Mobilisierung mesenchymaler Stammzellen während einer Lebertransplantation

Mesenchymale Stammzellen (MSCs) sind ein bekannter Immunmodulator mit erheblicher immunsuppressiver Wirkung. MSCs haben sich als vielversprechender Meilenstein in klinischen Studien am Menschen herausgestellt. Es wurde gezeigt, dass MSCs nicht immunogen sind, sodass sie über die allogene Barriere hinweg transplantiert werden können. Diese Eigenschaften machen MSCs zu idealen Kandidaten für die Untersuchung, wenn sie an der Verringerung der Abstoßung des Transplantats, in diesem Fall der Lebertransplantation, beteiligt sind. Wenn ja, wären diese Informationen von großer Bedeutung, da sie durch den Ersatz von MSCs zu einer deutlichen Reduzierung des Einsatzes von Immunsuppressiva führen würden. Dies dient zwei Zwecken: Reduzierung der klinischen Probleme im Zusammenhang mit der pharmakologischen Immunsuppression (siehe nächster Absatz); zusätzliche Hilfe beim Schutz der transplantierten Leber durch die MSCs.

Insbesondere der Einsatz von Immunsuppressiva ist bei Organtransplantationen, einschließlich Lebertransplantationspatienten, von entscheidender Bedeutung. Ihr Einsatz bringt jedoch zahlreiche Nachteile mit sich, wie z. B. die Reaktivierung einer Virushepatitis, opportunistische Infektionen und andere Komplikationen. Wenn MSCs verwendet werden können, um den Einsatz von Immunsuppressiva bei Lebertransplantationspatienten zu verringern, kann dies zu einem signifikanten Rückgang der Morbidität und Mortalität als Folge einer Lebertransplantation führen.

Lebermakrophagen, also Kupffer-Zellen, haben die bekannte Funktion, Monozyten in die Leber zu rekrutieren. Es wurde gezeigt, dass sie eine entzündungsfördernde Wirkung haben, indem sie Monozyten in die Leber locken. Sie interagieren auch mit hepatischen Sternzellen (HSCs), die profibrogene Funktionen haben. Es wurde jedoch gezeigt, dass sie auch entzündungshemmende Wirkungen haben, was auf eine Rolle bei der Fibroserückbildung schließen lässt. Lebermakrophagen sind ein interessantes neues Ziel für therapeutische Interventionen und die Wirkung von Steroiden auf Kupffer-Zellen sowie ihre Wechselwirkung mit MSCs wurden noch nicht vollständig erforscht.

Der Patient wird an Standardmonitore der American Society of Anaesthesiologists (ASA) angeschlossen, einschließlich Pulsoximetrie, Elektrokardiogramm, nichtinvasiver Blutdrucküberwachung, Temperatur und Kapnometrie. Die Patienten erhalten eine Vollnarkose mit endotrachealer Intubation und kontrollierter Beatmung. Wie bei allen Leberoperationen üblich, wird zur Blutdrucküberwachung und zur erneuten Blutentnahme ein arterieller Zugang gelegt. Bei entsprechender Indikation wird ein Pulmonalarterienkatheter eingeführt.

Die Anästhesie wird mit einem flüchtigen Wirkstoff aufrechterhalten. Die Lähmung erfolgt mit einem nicht depolarisierenden neuromuskulären Blocker nach Wahl des Anästhesisten.

Wie üblich werden stündlich Blutproben aus der arteriellen Leitung entnommen, um Protime(PT)/International Normalized Ratio (INR)/vollständiges Blutbild/Elektrolyte zu analysieren. Bei Bedarf werden rote Blutkörperchen, frisch gefrorenes Plasma und Blutplättchen transfundiert.

Wie üblich erhalten Lebertransplantatempfänger die übliche Dosis Methylprednisolon zur Immunsuppression in der anhepatischen Phase.

Intraoperativ werden Patienten, die sich einer Transplantation unterziehen, zu Studienzwecken drei Blutproben aus der arteriellen Leitung entnommen. Jede Probe enthält 3 ml Blut.

Die Zeitpunkte für die Blutentnahme sind wie folgt:

• Unmittelbar nach der Platzierung der arteriellen Leitung als Basislinie
• Im anhepatischen Stadium vor der Steroidinjektion
• Zwei Stunden nach der Verabreichung von Steroiden. Postoperativ werden zwei weitere 3-ml-Blutproben von einem Mitglied des Studienteams entnommen. Die erste erfolgt am ersten postoperativen Tag vor der Verabreichung von Immunsuppressiva und die zweite Probe am fünften postoperativen Tag. Daher werden bei Lebertransplantationspatienten über einen Zeitraum von 5 Tagen insgesamt 15 Milliliter (ml) Blut für die Studie gesammelt.

Die Verabreichung von Immunsuppressionsmedikamenten und/oder die Dosierung werden im Rahmen der Forschungsstudie nicht verändert.

Zur Kultivierung von MCS wird außerdem eine Gewebeprobe des Leberspenderorgans entnommen (ausgenommen Einverständniserklärung).

Patienten der Kontrollgruppe werden einer Leberresektion unterzogen. Sie erhalten nicht die Dosis Methylprednisolon. Zu folgenden Zeitpunkten werden intraoperativ Blutproben entnommen:

• unmittelbar nach der Platzierung der arteriellen Leitung
• zwei Stunden nach Leberresektion. Postoperativ werden zwei weitere 3-ml-Blutproben entnommen. Die erste wird am ersten postoperativen Tag und die zweite am fünften postoperativen Tag oder am Tag der Entlassung, je nachdem, was früher eintritt, eingenommen. Diese Proben werden von einem Mitglied des Studienteams gesammelt. Den Leberresektionspatienten werden zu Studienzwecken über einen Zeitraum von 5 Tagen insgesamt 12 ml Blut entnommen.

Alle Blutproben werden sofort an Dr. Rameswhars Labor in MSB, E579, geliefert. Die relative Häufigkeit der im Blut der beiden Gruppen vorhandenen MSCs wird durch Durchflusszytometrie bestimmt. Die Daten werden als Prozentsatz von MSCs/106 mononukleären Zellen dargestellt. Es werden statistische Analysen durchgeführt, um festzustellen, ob es Unterschiede zwischen den beiden Probandengruppen gibt.

Zusätzlich zu den oben genannten Studien mit der Spenderleber werden wir auch Leberzellen mit Glukokortikoiden behandeln und anschließend die Leber auf Veränderungen des Aquaporins untersuchen. Der Grund für diese Modifikation besteht darin, festzustellen, ob Aquaporin die Fähigkeit zur Wasserspeicherung erhöht. Diese zusätzliche Studie wird die Proben nicht verändern, da nur eine kleine Menge (<1 mg) Gewebe ausreicht.