Influence of Antithymoglobulins on Ischemia/Reperfusion Injury in perfused non-human primate tissues

Hintergrund: Der Ischämie-Reperfusionsschaden ist ein
unspezifischer, Antigen unabhängiger pathophysiologischer Prozess,
welcher bedeutenden Einfluß auf das Überleben transplantierter
Organe hat. Antithymozyten-Globuline (ATGs) werden als
Immunsuppressiva in der Therapie akuter Abstoßungsepisoden und zur
Unterdrückung der Graft vs Host Disease sowie hämatologischer
Funktionsstörungen eingesetzt. ATGs führen zu Apoptose und
Komplement vermitteltem Zelltod, wobei die direkte Bindung an
Adhäsionsmoleküle die Leukozyten-Adhäsion hemmt. Wir haben mittels
Zytologie, Histologie und Immunhistochemie den Einfluß dreier
verschiedener ATGs auf die Mikrozirkulation sowie die
unterschiedlichen Zellsubpopulationen nach Ischämie/Reperfusion
untersucht. Material und Methoden: Arterie und Vene der
Extremitäten von Affen (M. fascicularis) wurden isoliert, mit 4 C°
kalter Ringer-Laktatlösung gespült und nach einer Ischämiezeit von
einer bzw. zwei Stunden über die femorale bzw. brachiale Arterie
mit Blutgruppen-kompatiblen Humanblut reperfundiert. Dem mit
Krebs-Henseleit-Puffer auf einen Hämatokrit von 30% verdünntem Blut
wurden ATGs 20 Minuten vor der Reperfusion zugefügt. Die Perfusion
wurde mit Hilfe eines Perfusionssystems rezirkulierend
durchgeführt. Die Extremitäten (n=60) wurden entsprechend dem
Versuchsansatz vier verschiedenen Gruppen zugeteilt: Biotest-ATG
Gruppe (n=16), Fresenius-ATG Gruppe (n=16), Merieux-ATG Gruppe
(n=12) und eine Kontroll-Gruppe (ohne ATG; n=16). Während der
Perfusion wurde die Mikrozirkulation der perfundierten Muskulatur
mittels Intravital-Mikroskopie untersucht. Neben der Bestimmung
hämatologischer Parameter, wurden die Anzahl der Rot Blutzellen
(RBZ), weiß Blutzellen (WBK), Thrombozyten sowie die Hämatokrit-
und Hämoglobinspiegel im Perfusat zu verschiedenen Zeitpunkten
bestimmt. Zytologische Untersuchungen und zyto-immunologisches
Monitoring (CIM) wurde in Blutproben, welche zu unterschiedlichen
Zeitpunkten (0,1,5,10,15,30,45,60 Min.) abgenommen wurden,
durchgeführt. Nach den Versuchen wurden Biopsien von Muskelgewebe
entnommen. Histologische und immunhistologische Techniken wurden
angewandt, um den Einfluß der ATGs auf die Integrität des Gewebes
und die Infiltration der weißen Blutzellen (WBZ) im vaskulären,
perivaskulären und muskulären Gewebe semi-quantitativ zu
analysieren. Ergebnisse und Folgerungen: • Die hämatologische
Untersuchung ergab eine signifikante Reduktion der zirkulierenden
WBZ in den behandelten Gruppen im Vergleich zu der Kontrolle. Die
Anzahl der RBZ, sowie der Hämatokrit und der Hämoglobinspiegel
waren im Vergleich zur Kontrolle signifikant erhöht. • Die Anzahl
zirkulierender Thrombozyten in den ATG-Biotest und Merieux-ATG
Gruppen war im Vergleich zu Fresenius ATG Gruppe und Kontrolle
signifikant reduziert. • Die zytologische Untersuchung sowie das
CIM zeigten signifikante Unterschiede hinsichtlich der
Lymphzytotoxizität und der Depletion peripherer Lymphozyten in den
ATG Gruppen im Vergleich zur Kontrolle. • Die histologische und
immunhistochemische Analyse ergab eine reduzierte vaskuläre und
perivaskuläre Infiltration, sowie eine Verminderung der
Inflammation des muskulären Gewebes nach Behandlung mit ATG. • Die
Expression von IL-4 war in den ATG Gruppen signifikant niedriger
als in der Kontrolle.