Experimentelle Untersuchungen verschiedener Konservierungsstrategien mit mesenchymalen Stammzellen bei NHBD in der experimentellen Lungentransplantation
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Von den vier Teilprojekten konnten drei erfolgreich abgearbeitet und international als Originalarbeiten publiziert werden. Aufgrund des tragischen Ablebens des Projektleiters konnte lediglich das 4. Teilprojekt nicht zu Ende geführt werden. Anhand der gewonnenen Daten konnte folgendes gezeigt werden: 1. Humane MSC können unter Erhaltung ihrer MSC-spezifischen Eigenschaften expandiert und sowohl endovaskulär als auch endobronchial in eine Spenderlunge appliziert werden. Die so verbrachten Zellen können nach Transplantation mittels Immunfluoreszenzmikroskopie detektiert und deren Verteilungsmuster in der Lunge nach Transplantation nachgewiesen werden. Obwohl die applizierten MSC ubigitär in der Spenderlunge nachgewiesen werden konnten, konnte gezeigt werden, dass die Zellen in dem Zielkompartiment der Lunge verbleiben und es nicht zu einer Transmigration in andere Kompartimente der Lunge kommt. 2. Die endobronchiale Applikation von MSC führte im Gegensatz zur endovaskulären Applikation zu einer deutlich verbesserten Compliance der Spenderlunge selbst im Vergleich zu Sham behandelten Lungen. Die intravaskuläre Applikation von MSC resultierte sogar in einer deutlichen Verschlechterung der Oxigenierungsleistung der Lunge bei gleichzeitigem Anstieg des Lungengefäßwiderstands. Basierend auf diesen limitierten Ergebnissen scheinen die parakrinen Effekte der MSC bei endobronchialer Applikation gerade bei asystolen Spendern einen positiven Akuteffekt zu haben, der sich auch potentiell positiv auf die Langzeitprognose nach Lungentransplantation auswirken könnte. 3. Die stereologischen Untersuchungen auf lichtmikroskopischer und elektronenmikroskopischer Basis ergaben keine schwerwiegenden strukturellen Alterationen auf Ebene des Parenchyms und der Alveolarsepten sowie keine nennenswerte intraalveoläre Ödementwicklung in den experimentellen Gruppen, wobei die MSC Applikation unabhängig vom Applikationsweg keinen Einfluss hatte. Es fanden sich allerdings Veränderungen des intrazellulären Surfactantpools auf Ebene der Einzelzelle. In allen experimentellen Gruppen mit Ischämie/Reperfusion kam es zu einer Abnahme des volumengewichteten mittleren Volumens der Lamellar bodies durch eine Abnahme des Anteils größerer Lamellar bodies bei insgesamt gleichbleibender Gesamtpoolgröße (Volumen der Lamellar bodies pro Lunge).
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Mesenchymal stem Cell pretreatment of non-heart-beating-donors in experimental Jung transplantation. J Cardiothorac Surg. 2014;9:151
Wittwer T, Rahmanian P, Choi YH, Zeriouh M, Karavidic S, Neef K, et al.
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Localization of Exogenous Mesenchymal Stem Cells in a Pig Model of Lung Transplantation. Thorac Cardiovasc Surg. 2018;66(1):63-70
Piatkowski T, Brandenberger C, Rahmanian P, Choi YH, Zeriouh M, Sabashnikov A, et al.
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Stereological assessment of the blond-air barrier and the surFactant system alter mesenchymal stem cell pretreatment in a porcine non-heart-beating donor mode)for Jung transplantation. J Anat. 2018;232(2):283-95
Schnapper A, Christmann A, Knudsen L, Rahmanian P, Choi YH, Zeriouh M, et al.
