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Einleitung: Die Leberzelltransplantation stellt eine neue Therapieoption bei einer Vielzahl akuter und chronischer Lebererkrankungen dar. Die Repopulationseffizienz durch transplantierte Hepatozyten hängt im hohen Maße von der Vorbehandlung der Empfängerleber ab. Ziel der Arbeit war, den konditionierenden Stimulus der selektiven Pfortaderischämie als alleinige Vorbehandlung sowie auch in Kombination nach vorheriger Leberteilbestrahlung zu evaluieren, um den Effekt auf die Organrepopulation nach Leberzelltransplantation zu prüfen.

Material und Methoden: 45% der Lebermasse von DPPIV (Dipeptidylpeptidase IV)-defizienten Ratten wurden selektiv portal 60-90 Minuten temporär abgeklemmt. Nach Reperfusionszeiten von 1 Stunde und 24 Stunden wurden 12 Mio adulte Spenderhepatozyten von Wildtypratten (DPPIV-positiv) über die Milz in die Leber der Empfängertiere transplantiert. Eine weitere Gruppe erhielt zur Vorbehandlung eine Kombination mit partieller Bestrahlung der rechten Leberlappen (25 Gy) und nachfolgender Ischämie. Die Schädigung des Lebergewebes wurde durch Cell Death ELISA, Immunfärbungen und qRT-PCR (induzierbare NO-Synthase) untersucht. Mittels Immunfluoreszenzuntersuchungen gelang die Darstellung der DPPIV-positiven Spenderzellen im Empfängergewebe. Die Quantifizierung der Leberrepopulation erfolgte durch Lumineszenzbestimmung der DPPIV-Aktivität.

Ergebnisse: Die selektive Ischämie führte nach 60-90 min zu Zellnekrosen mit Serumtransaminasenanstieg und nachweisbaren Proliferationsstimulus für eine Woche. 24 Wochen nach Transplantation konnten einzelne, integrierte und metabolisch aktive Spenderzellen dokumentiert werden. Die quantitative Auswertung ergab jedoch, dass die Leberrepopulation nach Konditionierung mit 90min Ischämie weniger hoch ausfiel 3,12% (1h Reperfusion) und 3,03% (24h Reperfusion) als in der Kontrolle (Sham-OP) mit 9,85% (gemessen als relative DPPIV-Aktivität im Vergleich zur Wildtypleber). Durch zusätzliche Bestrahlung konnte allerdings die Repopulationseffizienz der Behandlungsgruppen auf bis zu über 20% gesteigert werden.

Schlussfolgerung: Die alleinige Pfortaderischämie zur Konditionierung der Empfängerleber wirkt sich negativ auf die Proliferation von Spenderzellen aus, dabei zeigten sich keine wesentlichen Unterschiede nach 60 oder 90 Minuten Abklemmung bzw. Reperfusionszeiten von 1 Stunde oder 24 Stunden. Wird die temporäre Ischämie mit einer vorherigen Leberteilbestrahlung zur Vorbehandlung kombiniert, kann das Empfängerorgan signifikant repopuliert werden. Hieraus ergibt sich ein potentiell klinischer Ansatz zur Optimierung der Leberzellersatztherapie.