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Die Transplantation von Leberzellen stellt eine aussichtsreiche Alternative zur orthotopen Lebertransplantation dar. Hepatozyten stehen aber nur sehr limitert zur Verfügung. Deshalb wird den regenerierenden Ressourcen von Stammzellen ein zukunftsträchtiges Potential zum Organersatz beigemessen. Im DPPIV (=Dipeptidyleptidase) ^(-)/ Fischer-Rattenmodell wurde die Repopulationskapazität in vitro retrodifferenzierter Hepatozyten und in vivo generierter Vorläuferzellen (sog. Ovalzellen) untersucht.

Retrodifferenzierende Hepatozyten proliferierten in einem Zellkultursystem aus konditionierten Medien unter Zugabe von Wachstumsfaktoren (Epidermal und Fibroblast Growth Factor). Sowohl auf Proteinebene (Immunhistologie) als auch auf mRNA-Ebene (RT-PCR) gelang der Nachweis charakteristischer Marker für Lebervorläuferzellen. Intrahepatische Stammzellen wurden im Spendertier durch die Kombination einer Karzinogenapplikation (2-Acetylaminofluoren, 10mg/kgKG über 14 Tage) mit substantiellem Leberparenchymverlust (70% Leberteilresektion am 7. Tag) induziert. Die Vorläufereigenschaften der stimulierten und wachsenden Zellen konnten mittels Immunhistologie und FACS-Analyse bestimmt werden. Die Isolierung der Ovalzellen gelang durch in situ-Leberperfusion und anschließender Aufreinigung mit Anreicherung der Zellen über Nycodenz-Gradienten. Beide Zellentitäten wurden über die Pfortader in DPPIV^(-)-Ratten nach Retrorsinvorbehandlung und Leberteilresektion transplantiert und erhielten somit einen selektiven Wachstumsstimulus im Empfängerorgan. Die Detektion der Spenderzellen und Abkömmlinge erfolgte über die Expression von DPPIV. Kolokalisationsstudien (Multiple-Layer-Immunfluoreszenz) dienten dem genauen Nachweis der Differenzierungseigenschaften.

Morphologisch und phänotypisch bestand eine enge Verwandtschaft zwischen in vivo generierten Ovalzellen und in vitro retrodifferenzierten Hepatozyten. Beide Zelltypen zeigten gleichermaßen klassische Merkmale für hepatische Stammzellen mit Expression sowohl fötaler als auch regenerativer Marker (alpha-Fetoprotein, CD49f) und Gallengangsmarker (Cytokeratin 7). Zwei Monate nach Transplantation von retrodifferenzierten Hepatozyten zeigten sich zahlreiche, große Cluster aus bis zu mehreren hundert Spenderzellen, deren hepatische Differenzierung vollständig ausgebildet war. Die proliferierenden Zellen wiesen typische Funktionsmarker für reife Hepatozyten auf wie Connexin-32, alpha-1 Antitrypsin, Cytokeratin 18 und E-Cadherin. Die Spenderzellen und Abkömmlinge waren vollkommen in den Gewebeverband des Empfängerparenchyms integriert. Drei Wochen und zwei Monate nach Transplantation von angereicherten Ovalzellsuspensionen konnten verschiedene Cluster aus proliferierenden Spenderzelltypen im Empfängerorgan nachgewiesen werden. Während der größte Teil der Spenderzellen morphologische Ähnlichkeiten zu Endothelzellen aufwies, zeigte ein kleiner Teil hepatische Eigenschaften.

Beide Zellentitäten exprimierten hepatische Stammzellmarker. Sie proliferierten und differenzierten in der Empfängerleber. Während die Transplantation von Ovalzellsuspensionen vereinzelt zur Differenzierung in Leberzellen führte, konnte durch Transplantation von retrodifferenzierten Hepatozyten das Empfängerparenchym funktionell ersetzt werden. Für beide Zellentitäten ergibt sich eine zukunftsträchtige Perspektive für die Leberzelltransplantation. [Abb. 1]