Transplantation autologer Knochenmarkzellen nach Myokardinfarkt beim Schwein : Überleben, Differenzierung und funktioneller Einfluss
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Zusammenfassung
Bei den Untersuchungen zum Thema Transplantation autologer Knochenmarkzellen nach Myokardinfarkt am Schwein - Überleben, Differenzierung und funktioneller Einfluss wurde am Schweineherzischämiemodell die Möglichkeit einer autologen Transplantation von aus dem Knochenmark gewonnenen, mononukleären Zellen evaluiert. Es wurden sowohl der Verbleib der Zellen nach intramyokardialer und intrakoronarer Injektion, als auch die Ausdifferenzierung der Zellen und der Einfluss auf die Funktion des durch einen Infarkt ischämisch geschädigten Schweinemyokards untersucht. Hierfür wurde bei insgesamt 29 Schweinen ein Infarkt induziert, dies erfolgte je nach Fragstellung entweder durch permanente Coilokklusion oder durch reversible Ligatur der LAD. Die Injektion der Zellen wurde bei einem Teil der Tiere intramyokardial 14 Tage nach Infarktinduktion, sowie bei einer weiteren Tiergruppe intrakoronar in Anlehnung an die durchgeführten klinischen Studien mit intrakoronarer Injektion 5 Tage nach Infarkt durchgeführt.Bei 15 Tieren erfolgte eine Untersuchung der Herzfunktion nach Knochenmarkzelltransplantation, hierfür wurden 9 Tieren mononukleäre Zellen und 6 Tieren zellfreies Medium intramyokardial injiziert. Bei einer Untergruppe von 6 Tieren aus den 15 Tieren (3 Ctx, 3 Placebo) wurde zusätzlich zu der Lävangiographie eine FDG-PET Untersuchung durchgeführt. Bei einer weiteren Tiergruppe (n=5) wurden die Zellen vorab mit Gold sowie Hoechst Dye markiert und bis zu einem Zeitraum von 8 Wochen histologisch nachgewiesen. Für die Darstellung des Zellverbleibs nach intramyokardialer (n=6) oder intrakoronarer (n=3) Injektion wurden bei 9 Schweinen In111 markierter mononukleäre Zellen injiziert. Trotz einer histologisch nicht nachweisbaren Ausdifferenzierung der Zellen, war in der mit mononukleären Zellen behandelten Gruppe eine Verbesserung der LV-Auswurffraktion (globale Funktion) im Vergleich zur Kontrollgruppe (Medium Injektion) nachweisbar. Bezüglich der Größe des Infarktes wie auch für die regionale Wandbewegung konnten keine Unterschiede zwischen den beiden Gruppen festgestellt werden. Bei szintigraphischen sowie histologischen Untersuchungen in der Gruppe mit permanentem LAD-Verschluss durch Coilembolisation und bei intramyokardialer Injektion der Zellen in das Infarkt- und Periinfarktareal konnten szintigraphisch immer noch etwa 20% der Zellen 24 Stunden nach Injektion im Herzen nachgewiesen werden. In der histologischen Untersuchung konnte nach 2 Wochen ein Prozentsatz von 11,8±1,3% der ursprünglich 40 x 106 injizierten Zellen nachgewiesen werden. Die applizierten Zellen konnten bis zu 8 Wochen im Infarktareal gefunden werden. Ein großer Teil der wiedergefunden markierten Zellen wies morphologisch deutliche Schäden auf.Bei den durchgeführten Untersuchungen waren bei permanentem LAD-Verschluss und intramykardialer Injektion der Zellen in das Infarkt- und Periinfarktareal etwa 20% der Zellen 24 Stunden nach Zellinjektion noch szintigraphisch nachweisbar. Wenn das Infarktgefäß 4 Stunden nach Ligatur rekanalisiert wurde, verringerte sich bei gleicher Applikationsart die Zahl der im Herzen verbleibenden Zellen auf etwa 16% nach 24 Stunden. Bei der intrakoronaren Injektion direkt ins rekanalisierte Infarktgefäß konnten nur noch ca. 4% der Zellen nach 24 Stunden szintigraphisch nachgewiesen werden.Zusammenfassend zeigen die Untersuchungen dieser Arbeit, dass eine kardiale Zelltherapie auch beim Schwein mit einer geringen Verbesserung der globalen LV-Pumpfunktion verbunden sein kann. Beim Einsatz von Knochenmarkzellen verbleiben jedoch nur wenige Zellen kurz-, mittel- und langfristig vor Ort, und die Ergebnisse der histologischen Untersuchungen machen eine Transdifferenzierung der applizierten Zellen zu Myokardzellen unter den hier eingesetzten Untersuchungsbedingungen eher unwahrscheinlich.Das Fehlen von Nachweisen, dass sich Knochenmarkzellen zu Kardiomyozyten ausdifferenzieren sowie das Fehlen einer Revitalisierung des infarzierten Areals gemeinsam mit der geringen Menge an im Herzen verbleibenden Zellen, lässt schlussfolgern, dass eine Regeneration des infarzierten Myokards nicht erfolgt ist, sondern alternative Mechanismen für die beobachtete Funktionsverbesserung verantwortlich waren. Es sind demnach weitere Untersuchungen notwendig, um die genaue Auswirkung autologer Knochenmarkzellen auf das Myokard zu erklären. Erst nach Beendigung der aktuellen großen randomisierten und Placebo-kontrollierten Multicenterstudien kann das wahre Potential einer Knochenmarkzelltherapie zur Behandlung des Myokardinfarktes beurteilt werden.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Giessen : VVB Laufersweiler