Etablierung eines xenogenen Modells der warmen Leberischämie zur Untersuchung hepatisch-vaskulärer Adhäsion und Extravasation humaner CD133+ Knochenmarkstammzellen unter dem Einfluss von Thrombozyten

Hintergrund: Klinische Erfahrungen und experimentellen Daten konnten durch die Applikation von hamatopoetischen CD133+ Knochenmarkstammzellen (CD133+ KMSZ) in die Blutbahn einen positiven Effekt auf das Regenerationspotential der Leber nach einer Leberteileresektion zeigen. Die Hypothese dahinter besteht in der Annahme einer beschleunigten physiologischen Mobilisierung der KMSZ mit anschliesender Ansiedlung in einer geschadigten Leber. Zusatzlich konnten mehrere Forschungsgruppen einen positiven Effekt von Thrombozyten auf die Mobilisation und Adhasion von Entzundungs- und Stammzellen im Korperkreislauf demonstrieren. Ziele: Um den Einfluss von Thrombozyten auf das Homing von humanen CD133+ KMSZ beurteilen zu konnen, sollte zuerst ein Xenomodell einer isoliert perfundierten Rattenleber in Kombination mit In situ Imaging etabliert werden. Dies ist die Voraussetzung, um sowohl die Ansiedlung als auch die Extravasation der Stammzellen allein und nach der Inkubation mit Thrombozyten beurteilen zu konnen. Methoden: Die Gewinnung der humanen CD133+ KMSZ erfolgte durch Aufreinigung von Spenderknochenmark mittels Magnetic-activated cell sorting (MACS). Wahrenddessen erfolgte gleichzeitig die Fluoreszenzmarkierung der KMSZ mit PKH67 Green, so dass diese wahrend des Versuchs mittels In situ Imaging detektiert werden konnten. Die Thrombozyten wurden entsprechend dem Knochenmark vom gleichen Spender entnommen. Das Modell der isoliert perfundierten Rattenleber wurde als Singel Pass System an freipraparierten und in situ belassenen Lebern von mannlichen Wista Ratten aufgebaut. Die 70%-Leberteilresektion wurde durch eine Ligatur der zufuhrenden Venen zum mittleren und linken Leberlappen imitiert. Der zeitliche Ablauf bestand aus einer 30-minutigen warmen Ischamie, zweistundiger Reperfusion und anschliesender Injektion der KMSZ unter In situ Imaging. Anhand der Videoaufnahmen wurde die Position und Menge der KMSZ (intravasal oder parenchymal) dreimal aller 15 Minuten nach der Injektion evaluiert. Diese Beobachtungen erfolgten mit unbehandelten KMSZ und mit KMSZ, die mit Thrombozyten inkubiert wurden. Zusatzlich erfolgte die Beobachtung von unbehandelten KMSZ, die erst nach einer Injektion von Thrombozyten injiziert wurden. Nach den Perfusionsversuchen wurden die Rattenlebern kryokonserviert, um mittels Immunfluoreszenzfarbung und Konfokalmikroskopie CD133+ KMSZ im Organ nachzuweisen. Ergebnisse: Innerhalb der ersten 15 Minuten post injectionem konnten CD133+ KMSZ sowohl intravasal als auch parenchymal nachgewiesen werden. Bezuglich der intravasalen Akkumulation der KMSZ zeigten sich keine signifikanten Unterschiede innerhalb der Versuchsgruppen. Im Rahmen der CD133+ KMSZ Extravasation konnte gezeigt werden, dass diese unter Thrombozyten-Vorlauf (p Schlussfolgerung: Sowohl ein Vorlauf, insbesondere aber die Inkubation mit Thrombozyten fordern in einem Xenomodell einer isoliert perfundierten Rattenleber die fruhe Extravasation von CD133+ KMSZ. Mit Hilfe dieser Daten konnte die Anwendung von Thrombozyten gezielt zur Optimierung von therapeutischen Masnahmen im Rahmen der Leberregeneration nach Leberteilresektionen eingesetzt werden.