Ha a veseműködés minden kezelés ellenére leáll (visszafordíthatatlan veseelégtelenség), a bármely életkorban elvégezhető vesetranszplantáció a dialízis életmentő alternatívája lehet. Az Egyesült Államokban évente mintegy 11 ezer veseátültetést végeznek. Az élő donorból származó vesék 90%-a működik 1 évvel az átültetés után; majd évente kb. 3-5%-uk működése áll le. A halottból származó vesék 70-90%-a működik 1 év elteltével; ezt követően évente 5-8%-uk működése szűnik meg. A transzplantált vesék több mint 30 évig is működhetnek. A sikeres vesetranszplantáción átesett emberek rendszerint normális, aktív életet élhetnek.
Az átültetett vesék több mint 2/3-a általában baleset következtében elhunyt személyekből származik. Az eltávolított veséket lehűtik, és gyorsan a transzplantációs központba szállítják, ahol elvégzik a beültetést. A vesét a donorra egyező szöveti típusú, és a donorral szemben antitesttel nem rendelkező beteg kaphatja meg
A vesetranszplantáció komoly műtéti beavatkozás. A donorvesét a műtéti metszésen keresztül a medencébe helyezik, és összekötik a befogadó személy ereivel és hólyagjával. A nem működő veséket általában a helyükön hagyják. Egyes esetekben - ha kezelhetetlenül magas vérnyomást okoznak, vagy fertőzöttek - mégis eltávolításra kerülnek.
Röviddel a beavatkozás után - immunszuppresszív szerek alkalmazása ellenére is - akár több kilökődési epizód fordulhat elő. A vese kilökődése lázzal és a folyadék-visszatartás miatt testsúlygyarapodással járhat (a vesék nem távolítanak el elég folyadékot a véráramból). A beültetett vese környezete érzékeny és duzzadt lehet, kevés vizelet képződhet, és emelkedhet a vérnyomás. A vérvizsgálat romló vesefunkciót igazolhat. Ha a vese kilökődése nem egyértelmű, tűbiopsziával szövetmintát vesznek.
A kilökődés folyamata az immunszuppresszánsok adagjának emelésével, vagy kombinált immunszuppresszív kezeléssel általában visszafordítható. Ha nem lehet a kilökődést megállítani, akkor a transzplantáció sikertelen. A kilökődött vesét a helyén hagyják, hacsak nem tapasztalnak lázat, érzékenységet, véres vizeletet, vagy folyamatosan magas vérnyomást. A sikertelen szervátültetés után a dialízist újra kell kezdeni. Az első átültetést követően a beteg gyakran másik vesét kap. A második átültetés sikerének esélye közel olyan jó, mint az elsőé.
A kilökődés, és az átültetés további szövődményei általában az átültetést követő 3-4 hónapban jelentkeznek. A recipiens tartósan szedi az immunszuppresszív gyógyszert, hacsak az nem okoz mellékhatásokat, vagy nem lép fel komoly fertőzés. Ha a beteg akár rövid időre is abbahagyja az immunszuppresszánsok szedését, a szervezet kilökheti az új vesét. A hetekkel, hónapokkal később jelentkező kilökődés viszonylag gyakori, és a vesefunkció fokozatos romlásához vezethet.
Vesetranszplantáltakban a népesség nagy részével összehasonlítva, 10-15-ször nagyobb eséllyel alakul ki daganatos betegség. A jelenség magyarázata feltehetően az átültetett vese kilökődését gátló immunszuppresszív kezeléssel függ össze, amely az immunrendszer gyengítésével a szervezet daganatok elleni védekezését rontja. Vesetranszplantáltakban 30-szor gyakrabban fordul elő nyirokrendszeri daganat (limfóma), mint az átlagos népesség körében, de még így is viszonylag ritka.
