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Abnehmende Spenderzahlen zwingen zur Nutzung gegebenenfalls kritischer Organe zur Transplantation; damit geht ein erhöhtes Risiko für primäres Transplantatversagen bzw. -Dysfunktion einher. Durch weitere Verbesserungen der Konservierungstechnik könnte eine Optimierung der Transplantatqualität erzielt werden. In der hier vorgestellten Studie untersuchten wir, inwieweit eine LPS-Vorbehandlung den hepatischen Konservierungs- und Reperfusionsschaden nach kalter Ischämie beeinflussen kann.

Männliche Sprague-Dawley-Ratten wurden mit niedrig dosiertem LPS (0,5mg/kg Körpergewicht i.p.; 24h vor Explantation) vorbehandelt. Die Leber wurde mit eiskalter HTK-Lösung perfundiert und für 24h bei 4°C konserviert. Anschließend erfolgte im Modell der isoliert-perfundierten Leber eine 2-stündige Reperfusion mit Krebs-Henseleit-Puffer (37°C). Mittels Fluoreszenz-Mikroskopie wurde das Ausmaß des apoptotischen Gewebeschadens evaluiert. Als Parameter für hepatozelluläre Funktion, Integrität und Metabolismus wurden Gallefluss, Sauerstoffverbrauch, CO₂-Produktion, K⁺-Efflux und Leberenzym-Aktivität im Effluat bestimmt. Abschließend wurde die hepatozelluläre Vitalität mit Hilfe einer Trypanblau-Perfusion überprüft. MW±SEM; ungepaarter Student’s t-Test.

Der portalvenöse Druck verringerte sich während der Reperfusion ohne signifikanten Unterschied zwischen beiden Gruppen (LPS: 4.7±0.9mmHg; Kontrolle (K): 4.7±0.2mmHg). Demgegenüber zeigten LPS-vorbehandelte Lebern im Vergleich zu Kontroll-Lebern einen höheren Sauerstoffverbrauch (LPS: 1.11±0,10µmol/min*g; K: 0.81±0.07µmol/min*g; p<0.05) und eine gesteigerte CO2-Produktion (LPS: 0.71±0.15mmHg/min*g; K: 0.56±0.10mmHg/min*g). Die K⁺-Konzentration im Flushing-Effluat von LPS-behandelten Lebern war geringfügig erniedrigt (LPS: 0.83±0.16mmol/L; K: 1.01±0.12mmol/L). Nach 2-stündiger Reperfusion fanden sich in beiden Gruppen deutliche Zeichen eines Reperfusionsschadens. Mittels Fluoreszenzmikroskopie ließ sich zeigen, dass LPS das Ausmass des apoptotischen Gewebeschadens sowohl vor als auch nach Reperfusion signifikant verringert (nach Reperfusion LPS: 7.70±1.25%; K: 19.97%; p<0.05). Obwohl LPS-Vorbehandlung mit einer signifikanten Reduktion des basalen Galleflusses assoziiert war, war der Gallefluss während der Reperfusion im Vergleich zu unbehandelten Kontroll-Lebern signifikant erhöht (LPS: 0.39+0,03µL/min*g; K: 0.21±0.03µL/min*g). Die Leberenzymaktivität war sowohl zu Beginn als auch am Ende der Reperfusion nach LPS-Vorbehandlung signifikant vermindert (AST im Flushing-Effluat: LPS: 40.17±8.26U/L; K: 96.84±16.51U/L). Histologisch zeigten die vorbehandelten Organe eine Reduktion des Gewebeschadens mit einer Verminderung der zytoplasmatischen Vakuolisierung, der Endothelzell-Ablösung vor und nach der Reperfusion, sowie der Plasmamembran-Schädigung, jedoch ohne statistisch signifikanten Unterschied.

Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Vorbehandlung mit niedrig dosiertem LPS die Leber vor kaltem Konservierungs- und Reperfusionsschaden schützt und zu einer verbesserten Transplantat-Qualität führt. Einen möglichen Mechanismus dieser Protektion könnte die Induktion einer Kreuz-Toleranz darstellen.