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Vaskuläres Immunotargeting mit Catalase-Nanopartikeln verbessert die Transplantatfunktion von Lungen herztoter Spender
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Authors
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G. Preissler
- Thoraxchirurgisches Zentrum München, Klinikum Grosshadern, Ludwig-Maximilians-Universität, München, Deutschland
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F. Löhe
- Klinikum Landshut, Deutschland
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I. Huff
- Ludwig-Maximilians-Universität München, Deutschland
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U. Ebersberger
- Ludwig-Maximilians-Universität München, Deutschland
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I. Bittmann
- Diakoniekrankenhaus Rotenburg (Wümme), Deutschland
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M. Eichhorn
- Thoraxchirurgisches Zentrum München, Klinikum Grosshadern, Ludwig-Maximilians-Universität, München, Deutschland
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H. Winter
- Thoraxchirurgisches Zentrum München, Klinikum Grosshadern, Ludwig-Maximilians-Universität, München, Deutschland
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R. Hatz
- Thoraxchirurgisches Zentrum München, München-Gauting, Deutschland
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V. Muzykantov
- University of Pennsylvania Medical School, Philadelphia, USA
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R. Wiewrodt
- Universitätsklinikum Münster, Deutschland
| Published: | September 30, 2010 |
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Hintergrund: Die Verwendung von Lungen herztoter Organspender stellt eine Option zur Verminderung des Organmangels dar. Allerdings kommt es durch den Kreislaufstillstand bereits vor Entnahme zu einer Vorschädigung der Spenderlungen. Ein verstärkter Ischämie-/Reperfusionsschaden (IRS) kann schliesslich zum primären Transplantatversagen mit Lungenödem und konsekutiver Hypoxie führen, was mit einer Mortalität von bis zu 40% verbunden ist. Das mikrovaskuläre Endothel der Transplantate ist das primäre Ziel freier Radikale, die infolge IRS entstehen. Eine Verminderung des IRS könnte durch selektive Behandlung des Endothels mit Antioxidantien erreicht werden. Eine neue Therapieoption stellt das vaskuläre Immunotargeting mit anti-PECAM/Catalase-Konjugaten dar, die als Nanopartikel dem Spender appliziert werden.
Methodik: An 24 deutschen Hausschweinen wurde eine linksseitige Einzellungentransplantation vorgenommen. Die Spender erhielten vor Induktion des Herzstillstandes entweder Catalase-Nanopartikel (Konjugat), ein Gemisch der Einzelsubstanzen (Gemisch) oder die Trägerlösung (Vehikel). Nach Aystolie folgten 90 min Warmischämie in situ, anschliessend Perfusion der Lungen mit 4°C kalter LPD-Lösung (Perfadex, 60 ml/kg KG) und 18 h hypotherme Konservierung. Nach Implantation wurde die Transplantatfunktion (pulmonaler Gasaustausch und Hämodynamik) in isolierter Ventilation/Perfusion über einen Zeitraum von 6 h Reperfusion untersucht. Scheinoperierte Tiere (Sham; nur Thorakotomie) dienten als Kontrolle. Am Versuchsende wurde eine bronchoalveoläre Lavage (BAL) durchgeführt und Gewebeproben entnommen.
Ergebnisse: Im Vergleich zur Gemisch- und Vehikelgruppe (paO2: 210–335 mmHg; Shuntfraktion: 24–34%) war die Transplantatfunktion in der Konjugatgruppe (paO2 542–599 mmHg; Shuntfraktion: 7–11%) über den gesamten Versuchszeitraum von 6 h signifikant verbessert. Sowohl die Lipidperoxidation und Proteinextravasation in der BAL, als auch die Ödembildung im Gewebe waren in der Konjugatgruppe am niedrigsten.
Schlussfolgerungen: Vaskuläres Immunotargeting mit Catalase-Nanopartikeln schützt die pulmonalen Endothelzellen des Transplantats vor oxidativem Stress und verhindert so einen schweren IRS im Transplantat. Durch die Verbesserung der Transplantatfunktion von vorgeschädigten Lungen könnten diese in Zukunft zur Erweiterung des Spenderpools beitragen.
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