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121. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

27. bis 30.04.2004, Berlin

Mechanismus und Bedeutung des Organentnahme- und Reperfusionsschadens in der intestinalen Muskularis für die Dünndarmtransplantation

Vortrag

  • presenting/speaker Kazunori Tahara - Division of Organ Replacement, Jichi Medical School, Tochigi/Japan
  • N. Schäfer - Klinik und Poliklinik für Allgemein-, Viszeral-, Thorax- und Gefäßchirurgie; Universitätsklinikum Bonn
  • J.C. Kalff - Klinik und Poliklinik für Allgemein-, Viszeral-, Thorax- und Gefäßchirurgie, Universitätsklinikum Bonn
  • A. Hirner - Klinik und Poliklinik für Allgemein-, Viszeral-, Thorax- und Gefäßchirurgie, Universitätsklinikum Bonn
  • A. Türler - Klinik und Poliklinik für Allgemein-, Viszeral-, Thorax- und Gefäßchirurgie, Universitätsklinikum Bonn

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 121. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. Berlin, 27.-30.04.2004. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2004. Doc04dgch0203

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgch2004/04dgch104.shtml

Veröffentlicht: 7. Oktober 2004

© 2004 Tahara et al.
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Gliederung

Text

Einleitung

Die Dünndarm-Muskularis besitzt ein Leukozyten-Netzwerk, das durch verschiedenste Traumata aktiviert wird und lokale Entzündungsvorgänge in Gang setzt. Hierdurch kommt es über die Freisetzung kinetisch aktiver Mediatoren zu einer Störung der Darmmotilität. Die potentielle Bedeutung dieses Entzündungsmechanismus für die Dünndarmtransplantation wurde bisher nicht berücksichtigt, obwohl bekannt ist, dass Leukozytenaktivierung und -migration eine wichtige Rolle bei der Entwicklung immunologischer Komplikationen spielen. Wir haben die Hypothese aufgestellt, dass es bereits durch die mechanische Traumatisierung bei der Organentnahme zur Ausbildung einer Entzündungsreaktion in der Tunica muscularis kommt, die dann in der Reperfusionsphase weiter verstärkt wird. Wir nehmen an, dass den Muskularis-Makrophagen hierbei die Schlüsselrolle zukommt.

Material und Methoden

Bei Lewis-Ratten wurde in Isofluran-Narkose eine orthotope Dünndarmtransplantation durchgeführt. Zur Untersuchung der Auswirkung der Entnahmeoperation wurde der konventionellen Technik eine Entnahmeoperation in der kalten Ischämie nach Ganzkörperperfusion gegenübergestellt. Die Bedeutung residenter Makrophagen wurde durch Transplantation makrophagendepletierten Dünndarms untersucht. Gen-Expressionsanalysen erfolgten mit Real-Time RT-PCR. Leukozyteninfiltrate wurden histochemisch und immunhistochemisch quantifiziert. In vitro Kontraktilitätsuntersuchungen wurden mit Bethanechol-Stimulation nach 18h Reperfusion durchgeführt. Statistik: Student-t-Test, Signifikanzniveau: p<0,05.

Ergebnisse

In der Muskularis war bereits am Ende der Entnahmeoperation eine signifikante mRNA-Aufregulation für IL-6 (170-fach) und MCP-1 (5-fach) nachweisbar. Dagegen zeigte sich bei Durchführung der Entnahmeoperation in der kalten Ischämie keine Induktion von IL-6 und MCP-1. Bei der Analyse von iNOS, ICAM-1, und COX-2 ergab sich keine signifikante mRNA-Aufregulation durch die konventionelle Entnahme. In der Reperfusionsphase war eine signifikante mRNA-Induktion aller Mediatoren nachweisbar. Das Maximum lag für IL-6 (12217fach), ICAM-1 (12fach), MCP-1 (62fach) und COX-2 (8fach) bei 3h Reperfusion und für iNOS (150fach) bei 6h. Hiernach kam es bei allen Mediatoren zu einem Rückgang der Expression nach 18h. Die Transplantat-Muskularis wies nach 18h Reperfusion eine signifikante Infiltration mit Monozyten und neutrophilen Granulozyten auf, assoziiert mit einer signifikanten Minderung der Kontraktilität. Die transplantierte Dünndarm-Muskulatur zeigte eine 63%ige Minderung der kontraktilen Aktivität (bei 100 μM Bethanechol: 1.1 ± 0.3 vs. 2.9 ± 0.2 g/mm2/s bei Kontrolltieren). Makrophagendepletierter Darm wies nach der Transplantation eine signifikante Minderung der Leukozyteninfiltrate und eine nur 16%ige Kontraktilitäts-Minderung (bei 100 μM Bethanechol: 2.5 ± 0.2) gegenüber Kontrollen auf.

Schlussfolgerung

Die Dünndarmtransplantation führt zu einer Entzündungsreaktion in Dünndarm-Muskulatur, die zur Darmatonie nach der Transplantation beiträgt. Die Entzündungskaskade wird schon bei der Entnahme ausgelöst und dann während der Reperfusion massiv potenziert. Durch die Änderung der Entnahmetaktik kann zwar die frühe Entzündungsreaktion vermindert, die endgültige Ausprägung während der Reperfusion aber nicht beeinflusst werden. Die Entzündungsreaktion und die Kontraktilitätsminderung ist bei der Transplantation makrophagendepletierten Darmes signifikant gemindert, was die Schlüsselrolle der residenten Muskularismakrophagen stützt. (unterstützt durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft KFO 115/1-1, und Bonfor O-112.0013/ O-112.0015)