in addition to alcohol abuse and diabetes mellitus. Besides, hepatic encephalopathy was associated to a decreased brain volume evoking loss of brain tissue. Spectroscopic analyses suggested neuronal loss with the smaller brain volume. At long-term, cognitive function remained stable unless de novo neurological diseases cause cognitive decline. In fact, small vessel cerebrovascular disease was associated with loss of memory in those patients with accumulation of cardiovascular risk factors such as diabetes mellitus and arterial hypertension. Some factors implicated in neurological injury may not be appropriately investigated due to methodological issues as immunosuppressive drug effects or perioperative ischemia. Additionally, the fact that other factors (e.g. alcohol, diabetes) affect cognitive function make difficult to define the damage due to hepatic encephalopathy. Despite these limitations, the present research strongly suggests that hepatic encephalopathy is associated with permanent structural injury and loss of neurons. This concept is supported by other lines of evidence such as activation of mechanism of cell death (oxidative/nitrosative stress, energy impairment and inflammation) in hepatic encephalopathy. Besides, neuronal loss has been previously demonstrated in other neurological diseases associated with liver failure as cerebellar degeneration and acquired hepatocerebral degeneration (non-Wilsonian). It is important to note that persistent damage is mild and on average, cognitive function after liver transplant remains within normal range. In order to establish a causal relationship further investigation is required. However, the results of this research can have important implications. From a pathogenic perspective, the classical consideration of hepatic encephalopathy as exclusively an astrocytic disease needs re-evaluation. From a clinical and prognostic point of view some considerations must be taken into consideration. Strategies focussed on avoiding or minimizing the occurrence of hepatic encephalopathy may prevent cognitive decline, especially in those patients with other neurological comorbidities and in those at risk of cognitive damage as liver transplant candidates.

El MELD y el sodio sérico son factores pronósticos en la cirrosis, pero no queda claro su papel en la evaluación del pronóstico en lista de espera para trasplante hepático y en tras el mismo. El objetivo de la presente tesis doctoral es evaluar la utlidad del MELD y el sodio sérico en la valoración pronóstica del paicente cirrótico antes y después del trasplante hepático. En el primer estudio se incluyeron 308 pacientes en lista de espera para trasplante hepático durante un periodo de 5 años encontrando que el MELD y el sodio sérico fueron los únicos factores independientes de supervivencia a los 3 y 12 meses de la inclusión en lista de espera, pero la adición del sodio al MELD no mejoró su capacidad para predecir el pronóstico. En el segundo estudio se incluyeron 241 pacientes trasplantados durante un periodo de 3 años con el objetivo de evaluar el papel de la hiponatremia al momento del trasplante sobre el pronóstico post-trasplante hepático. En este estudio se encontró que los pacientes con hiponatremia al trasplante presentaron un mayor número de complicaciones neurológicas, infecciones e insuficiencia renal durante el primer mes post-trasplante hepático. Además la supervivencia a los 3 meses postrasplante fue significativamente más baja en los pacientes con hiponatremia. De los resultados de la presente tesis doctoral se puede concluir lo siguente: 1) En pacientes con cirrosis la presencia de hiponatremia se asocia con mayor número de complicaciones tras el trasplante hepático. 2) La presencia de hiponatremia pre-trasplante hepático se asocia con una menor supervivencia a los 3 meses post-trasplante hepático. 3) El MELD y el sodio son predictores independiente de supervivencia en lista de espera para trasplante hepático. 4) La adición del sodio sérico al MELD no mejoró su capacidad en la predicción de la supervivencia en lista de espera.

Objetivos: evaluar la eficacia del análisis celular y del control del flujo de secreción lipídica biliar seriado en el control postoperatorio y en el diagnóstico precoz en las complicaciones del injerto en el paciente con trasplante ortotópico de hígado. Material y métodos: se han estudiado 40 pacientes portadores de tubo de Kehr, divididos en dos grupos: grupo control (15 pacientes intervenidos por coledocoliatiasis) y grupo trasplante (25 pacientes con 29 trasplantes hepáticos: 16 con evolución normal, 4 con fallo primario del injerto que requirieron retrasplante, 6 con rechazo y 3 con sepsis), a los que diariamente se les controlaba clínica y analíticamente.

La presente Tesis Doctoral analiza los criterios de selección del retrasplante hepático (ReTH), los resultados del ReTH y los factores pronósticos de supervivencia del injerto basándose en 2 estudios llevados a cabo por el Doctorando: Estudio 1: Martí J, Charco R, Ferrer J, Calatayud D, Rimola A, Navasa M, Fondevila C, Fuster J, Garcia-Valdecasas JC. “Optimization of liver grafts in liver retransplantation: a European singlecenter experience”. Surgery 2008; 144: 762-9. En este estudio se observó que a lo largo del tiempo algunas indicaciones como el rechazo crónico del injerto habían disminuido y que la calidad de los donantes (reflejada en el Donor Risk Index (DRI)) había empeorado especialmente por el aumento de su edad y la incidencia de accidente cerebrovascular como causa de muerte del donante. Sin embargo, en los últimos años se observó una mejoría de resultados del ReTH con una mayor supervivencia del injerto, un menor consumo de hemoderivados intraoperatorios y una tendencia a una menor tasa de infección, mortalidad y estancia postoperatoria. Además, los pacientes con una puntuación alta del modelo UNOS de Rosen presentaron una supervivencia de injerto a los 5 años superior al 50%, por lo que actualmente no debería ser considerada como una contraindicación para el ReTH y que la nueva situación en el ReTH debe emplazar a investigar sobre nuevos sistemas de selección en ReTH. Estudio 2: Martí J, Fuster J, Navasa M, Ferrer J, Rimola A, Pelegrina A, Fondevila C, Garcia-Valdecasas JC. “Effects of Graft Quality on Non-Urgent Liver Retransplantation Survival: Should We Avoid High-Risk Donors?” World Journal of Surgery 2012; 36(12):2914-22. En este estudio se focalizó la atención en el efecto de la calidad del donante en la supervivencia del injerto tras el ReTH no urgente (con intervalo superior entre trasplante primario y ReTH superior a 90 días) dividiendo los injertos en injertos de alto (DRI superior a 1.8) y de bajo riesgo (DRI inferior a 1.8), realizando estudio de la evolución de los resultados a lo largo del tiempo y estudio multivariado de la supervivencia del injerto que incluyó factores relacionados con el receptor y el donante. Se observó de nuevo el cambio de indicaciones de ReTH con el tiempo y el empeoramiento de la calidad de los donantes pero sólo se observó una tendencia a la mejoría de resultados del ReTH no urgente con el transcurso del tiempo. Al analizar el efecto de la calidad de los injertos se observó que el efecto deletéreo de los injertos de alto riesgo sobre la supervivencia desaparecía en el segundo período, por lo que actualmente se justificaría su uso en ReTH no urgente. Sin embargo, una edad del donante superior a 60 años se asociaba a una peor supervivencia del injerto. Dados los resultados de los estudios se concluye que: - Las mejoras en el proceso de TH han producido una mejoría de los resultados y un cambio en las indicaciones del ReTH a lo largo del tiempo, lo que tendrá efecto en los procesos de selección de ReTH en el futuro ya que los criterios actuales de selección de indicaciones de ReTH son de utilidad limitada. - En el momento actual el uso de injertos de alto riesgo es una opción válida porque las mejoras peroperatorias antagonizan el efecto negativo del uso de injertos procedentes de ECD. - Para mejorar los resultados debe tenerse en cuenta no sólo las condiciones del receptor sino también la calidad del donante, y en este sentido el uso de la edad como parámetro representativo de la calidad del donante puede ser una opción válida. / The present PhD thesis analyzes the selection criteria, results and prognostic factors in liver retransplantation (ReLT) based in 2 studies performed by the PhD candidate: Study 1: Martí J, Charco R, Ferrer J, Calatayud D, Rimola A, Navasa M, Fondevila C, Fuster J, Garcia-Valdecasas JC. “Optimization of liver grafts in liver retransplantation: a European singlecenter experience”. Surgery 2008; 144: 762-9. Study 2: Martí J, Fuster J, Navasa M, Ferrer J, Rimola A, Pelegrina A, Fondevila C, Garcia-Valdecasas JC. “Effects of Graft Quality on Non-Urgent Liver Retransplantation Survival: Should We Avoid High-Risk Donors?”. World Journal of Surgery 2012; 36(12):2914-22. From the results of both studies, the present PhD thesis conclusions are: 1) Improvements in liver transplantation processes have led to an improvement in ReLT results and a change in indications for ReLT along the time, a fact that suggests that the utility of current selection criteria for ReLT is limited and that in the future new selection criteria taking into account these changes are needed. 2) Currently, the use of grafts from high risk donors is a valid option because the perioperative improvements in liver transplantation and ReLT oppose to the deleterious effects of extended criteria donors on graft survival. 3) In order to improve the non-urgent ReLT results, donor quality should be taken into account moreover of recipient conditions. Regarding this issue, the use of age as a single representative parameter of donor quality is a valid option that can simplify the donor selection process in non-urgent ReLT. 4) Changes in indications, donor quality and perioperative care in ReLT along the time show that ReLT process is dynamic and for this reason recipient and donor selection criteria for ReLT should be continuously evaluated through its results to enable the introduction of changes and improve the ReLT results.