Die Verwendung eines Immunsuppressivums (Tacrolimus) als Rinse-Solution zur Reduktion von Ischämie-Reperfusionsschäden bei der experimentellen Lebertransplantation

Seit Beginn der 1990er Jahre sind protektive Wirkungen von
Tacrolimus auf Ischämie-Reperfusionsschäden der Leber bekannt. Die
in bisherigen experimentellen Arbeiten beschriebene
Spenderpräkonditionierung erscheint jedoch wegen potenzieller
Nebenwirkungen klinisch nicht umsetzbar. Eine amerikanische
Arbeitsgruppe konnte dabei in einer klinischen Pilot-Studie zeigen,
dass die Spülung humaner Lebern mit Tacrolimus (20ng/ml) vor
Implantation zu einer signifikanten Reduktion von
Ischämie-Reperfusionsschäden nach Lebertransplantation führte.
Unsere Arbeitsgruppe hat umfangreiche Untersuchungen mit Glutathion
als Therapeutikum von Ischämie-Reperfusionsschäden nach warmer und
kalter Ischämie durchgeführt. Gleichzeitig scheint, dass
intrazelluläres Glutathion bei Anwesenheit hoher Konzentrationen
von ROS über die Induktion von Radikalkettenreaktionen
beziehungsweise die Thiolierung anderer Proteine selbst als
Mediator von Ischämie-Reperfusionsschäden fungieren kann. In
Vorarbeiten untersuchten wir die Wirkung von Tacrolimus im
isoliert-perfundierten Modell der Rattenleber. Die Vorbehandlung
mit Tacrolimus bewirkte bei Zufuhr von H2O2 eine Verringerung des
ROS-induzierten zellulären Schadens, ausgedrückt in einer
dosisabhängigen, signifikanten Verringerung des LDH-Efflux. Als
Ursache hierfür wird eine verminderte intrazelluläre Akkumulation
von zytotoxischem GSSG diskutiert, das nach Tacrolimus-Gabe
vermehrt in Galle und Blut freigesetzt wurde, während die Aktivität
der an Bildung und Abbau von GSH/GSSG beteiligten Enzyme Katalase,
GSH-Peroxidase und GSSG-Reduktase unverändert war. Dieser Effekt
konnte durch Gabe des p38 MAPK Inhibitors SB203580 imitiert werden.
Wir übertrugen daraufhin das Konzept der Tacrolimus-Rinse in das
Modell der arterialisierten, orthotopen Lebertransplantation an der
Ratte. Die Spülung der Leber (20ml) mit Tacrolimus unmittelbar vor
Implantation in den Empfängerorganismus führte zu einer
signifikanten Reduktion des Ischämie-Reperfusionsschadens, gemessen
in Transaminasen, LDH sowie Gallefluss. Das höchste Ausmass an
Zytoprotektion wurde durch eine Tacrolimus-Konzentration von 10
ng/ml erreicht, wobei die protektive Wirkung der Tacrolimus-Rinse
in der 10 ng-Gruppe stärker ausgeprägt war als in der 50 ng-Gruppe.
Die Ursachen für diese inverse Dosis-Wirkungsbeziehung sind unklar,
zumal keine statistische Signifikanz zwischen den beiden Gruppen
besteht. Außerdem fehlen bislang systematische Untersuchungen zur
optimalen Tacrolimus-Dosis in dieser Versuchsanordnung. Als
Wirkmechanismus der Tacrolimus-Rinse postulieren wir - aufbauend
auf Voruntersuchungen im isoliert perfundierten Modell und den
erhobenen in-vivo-Daten - Veränderungen der zellulären
Glutathionhomöostase: Hepatozyten setzten im Modell der
Lebertransplantation nach Tacrolimus-Rinse vermehrt zytotoxisches
GSSG in Blut und Galle frei, wodurch ROS-vermittelte Zellschäden
während der Reperfusion minimiert werden. Zusammenfassend kann
aufgrund der bisherigen Untersuchungen gezeigt werden, dass die
Tacrolimus-Rinse eine neue und klinisch praktikable Therapieoption
von Ischämie-Reperfusionsschäden der Leber darstellen könnte.