Das Modell der heterotopen Herztransplantation an der Maus konnte erfolgreich etabliert werden, nachdem die mikrochirurgischen Techniken während eines Aufenthaltes am John Radcliffe Hospital in Oxford, England, in Kooperation mit der Arbeitsgruppe Kathryn J.
Wood erlernt wurden.
Die Erfolgsquote der Operation lag nach entsprechender Einarbeitung bei 95%. Alle erfolgreich syngen transplantierten Empfänger überlebten den gesamten beobachteten Zeitraum von hundert Tagen.
Die Operationsdauer von Schnitt bis Hautnaht des Empfängers inklusive der Explantation betrug 60 bis 75 Minuten. Die Ischämiezeit des Transplantats betrug 30 bis 35 Minuten, davon 10 Minuten kalte Ischämie, und bewegt sich daher bezüglich des Ischämie- Reperfusionsschadens in einem unproblematischen Bereich (84).
Komplikationen stellten Blutungen, meist durch insuffiziente Anastomosen verursacht, Stenosen und Thrombosen, ebenso durch fehlerhafte Anastomosierung verursacht, und die seltene Querschnittslähmung dar. Letztere wurde möglicherweise durch das Abbinden der nach dorsal abgehenden Gefäße der Aorta abdominalis verursacht. Hinzukommender Blutdruckabfall durch Blutungen führte schließlich zur Mangelperfusion des Rückenmarks.
CD95/ CD95L
Zur Untersuchung der Auswirkung ektoper CD95L Expression auf MHC Klasse I disparaten Kb- transgenen Haut- und Herztransplantaten, wurden diese auf B10.BR beziehungsweise Des TZR- transgene Empfänger transplantiert. Als Kontrollgruppe wurden einfach Kb- transgene nicht Mx-huCD95L transgene MHC Klasse I disparate Spenderorgane transplantiert. Als Positivkontrolle wurden syngene Transplantationen durchgeführt.
Transplantation CD95 Ligand transgener allogener Haut
Kb-lo transgene Haut (179-4) wurde als Wildtyp und als Mx-CD95 Ligand transgene Variante auf B10.BR und Des TZR- transgene Mäuse transplantiert. Als Positivkontrolle diente jeweils ein syngenes B10.BR Schwanzhauttransplantat.
Syngene Haut wurde sowohl von B10.BR als auch Des- TZR transgenen Empfängern uneingeschränkt angenommen.
Kb-lo transgene Haut wurde von B10.BR Empfängern im Mittel nach 14,4 ± 1,2 Tagen (n=8) abgestoßen, während Mx-CD95L x Kb-lo doppelt transgene Haut bereits nach 11,8 ± 1,5 Tagen (n=5) abgestoßen wurde.
Ein ähnliches Bild zeigte sich auch bei Des- TZR transgenen Empfängern. Diese stießen Kb-lo transgene Haut nach 12,4 ± 1,1 (n=5) und Mx-CD95L x Kb-lo doppelt transgene Haut bereits nach 10,0 ± 1,2 Tagen (n=5) ab.
Allogene Mx-CD95 Ligand transgene Haut wurde demnach in beiden Gruppen signifikant früher abgestoßen als allogene Wildtyp Transplantate (p<0,05, T- Test).
Syngene Transplantation CD95L transgener Transplantate
Um die Frage zu klären, ob dieser die Abstoßung beschleunigende Effekt allein durch das Mx-CD95L Transgen hervorgerufen wird, wurde Mx-CD95L x Kb-lo doppelt transgene Haut auf Kb-lo transgene Empfänger transplantiert. Diese syngenen Mx-CD95L transgenen
Transplantate wurden nicht abgestoßen. Das Transgen allein führte somit nicht zur Abstoßung.
Transplantation allogener CD95L transgener Haut auf lpr Empfänger
Um zu beweisen, daß die beschleunigte Abstoßung Mx-CD95L x Kb-lo doppelt transgener Hauttransplantate ein direkter Effekt des Mx-huCD95L Transgens ist, wurde ebenso auf lpr Empfänger transplantiert, welche kein funktionelles CD95 Molekül besitzen, somit auch nicht beschleunigt abstoßen dürften.
Tatsächlich wurde in lpr Empfängern im Vergleich zu der Kontrollgruppe keine beschleunigte Abstoßung beobachtet. Lpr Mäuse stießen allogene Wildtyptransplantate nach 14,3 ± 0,6 (n=3) und Mx-CD95L transgene allogene Transplantate vergleichbar nach 14,0 ± 1,0 Tagen (n=3) ab.
Tabelle 4 Auswirkungen des CD95 Liganden auf Überlebenszeiten von Hauttransplantaten
Spender Empfänger n Transplantat- überleben
Abbildung 5 Abszisse: Überlebenszeit in Tagen, Ordinate: prozentuales Transplantatüberleben; Spender jeweils Mx-CD95L x Kb-lo doppelt transgen bzw. Kb-lo transgen, Empfänger: A: B10.BR, B: Des- TZR transgen, C: lpr
Kb-lo
Herztransplantation
Da eine isolierte MHC Klasse I Differenz im murinen Herztransplantationsmodell nicht zu einer Abstoßung führt (85,86), beispielsweise wurden Kb-hi Herztransplantate wie erwartet von B10.BR Empfängern in einem Beobachtungszeitraum von 100 Tagen nicht abgestoßen, fanden die Untersuchungen mit Des- TZR transgenen Empfängern statt. Diese stießen Kb-hi transgene Herzen im Mittel nach 6,4 ± 0,9 Tagen ab (n=5), während syngene Kontrollherzen toleriert wurden. Mx-CD95 Ligand transgene x Kb-hi doppelt transgene Herzen wurden im Mittel nach 6,8 ± 1,3 Tagen abgestoßen (n=4). Es fand sich also weder eine Verlängerung des Überlebens noch eine durch das Mx-CD95 Ligand Transgen beschleunigte Abstoßung.
Tabelle 5 CD95L im Herztransplantationsmodell
Spender Empfänger n Transplantat- überleben
Abbildung 6 Abszisse: Überlebenszeit in Tagen, Ordinate: prozentuales Herztransplantatüberleben;
Spender Mx-CD95L x Kb-lo doppelt transgen bzw. Kb-lo transgen, Empfänger: Des- TZR transgen
Immunhistopathologische Veränderungen im Transplantat
Zwecks histologischer Untersuchung wurde syngene, allogene (Kb-lo- transgene) als auch Mx-CD95L transgene (MxMx-CD95L x Kb-lo doppelt transgene) Schwanzhaut auf B10.BR, Kb-lo und lpr Empfänger transplantiert und nach 6 und 9 Tagen mit Hämatoxilin Eosin und
0
Empfängern bereits keine Gewebeprobe des Mx-CD95 Ligand transgenen Transplantates mehr gewinnen.
Sechs Tage nach Transplantation auf B10.BR Empfänger zeigten die Transplantate aller drei Gruppen ein vergleichbares Bild. Es fand sich eine intakte Kutis ohne Nachweis einer Infiltration. Das histologische Bild änderte sich im syngenen und nicht transgenen allogenen Transplantat an Tag 9 nicht, während Mx-CD95L transgene Haut neben der Zerstörung der epidermalen Integrität ein sehr ausgeprägtes subepidermales Infiltrat neutrophiler
Granulozyten aufwies (siehe Abbildung 7 A-D). Die Granulozyten konnten immunhistologisch spezifisch gefärbt werden (siehe Abbildung 7 G,H)
Ein subepidermales granulozytäres Infiltrat fand sich in geringerer Ausprägung auch nach syngener Transplantation Mx-CD95L transgener Haut (siehe Abbildung 7 E). Die Integrität der Epidermis blieb jedoch bestehen und das Infiltrat verschwand an Tag 12. Zu diesem Zeitpunkt zeigten Mx-CD95L transgene und nicht transgene syngene Transplantate wieder ein vergleichbares Bild. Dieser Befund korrespondiert mit den Überlebenszeiten dieser Gruppen.
Um zu zeigen, daß die ausgeprägte Granulozyteninfiltration durch CD95/ CD95L Interaktion bedingt ist, wurden Transplantate von lpr Empfängern histologisch untersucht. Mx-CD95L transgene Transplantate in CD95 defizienten lpr Empfängern zeigten zu keinem Zeitpunkt subepidermale granulozytäre Infiltrate (siehe Abbildung 7 F).
Abbildung 7
A: syngenes Transplantat, 9d, 200x, B: Kb-lo transgenes Transplantat, 9d, 200x, C: Mx-CD95L x K b-lo doppelt transgenes Transplantat, 9d, 200x, D: Mx-CD95L x K b-lo doppelt transgenes Transplantat, Ausschnitt Infiltrat, 9d, 400x, E: Mx-CD95L transgenes syngenes Transplantat, 6d, 200x, F: , Mx-CD95L x K b-lo doppelt transgenes