4 Diskussion
4.2 Eine Knochenmarkzelltherapie erzielt keine Überlebensvorteile bei subakutem
Um herauszufinden, ob eine Knochenmarkzelltherapie funktionell zur Leberregeneration beitragen kann, ist bei Versuchstieren nach Induktion eines subakuten Leberversagens durch unterschiedliche Dosen CCl4 die Überlebenszeit gemessen worden (siehe Abschnitt 3.2). Wenn aus Knochenmarkzellen funktionierende Hepatozyten hervorgehen können, müssten Tiere mit Therapie einen Überlebensvorteil aufweisen21,39.
Aus Ergebnissen, des in Abschnitt 4.1 beschrieben Versuchs kann geschlossen werden, dass 20 Tage nach Induktion des subakuten Leberversagens die Leberregeneration weitgehend abgeschlossen ist und die CCl4-Applikation keine weiteren Auswirkungen auf das Überleben der Tiere hat. Tiere, die 20 Tage überlebten, sind deswegen als Langzeitüberlebende gewertet worden.
Da die Tiere nicht durch Bestrahlung konditioniert worden sind, ist es denkbar, dass die LEW.1WR2-Zelltherapie, ungeachtet des nur geringen immunologischen Unterschieds, vom LEW.1A Empfänger abgestoßen worden ist. In der Gruppe, in der ohne Knochenmarktransplantation einige Tiere überlebten und einige nicht (1,0 ml/kg KG CCl4), ist deswegen eine isogene Knochenmarkzelltherapie durchgeführt worden. Bei dieser Dosis sollten Unterschiede im Überleben besonders deutlich zutage treten, bei allen anderen Dosen überlebten entweder alle Tiere oder keines.
Die Leberfunktion, gemessen durch den Quickwert, hatte sich hier nach ca. drei Tagen erholt. Alle Tiere, die drei Tage überlebten sind auch Langzeitüberlebende gewesen.
Die ersten drei Tage nach Induktion des subakuten Leberversagens scheint der kritische Zeitraum zu sein, der das Überleben bestimmt. Obwohl an Tag drei die Leber morphologisch am stärksten zerstört ist (siehe unten), scheint sie ab diesem Zeitpunkt wieder weitgehend funktionsfähig zu sein, wie Quick-Wert77, Überleben und klinischer Status zeigen83. Diese Vermutung wird auch dadurch gestützt, dass die DNA-Replikation der Hepatozyten 72 Stunden nach einer Schädigung weitgehend abgeschlossen ist54,64,87,104.
Insgesamt hängt das Überleben der Tiere allein von der Menge des applizierten CCl4 ab, die Zelltherapie aus Knochenmarkzellen hat keinen Einfluss darauf. Die Überlebenszeiten der unbehandelten und der mit Retrorsine vorbehandelten Tiere unterscheiden sich nicht signifikant, das heißt die Retrorsine-Applikation beeinflusst ebenfalls nicht das Überleben der Tiere. Hieraus ist geschlossen worden, dass eine Knochenmarkstammzelltherapie in diesem Modell keinen therapeutischen Nutzen besitzt.
Lagasse et al. fanden im Gegensatz dazu eine signifikant höhere Überlebenswahrscheinlichkeit nach Knochenmarktransplantation in ihren Modell51. Sie wiesen in Fumarylacetoacetathydrolase defizienten (FAH–/–) Mäusen einen funktionell relevanten Beitrag von knochenmarkabhängigen Zellen nach. Bei dem Modell von Lagasse et al. handelt es sich um ein chronisches Leberversagen aufgrund eines genetischen Defekts (Tyrosinämie Typ I), der durch
2-(2-Nitro-4-Trifluor-Methylbenzoyl)-1,3-Cyclohexandion (NTBC) ausgeglichen werden kann. Der selektive Druck auf die Spenderzellen, die Leberfunktion zu regenerieren, kann durch Absetzen des Medikaments erhöht werden. Drohen die Mäuse zu sterben wird dies durch erneute Applikation des Medikaments verhindert. Auf diese Weise kann ein starker Selektionsdruck über einen sehr langen Zeitraum aufrechterhalten werden. Ein wesentlicher Unterschied zum vorliegenden Modell ist, dass es sich bei Lagasse et al.
um ein chronisches Modell handelt. Es scheint, dass Knochenmarkzellen eine gewisse Zeit benötigen, um funktionell relevant zur Leberregenration beizutragen9,96,97. Aus diesem Grund hat eine Knochenmarkzelltherapie im vorliegenden Modell, also beim subakuten Leberversagen, keinen positiven Effekt auf die Leberregeneration. Wang et al. benutzten das gleiche Modell wie Lagasse und fanden in der Leber kaum Spenderzellen, wenn kein Selektionsdruck vorlag (also NTBC nicht entzogen worden ist). Dies ist ein Hinweis auf eine notwendige chronische Organschädigung bevor knochenmarkständige Zellen signifikant zur Organregeneration beitragen können97. Ohne Selektionsdruck (also bei dauernder Gabe des rettenden Medikaments NTBC) ist das Auftreten aus dem Knochenmark stammender Hepatozyten ein extrem seltenes Ereignis mit einer Häufigkeit von 50-500 pro Leber, also etwa ein Ereignis pro 150.000 Hepatozyten.
Ein weiterer wichtiger Punkt in der Arbeit von Wang et al. ist, dass eine funktionelle Leberregeneration nur in stabilen Knochenmarkchimären stattfindet, bei denen vorher eine Ganzkörperbestrahlung durchgeführt worden ist. Es ist wahrscheinlich, dass die Konditionierung durch Ganzkörperbestrahlung eine wesentliche und notwendige Voraussetzung für den Beitrag von knochenmarkstämmigen Zellen zur Leberregeneration darstellt. Aus diesem Grund könnten in dem hier besprochenem Versuch zur Überlebensverbesserung nach Knochenmarkzelltherapie kaum Spenderzellen gefunden bzw. kein funktioneller Effekt der Zelltherapie beobachtet worden sein. Da es sich bei der Regeneration durch knochenmarkstämmige Spenderzellen um einen langsamen und seltenen Prozess zu handeln scheint, ist es höchstwahrscheinlich, dass bei einem subakuten Leberversagen die Knochenmarkzelltherapie nicht wirken kann, weil die Leber schneller durch andere Mechanismen regeneriert wird. Es ist auch denkbar, dass wegen des fehlenden Knochenmarkchimärismus, besonders vom Empfänger stammende (endogene) Knochenmarkzellen zur Regeneration beitragen. Diese sind durch eine immunhistologische Färbung nicht nachweisbar und ihr Beitrag kann nicht bestimmt
werden. Endogene Knochenmarkzellen tragen aber wahrscheinlich nicht in funktionell ausreichenden Umfang zur Leberregeneration bei, da auch sie viel Zeit zur Wirkungsentfaltung benötigen müssten und die Leber schneller durch Hyperplasie bzw.
Hypertrophie der Hepatozyten regeneriert werden kann.
Später fanden Wang98 und auch Vassilopoulos95 heraus, dass die im Modell von Lagasse beobachteten Hepatozyten nicht durch Transdifferenzierung sondern durch Fusion der applizierten Knochenmarkstammzellen und endogenen Hepatozyten entstanden sind. Die Spenderstammzellen steuerten das fehlende Fumarylacetoacetathydrolasegen bei, wodurch die Tiere überleben konnten. Es ist unwahrscheinlich, dass bei den hier dargelegten Versuchen applizierte Knochenmarkzellen mit Hepatozyten fusionieren, da das Fusionsprodukt keinen Überlebensvorteil besitzen würde. Beim durch CCl4 induzierten subakuten Leberversagen liegt nämlich kein Gendefekt vor, der ausgeglichen werden müsste, sondern es fehlen proliferationsfähige Zellen.