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Fragestellung: Der Ischämie/Reperfusionsschaden (I/R) führt zur Schädigung von Gewebe und Transplantatversagen im mikrochirurgischen freien Gewebetransfer sowie bei Makroreplantationen und Composite tissue Allotransplantationen. Vorarbeiten zeigten, dass microRNA-155 (miR-155), modulierend an der Immunantwort beteiligt ist. Wir untersuchten die Rolle von miR-155 in der pathologischen Entzündungsreaktion des I/R nach freiem Gewebetransfer.

Methoden: Expressionswerte von miR-155 wurden durch real time stem-loop PCR von humanem Muskellappengewebe vor und 5 Tage nach Ischämie/Reperfusion untersucht. miR-155 Expressionswerte wurden korreliert mit Expressionswerten für Entzündungs-, Angiognese- und Apoptosemarkern. Außerdem wurde miR-155 Expression mit SOCS-1 Expression korreliert, einem bekannten Interaktionspartner von miR-155. Die Leukozyteninfiltration in das entzündete Lappengewebe wurde immunhistochemisch untersucht.

Zur Untersuchung der funktionellen Relevanz von miR-155 im I/R wurde im intravital-mikroskopischen Cremaster-Modell die Folgen des I/R verglichen zwischen miR-155 knockout (-/-) und Wildtyp Mäusen (wt). Leukozytenrollen und –adhäsion wurden als Parameter der Entzündungsreaktion ausgewertet. Die Leukozytentransmigration wurde immunhistochemisch analysiert. Zur Analyse des zu Grunde liegenden Mechanismus wurde die Auswirkung der miR-155 Überexpression auf die Expression des Leukozytenintegrins CD11b in THP-1 Monozyten untersucht.

Ergebnisse: Die miR-155 Expression in humanem Muskellappengewebe ist gesteigert nach I/R im Rahmen des freien Gewebetrasnfers. Dabei korreliert die miR-155 Expression mit der erhöhten Expression des Entzündungsparameter TNF-α, der des Angiogeneseparamters CD105 und dem Apoptoseparameter Caspase3 und der Infiltration von Entzündungszellen in das Lappengewebe. SOCS-1 wird vermindert exprimiert. Die intravital-mikroskopische Analyse zeigt ein attenuiertes Leukozytenrolling and –adhäsion in den miR-155 -/- Tieren.

In der immunhistologischen Analyse des murinen Gewebes zeigt sich eine entsprechen geringere Leukozyteninifltration in den miR-155 -/- Mäusen im Vergleich zur Wildtyp Kontrolle. Die Überexpression von miR-155 in Monozyten führt zu einer Zunahme der Expression von CD11b, die damit für die erhöhte Leukozytenrekrutierung verantwortlich zu sein scheint.

Schlussfolgerung: MiR-155 hat eine modulierende Rolle in der Pathogense des I/R. MiR-155 verstärkt die Entzündungsantwort durch Erhöhung der Leukozyteninfiltration und Gewebeschädigung über eine erhöhte Expression des Leukozytenintegrins CD11b. Diese Daten identifizieren in miR-155 ein potentielles Ziel zukünftiger pharmakologischer Strategien zur Prävention des I/R in verschiedenen klinischen Szenarien.