Akute Abstoßung in der Tunica muscularis bei der allogenen Dünndarmtransplantation im Rattenmodell

Abstract

Das Patienten- und Organüberleben bei der klinischen Dünndarmtransplantation wird deutlich durch das Auftreten einer akuten Abstoßungsreaktion beeinflusst. Dies liegt im Wesentlichen in den, in hohem Ausmass in den Gewebskompartimenten des Dünndarmes vorhandenen, immunologisch aktiven Zellen begründet. In der vorliegenden Arbeit wurde speziell die Rolle der Tunica muscularis und der dort ablaufenden Inflammationsvorgänge während der akuten Abstoßung nach Dünndarmtransplantation untersucht. Syngene Dünndarmtransplantation (LEW -> LEW Ratten) verursacht durch den Ischämie/Reperfusionsschaden und die Darmmanipulation eine lokale Entzündungsreaktion in der Tunica muscularis welche mit Dyskontraktilität der Muskelstrips in vitro verbunden ist. Diese unspezifische Entzündungsreaktion ist reversibel. Allogene Dünndarmtransplantation in einem high-responder Modell (BN -> LEW) führt zunächst zu ähnlichen inflammatorischen Vorgängen in der Tunica muscularis. Mit Einsetzen der akuten Abstoßung jedoch kommt es zu einer immunologisch bedingten weiteren Schädigung der Tunica muscularis des Transplantats, die sich unter anderem durch eine massive inflammatorische Reaktion, spezifische Zellinfiltrate und eine noch stärkere Dyskontraktilität auszeichnet und im Verlauf (168h) zum Transplantatversagen führt.<br /> Während der unspezifischen Entzündungsphase fand sich in der Tunica muscularis eine starke Infiltration mit Neutrophilen, Monozyten und Makrophagen. Die Expressionslevel von IL6, ICAM1, MCP1, iNOS und TNF α wurden als erhöht in der SYBR Green RT PCR gemessen. Es zeigte sich eine Dyskontraktilität der Muskelstrips in vitro. Die Histologie zeigte unspezifische entzündliche Veränderungen. Bei der akuten Abstoßung, die ab 96h post transplantationem nachweisbar war, zeigte sich ein spezifisches Infiltrat aus lymphozytären Zellen in der Tunica muscularis (zumeist CD8+) sowie phagozytären Zellen. Die genannten Mediatoren zeigten ein zweites, absolutes Induktionsmaximum in der PCR. Zusätzlich wurden die abstoßungsassoziierten Mediatoren IFNγ, IL10, IL2, TNF α und FasL als erhöht detektiert. Die Dyskontraktilität (verursacht durch iNOS vermittelte NO Synthese und zelldestruktive Vorgänge in der Tunica muscularis) war stärker ausgeprägt als bei der syngenen Gruppe und verschlechterte sich im Verlauf der Abstoßung. Der selektive iNOS Antagonist L-NIL konnte die Dyskontraktilität in vitro um den Faktor 5 bessern, jedoch nicht auf Niveau der syngenen Grafts. Mittels TUNEL Test wurden erhöhte Apoptoseraten in der Tunica muscularis der allogenen Grafts festgestellt, gleichzeitig mit Induktionsmaxima für TNFα und Fas Ligand als apoptoseinduzierende Mediatoren. Die Histologie ergab Zeichen der milden (96h) bis moderaten (168h) akuten Abstoßung.<br /> Wir schlussfolgern, dass die sich während des Transplantationsvorganges manifestierende Entzündungsreaktion in der Tunica muscularis, möglicherweise schon zeitlich vor der Tunica mucosa, über die lokale Expression von chemotaktischen Substanzen und Adhäsionsmolekülen, zu einer schnellen Rekrutierung alloreaktiver Leukozyten in das Transplantat führt. Abstoßungsmechanismen werden hierdurch verstärkt, bzw. möglicherweise erst in Gang gesetzt. Die unspezifische posttraumatische Entzündung und die spezifische Abstoßungsreaktion bewirken dann kofaktoriell und wechselseitig den Funktionsverlust bis zum Untergang des Transplantates. Dementsprechend sollten die Vorgänge in der Tunica muscularis sowohl in der Diagnostik als auch in der Therapie, zur Prävention und Behandlung der akuten Abstoßung nach intestinaler Transplantation mitberücksichtigt werden. Aus dem Gesagten folgern wir außerdem, dass durch eine gezielte und frühzeitige Blockade der Entzündungskaskade, möglicherweise schon während der Transplantation, das Outcome der Dünndarmtransplantation verbessert werden kann.