Verunreinigung mit Zelltrümmern und Lipopolysaccariden beschleunigt nicht die immunologische Abstoßung von Inseltransplantaten

Abstract

Die Organersatztherapie endokriner Zellen bietet eine mögliche kurative Behandlungsform des Diabetes Mellitus Typ 1. Transplantateisolierter langerhansscher Inseln des Menschen werden im Vergleich zu Pankreasorgantransplantaten wesentlich häufiger abgestoßen.Viele Inseltransplantate erlangen lediglich eine Teilfunktion. Mögliche Ursachen hierfür sind unter Anderem in der Präparation der Inseln zuvermuten.Die Literaturdurchsicht enthielt zahlreiche Hinweise für die Begünstigung der Abstoßung durch Zelltrümmer und Lipopolysaccaride (LPS),ein erhöhtes proinflammatorisches Potential des Transplantats wurde angenommen.LPS sind verunreinigend in Isolations- und Kulturchemikalien für die Inselgewinnung vorhanden. Sie binden an die zu transplantierendenInseln. Bei der humanen Inselisolation entstehen zudem regelmäßig zahlreiche tote endokrine Zellen. Im Vergleich dazu lassen sichRatteninseln mit nahezu 100-prozentiger Viabilität und Reinheit präparieren.Am Ratte-in-Maus-Modell wurde untersucht, ob mit LPS, Zelltrümmern oder beidem verunreinigte Inseltransplantate schneller abgestoßenwerden als reinere Transplantate. Langerhanssche Inseln wurden aus Lewis-Ratten mittels Kollagenasedigestion,Dichtegradientenzentrifugation und Handverlesen isoliert. Die Inseln wurden unter die Nierenkapsel von STZ-diabetischen C57-Mäusentransplantiert. Dieses Modell wurde aufgrund der langen spontanen Akzeptanz (ca. 14 Tage) gewählt, da eine Verkürzung dieserZeitspanne beobachtet werden sollte. Die Blutzuckermessung diente als Funktionsparameter des Inseltransplantats.Durch die Beigabe von LPS und Zelltrümmern zu reinen, viablen Ratteninseln konnte am Modell keine Verkürzung der Zeit bis zurAbstoßung des Transplantats beobachtet werden. Die Dissertationsschrift beinhaltet neben der Beschreibung des Versuchsmodells undder Interpretation der Ergebnisse eine Literaturübersicht, eine Darstellung der experimentellen und klinischen Inseltransplantation, sowieEmpfehlungen für die klinische Inseltransplantation auf der Grundlage der Ergebnisse. Substitution of destroyed endocrine cell mass by islet transplantation is one possible future option of curing insulin dependent type 1diabetes mellitus. Compared to whole pancreas organ transplantation, islet transplants get rejected more frequently. Most islet transplantsnever gain full function. Possible causes for this can among others be suspected in islet preparation. A review of literature suggests, that rejection could be enhanced by lipopolisaccarides (LPS) and dead endocrine tissue in islet transplantsbecause of higher proinflammatory potential. Many chemicals for islet isolation contain large amounts of LPS. LPS binds to the islets duringisolation procedure and thus becomes transplanted. Human islet isolation often produces viable islets plus extensive amounts of deadendocrine tissue. Compared to that, rhodent islets can be isolated with good viability and purity. In a rat-to-mouse model, we tested wether islets contamined by LPS or dead tissue would be rejected quicker than "pure" islet transplants. Islets of Langerhans were isolated from Lewis rats by a collagenase digestion, gradient centrifugation and hand picking method. They weretransplanted under the kidney capsule of STZ-diabetic C57-mice. We chose this model, because it holds a long spontaneous period ofacceptance (14 days) without the need for immunosuppression. Transplant function was observed by blood glucose monitoring. Adding dead endocrine tissue or LPS to islet transplants in this model was found not to shorten the period until islet transplant rejection. This thesis contains the description of the study, the findings, a literature rewiew and short basic description of experimental and clinicalislet transplantation as well as advice to clinical islet transplantation based on findings of these experiments.