Trotz steigender Zahlen bei den Lebertransplantationen wird nur wenig mehr als die Hälfte der Patienten ein Spenderorgan bekommen, welche eines benötigen. Einer der Hauptfaktoren, welche den Erfolg einer Organtransplantation limitieren, ist der Ischämie/Reperfusionsschaden. Hinter diesem Begriff steht eine Vielzahl von Schädigungen des Transplantats, vor allem auf zellulärer Ebene, welche durch die Organentnahme, den Transport und die darauf folgende Implantation bedingt sind. Um Organe vor Ischämie/Reperfusionsschäden zu alpha schützen wurden spezielle Konservierungslösungen etnwickelt und ständig verbessert. In Europa sind zur Zeit vor allem die Organkonservierungsslöungen Celsior, HTK und UW in Verwendung.
Versuche der Arbeitsgruppen um Hohl und Wiesner Ende der 1980er Jahre an Rattenherzen, zeigten, dass die Zugabe der Zitratzyklusmetabolite -Ketoglutarat, Malat und Fumarat unter Hypoxie zu einer erhöhten Succinatbildung führte und sich protektiv auf die von Wiesner et al. verwendeten ischämischen Rattenherzen auswirkte. Daher war es ein Ziel dieser Arbeit herauszufinden, ob das von Wiesner verwendete Modell auch Hepatozyten übertragbar ist.
Der Transkriptionsfaktor HIF-1 ist ein zentrales Molekül der Hypoxieantwort. Wir haben in einem Zellkulturmodell seine alpha Untereinheit (HIF-1alpha), welche sauerstoffabhängig reguliert wird, im Westernblotverfahren nachgewiesen. Es wurde untersucht ob der Zusatz der Zitratzyklusmetabolite Malat, Fumarat und Succinat zu drei verschiedenen Organkonservierungslösungen (Celsior, HTK oder UW) einen Einfluss auf die HIF-1alpha-Stabilisierung in HepG2-Zellen und die Vitalität von HepG2-Zellen hat.
Als Modell wurde die humane Hepatomzelllinie HepG2 verwendet. Die Zellen wurden für die Versuchsdurchführung allen für eine Organtransplantation wichtigen Bedingungen (Normoxie/Hypoxie 37°C und Normoxie/Hypoxie 4°C) ausgesetzt. Danach bestimmten wir die HIF-1-Proteinmenge quantitativ im Western Blot und die Vitalität der Zellen mit Hilfe eines MTT-Tests.Die Zugabe der Zitratzyklusmetabolite Malat, Fumarat und Succinat zu den drei Organkonservierungslösungen führte unter den unterschiedlichen Versuchsbedingunegn zu keiner signifikanten Änderung der HIF-1alpha-Stabilisierung.
Die Zugabe von Succinat führt jedoch unter 4°C Normoxie in Celsior, HTK und UW, sowie unter 4°C Hypoxie in Celsior und HTK zu einer signifikanten Erhöhung der Zellvitalität. In Celsior nimmt die Zellvitalität nach Zugabe von Succinat unter 4°C Normoxie im Median um 53 % zu und unter 4°C Hypoxie im Median um 38 % zu. Signifikante Unterschiede bestehen zwischen Celsior, HTK und UW nach Zugabe von Succinat nicht.
Die Organkonservierungslösung Celsior ist uns während der Versuche durch zwei Eigenschaften besonders aufgefallen. Sie präserviert unter 37°C Normoxie über 6 Stunden, also unter warmen Versuchsbedingungen, die HepG2-Zellen genauso gut wie das von uns verwendete Zellkulturmedium DMEM+Z. Zudem bewirkt der Zusatz von Succinat sowohl unter 4°C Normoxie als auch unter 4°C Hypoxie eine Erhöhung der Zellvitalität.
Der Zusatz von Succinat zu Organkonservierungslösungen, speziell zu Celsior, hat in kalten Temperaturen einen protektiven Effekt auf Hepatozyten. Zudem präserviert Celsior Hepatozyten sehr gut bei warmen Temperaturen. In weiteren Studien muss nun nachgewiesen weren, ob die Zugabe von Succinat auch im Rahmen einer in vivo Lebertransplantation einen besonders protektiven Effekt auf die Hepatozyten hat und somit den Schaden am Organ durch die Entnahme, den Transport und die Reperfusion verringert.
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