Perfluorocarbon FC 43 - eine Option zur Verbesserung der Funktion von mikroenkapsulierten Nebenschilddrüsentransplantaten

Zusammenfassung Zur Behandlung des Hypoparathyreoidismus existiert neben der medikamentösen Therapie die Möglichkeit der allogenen Transplantation von Nebenschilddrüsengewebe ohne Immunsuppression. Da lebensbedrohliche Komplikationen des Hypoparathyreoidismus selten sind, ist eine systemische Immu...

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Hanz, Julia
Beteiligte: Hasse, Christian (Privatdozent) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2005
Operative Medizin
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:Zusammenfassung Zur Behandlung des Hypoparathyreoidismus existiert neben der medikamentösen Therapie die Möglichkeit der allogenen Transplantation von Nebenschilddrüsengewebe ohne Immunsuppression. Da lebensbedrohliche Komplikationen des Hypoparathyreoidismus selten sind, ist eine systemische Immunsuppression post transplantationem nicht gerechtfertigt. Um eine Transplantatabstossung zu verhindern wird eine Immunisolation des transplantierten Gewebes mit einer semipermeablen Biomembran erforscht, die Mikroenkapsulierung mit Alginaten. Von besonderer Bedeutung für die Transplantation des Nebenschilddrüsengewebes sind eine ausreichende nutritive Versorgung des enkapsulierten Gewebes und die Stabilität der Alginatkapsel. Vorausgehende Studien zeigen wiederholt eine zentrale Nekrose des enkapsulierten Gewebes, vermutlich durch eine zu geringe Sauerstoffkonzentration in den zentralen Gewebeanteilen. Sauerstoff ist in Perfluorokarbonen doppelt so löslich wie in Blut. Deshalb war es Ziel dieser Studie zu prüfen, ob und in welcher Form die Stabilität der Kapseln und die Sauerstoffversorgung des Gewebes durch Zusatz des Perfluorokarbon FC 43 zu dem Alginat in vitro verbessert werden können. Dazu wurden 3 aufeinander aufbauende Versuchsreihen durchgeführt. In der ersten Versuchsreihe dieser Studie wurde in einem Versuchszeitraum von 22 Tagen eine optimale Konzentration für das FC 43 als Zusatz zu dem Alginat vor der Mikroenkapsulierung erprobt. Als optimale Konzentration wurde dabei die Zugabe von 0,1% FC 43 ermittelt, die zu einer signifikanten Verbesserung (=0,05) der Transplantatfunktion gemessen an der Parathormonsekretion führt. Die zweite Versuchsreihe verfolgte dieses Ergebnis über einen längeren Versuchszeitraum von 60 Tagen. Anhand des Ergebnis dieser 2. Versuchsreihe wurde das Ergebnis einer optimalen Konzentration von 0,1% FC 43 als Zugabe zu dem Alginat nicht nur bestätigt, sondern die Unterschiede traten auch deutlicher hervor. Bei ungefähr gleich guter Stabilität zeigten sich eine wesentlich bessere Kapselintegrität, Funktion und Vitalität des Gewebes, das mit Zusatz von FC 43 mikroenkapsuliert wurde. Es konnte gezeigt werden, dass FC 43 die Alginatkapsel stabilisierte und die Funktion des Gewebes gemessen an der Parathormonsekretion verbesserte. Auch die Nekroserate des Gewebes war deutlich erniedrigt. Dies ließ auf eine bessere Sauerstoffversorgung der Zellen schliessen, da dies als wesentlich limitierender Faktor der Lebenszeit von mikroenkapsulierten Zellen bezeichnet werden kann. In der 1. und 2. Versuchsreihe wurde kryokonserviertes Nebenschilddrüsengewebe desselben Patienten verwendet. Mit der 3. Versuchsreihe wurde die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse untersucht. Dazu wurde Nebenschilddrüsengewebe eines anderen Patienten direkt nach der Entnahme, also ohne Kryokonservierung, verarbeitet. Für die Perfluorokarbone können in vivo sowohl immunsuppressive Effekte, durch Komplementaktivierung und Hemmung von zufälliger Migration, Chemotaxis und Adhäsion von neutrophilen Granulozyten, als auch toxische Effekte durch Phagozytose und Persistieren im retikulohistizytären System nachgewiesen werden. Ein Zusatz von FC 43 zu einem mikroenkapsuliertem Transplantat sollte also möglichst so gewählt sein, dass von zusätzlichen immunsuppressiven Effekten profitiert werden kann ohne toxische Nebenwirkungen zu riskieren. Strukturunregelmäßigkeiten der Kapseloberfläche dienen Immunzellen zur Adhäsion und führen im Folgenden zur Fibrosierung der Kapsel und damit zum Transplantatversagen. Gerade der Zusatz von Perfluorokarbonen kann aber zu Oberflächenunregelmäßigkeiten führen, wie es auch in dieser Studie beobachtet werden konnte. Deshalb muss der Zusatz des FC 43 optimal gewählt werden, um noch eine maximal optimierte Sauerstoffversorgung bei minimaler Gefährdung der Oberflächenintegrität zu gewährleisten. Zur Weiterverfolgung unseres Forschungsansatzes bietet sich eine Erprobung der ermittelten Ergebnisse in einer in vivo Studie, am Tiermodel an. Dabei müssten die Ergebnisse verifiziert und vor allem eine mögliche Toxizität sicher ausgeschlossen werden. Sollte der positive Effekt dieser Studie sich in vivo bestätigen, könnte der Einsatz von FC 43 zur Herstellung von klinischen Allotransplantaten der Nebenschilddrüse zur Behandlung des Hypoparathyreoidismus beim Menschen Anwendung finden und zu einem verbesserten Transplantationserfolg führen.