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Einleitung: Obwohl die Kupfferzelle aufgrund der Bildung und Freisetzung wachstumsstimulierender und -inhibierender Faktoren die Proliferation von Zellen modulieren kann, ist ihre Rolle während der Leberregeneration bisher nur wenig verstanden. Die vorliegende Studie führt erstmals die Analyse der hepatischen Mikrozirkulation in der regenerierenden Mausleber nach selektiver Depletion der Kupfferzellen mittels Clodronat-Liposomen (Lipo-MDP) zu verschiedenen Zeitpunkten nach partieller Hepatektomie in vivo durch.

Material und Methoden: Weibliche C57BL/6J-Mäuse wurden unter Isoflurannarkose (1,5 Vol%) einer 68%-igen Hepatektomie unterzogen. Zur Depletion der Kupfferzellen (KC) wurde den Mäusen 24h vor Resektion und alle 72h nach Hepatektomie Liposomen-enkapsuliertes Dichlormethylen-Diphosphonat (Cl₂MDP) intravenös verabreicht (0,1ml/10g KG). Kontrolltiere erhielten äquivalente Volumina von PBS-Liposomen (Kontrolle). Der Grad der KC-Depletion wurde immunhistochemisch mit dem Makrophagen-Marker F4/80 bestimmt. Unter Ketamin/Xylazin-Anästhesie (90/25 mg/kg ip) wurde die Leber an den Tagen 3, 5 und 8 nach Hepatektomie (Cl₂MDP: n=5 je Zeitpunkt; Kontrolle: n=6 je Zeitpunkt) mittels hochauflösender Fluoreszenzmikroskopie hinsichtlich nutritiver Perfusion und Leukozyten-Endothelzell-Interaktion untersucht. Zusätzlich wurde die Phagozytose der Kupfferzellen mittels fluoreszenzmarkierter Latexpartikel quantitativ erfasst. Das Lebergewicht und die immunhistochemische Expression von PCNA dienten als Maß der Regenerationskapazität der Leber. Angegeben sind Mittelwerte ± Standardfehler des Mittelwertes. Die statistische Auswertung erfolgte mittels ANOVA und nachfolgendem Paarvergleich (*p<0,05 vs. Kontrolle).

Ergebnisse: Gegenüber unbehandelten Tieren war zu allen Untersuchungszeitpunkten nach Resektion in KC-depletierten Tieren die nutritive Perfusion signifikant erniedrigt (perfundierte Sinusoide [%] Cl₂MDP vs. Kontrolle: 3d 95,5±0,7* vs. 99,7±0,2; 5d 93,8±1,5* vs. 99,3±0,4; 8d 95,0±1,4* vs. 98,9±0,6). Des Weiteren zeigte sich nach KC-Blockade ein deutlicher, ca. 2-facher Anstieg stagnierender Leukozyten sowohl in den Sinusoiden (n/mm²: 31±6 vs. 17±5) als auch in den Venolen (n/mm²: 203±79 vs. 115±36) an Tag 3 nach Resektion. Dagegen war 8 Tage nach Hepatektomie in KC-depletierten Tieren die sinusoidale Leukozytenstasis gegenüber der Kontrollgruppe signifikant erniedrigt (2±0* vs. 18±4). Die Phagozytoseleistung der KC-depletierten Lebern war gegenüber Kontrolltieren deutlich eingeschränkt. Die selektive KC-Inhibition führt zu einer Verzögerung der Hepatozytenproliferation (Anzahl PCNA-positiver Zellen), was sich in einer Verschiebung des Proliferationsmaximums von Tag 3 (Kontrolle) auf Tag 8 (Cl₂MDP) wiederspiegelt. Entsprechend war das regenerierende Lebergewicht KC-depletierter Mäuse an Tag 8 nach Hepatektomie signifikant niedriger als in Kontrolltieren (% des Ausgangsgewichts: 79±6 vs. 94±2).

Schlussfolgerung: In der vorliegenden Studie konnten wir zeigen, dass die Blockade der KC mittels Clodronat-Liposomen zu einer Verzögerung der Hepatozyten-Regeneration führt und gleichzeitig die mikrovaskuläre Versorgung des regenerierenden Lebergewebes bei einer initial erhöhten inflammatorischen Antwort beeinträchtigt. Die KC scheint daher ein essentieller Baustein im multifaktoriellen Prozess der Leberregeneration zu sein, dessen funktionelle Mechanismen u.a. für die Entwicklung supportiver Therapiestrategien genauer untersucht werden sollten.