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Einleitung: Seit der ersten erfolgreichen allogenen Handtransplantation beim Menschen ist das Interesse an der Verbesserung von „Composite Tissue Allotransplantations“ gestiegen. Sowohl der Reduktion des Ischämie-Reperfusionsschadens als auch der Verminderung oder Verzögerung der Abstoßungsreaktion werden hierbei wichtige Rollen zugeschrieben. Hitzeschock-Proteine werden als Reaktion des Körpers auf Stress produziert. Eine Erhöhung soll bei einem erneuten Stressreiz protektiv wirken.Das Ziel dieser Studie war die Untersuchung der immunologischen Abstoßungsreaktion in einem Rattenmodell für Composite Tissue Allotransplantation. Evaluiert wurde der Effekt einer Hitzeschock-Präkonditionierung.

Material und Methoden: Brown Norway Ratten wurden systemisch erhitzt auf eine Körpertemperatur von 42°C, um das Hitzeschock-Protein (HSP70) hoch zu regulieren. Die Expression von HSP70 im Skelettmuskel des Hinterlaufes wurde durch eine Western Blot Analyse gemessen und zeigte ein Maximum 24 Stunden nach Hitzeschock.Allogene Hinterlauftransplantationen wurden als Modell für Composite Tissue Allotransplantations zwischen Brown Norway Ratten (Spender) und Lewis Ratten (Empfänger) durchgeführt. In Gruppe 1 (n=10) wurden die Spendertiere 24 Stunden vor der Transplantation erhitzt. In Gruppe 2 (n=10) wurden die Transplantationen ohne vorausgehenden Hitzeschock durchgeführt. Gruppe 3 (n=10) diente als Kontrollgruppe mit syngener Hinterlauftransplantation zwischen Lewis Ratten. Postoperativ wurde das Aussehen des transplantierten Hinterlaufes klinisch alle zwölf Stunden evaluiert. Der Beginn der immunologischen Abstoßungsreaktion wurde definiert als Zeitpunkt, wenn Erythem, Fußödem und Verhärtung des Hinterlaufes gleichzeitig beobachtet wurden. Zu diesem Zeitpunkt erfolgte das Töten der Ratte und Hinterlaufsmuskulatur wurde für histologische Auswertungen entnommen.

Ergebnisse: Die immunologische Abstoßungsreaktion in Gruppe 1 (mit präkonditionierendem Hitzeschock) trat durchschnittlich nach fünf Tagen auf, wobei die Transplantatabstoßung in Gruppe 2 (ohne Hitzeschock) bereits nach vier Tagen beobachtet wurde. Dieser Unterschied der beiden Gruppen von einem Tag war aufgrund einer kleinen Standardabweichung signifikant (Whitney-Mann-U-Test: p<0,01).Der präkonditionierende Hitzeschock mit Hochregulation von HSP70 führte zu einem verzögerten Auftreten der Abstoßungsreaktion nach allogener Hinterlauftransplantation.

Schlussfolgerung: In der Literatur wurde bisher der Effekt des Hitzeschocks und von HSP70 auf die immunologische Abstoßungsreaktion nach Composite Tissue Allotransplantation noch nicht beschrieben. Die Wirkung von HSP70 auf die Abstoßung von Organtransplantaten wird controvers diskutiert.In unserem Modell für allogene Composite Tissue Transplantation führten der Hitzeschock und die dadurch bedingte Hochregulation von HSP70 zu einer signifikanten Verzögerung der Abstoßungsreaktion. Da die Abstoßung wesentlich das Ergebnis von allogenen Transplantationen beeinflusst, bieten unsere Erkenntnisse eine Möglichkeit, die funktionellen Resultate von Composite Tissue Allotransplantations zu verbessern.