@phdthesis{Reihl2004,
  author    = {Reihl, Andreas},
  title     = {Untersuchungen zur humoralen Immunantwort in Wistar-Ratten nach xenogener Transplantation mikroverkapselter Langerhans-Inseln des Schweins},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-14318},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die Transplantation von mikroverkapselten porzinen langerhans-Inseln ist ein attraktives Konzept, um zuk{\"u}nftig Typ I Diabetiker zu therapieren. Unklar ist jedoch, ob die zur Immunisolation verwendeten Alginat-Mikrokapseln die humorale Immunantwort gegen die porzinen Inselzellen hemmen oder sogar vollst{\"a}ndig ausschliessen k{\"o}nnen. Methoden. Isolierte, hochreine porzine Langerhansinseln (PLI) wurden nach kurzer In-Vitro-Kultur mit einem hochreinen Ba2+-Alginat mikroverkapselt und ohne Immunsuppression in Streptozotozin-diabetische Wistar-Ratten transplantiert. Kontrolltiere erhielten unverkapselte PLI, bzw. leere Mikrokapseln. Blutzuckerspiegel und Gewicht wurden t{\"a}glich kontrolliert, Serumentnahmen erfolgten einmal w{\"o}chentlich. Etwa 30\% aller Empf{\"a}nger waren f{\"u}r mehr als 200 Tage normoglyk{\"a}misch. In der indirekten Immunfluoreszenz wurden die Antik{\"o}rpertiter (AkT) gegen porzine Inselzellen im Pankreas des Spenderschweines bestimmt. Ergebnisse. (1) Ratten, die nicht transplantiert wurden (n=6) zeigen sehr niedrige AkT gegen porzine Inselzellen (IgM 1:4 bis 1:8; IgG 1:2). (2) In Ratten, die leere Mikrokapseln erhielten, waren die AkT mit den AkT in (1) identisch. (3) Ratten (n=6), die unverkapselte PLI erhielten, entwickelten innerhalb der ersten Woche sehr hohe AkT (IgG 1:2.048, IgM 1:64). (4) Ratten (n=10) mit nur kurzfristig (Tag 1-20) funktionierenden IPLI bildeten schon nach wenigen Tagen vornehmlich IgG (1:32 bis 1:1.024), schw{\"a}cher IgM (1:8 bis 1:128). (5) In Ratten mit langfristig funktionierenden IPLI (n=8) waren die AkT deutlich niedriger und erreichten ihr Maximum erst um den Tag +80 (IgG 1:128, IgM 1:8). (6) IgG bestand haupts{\"a}chlich aus dem Isotyp IgG2a; IgG1 und IgG2b wurden nur in geringen Mengen nachgewiesen. (7) IgG und IgM gegen porzine Inselzellen waren sowohl Zell- als auch Spezies-spezifisch. Zusammenfassung. Neben der Normoglyk{\"a}mie induzieren IPLI in diabetischen Wistar-Ratten eine gegen sie gerichtete humorale Immunantwort. Deren St{\"a}rke korreliert mit der Dauer der Transplantatfunktion. Erste Hinweise lassen vermuten, dass eine unvollst{\"a}ndige Immunisolation die Ursache der starken Antik{\"o}rperbildung in der Fr{\"u}hphase nach Transplantation ist. Im Gegensatz dazu d{\"u}rfte bei Ratten mit Langzeit-Normoglyk{\"a}mie die Immunisolation biotechnologisch einwandfrei sein; allerdings ist derzeit nicht auszuschliessen, dass aus den Mikrokapseln freigesetzte porzine Peptide die indirekte Immunantwort aktivieren und so urs{\"a}chlich f{\"u}r die sp{\"a}te schwache Antik{\"o}rperbildung verantwortlich sind (Abstract f{\"u}r DTG 2003 aus dieser Arbeit)},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Breuer2004,
  author    = {Breuer, Susanne},
  title     = {Etablierung des Modells "Ratte-anti-Schwein" zur xenogenen Transplantation mikroverkapselter Langerhans-Inseln},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-14027},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Etablierung des Modells „Ratte-anti-Schwein" zur xenogenen Transplantation mikroverkapselter Langerhans-Inseln. Funktionelle und histologische Analysen geben Auskunft {\"u}ber das Schicksal der Inselzell-Transplantate in den diabetischen Ratten. Isolierung, Kultivierung und die Mikroverkapselung der porzinen Langerhans-Inseln mit hochreinen Alginaten erfolgen in der eigenen Arbeitsgruppe. 8-12 Wochen alte, m{\"a}nnliche Wistar Ratten wurden mittels Streptozotozin (STZ) diabetisiert und erhielten mikroverkapselte porzine Langerhans-Inseln unter die linke Nierenkapsel und intraperitoneal. Weder vor noch nach Transplantation erfolgte eine medikament{\"o}se Immunsuppression. Zur Beurteilung des metabolischen Verlaufes wurden nach Transplantation regelm{\"a}ssig Blutzuckerwerte und Gewicht bei den Empf{\"a}ngertieren bestimmt. Zus{\"a}tzlich erfolgte der orale Glukose-Toleranztest. Zur histologischen und immunhistochemischen Beurteilung wurden Leber, Pankreas, beide Nieren, Magen, D{\"u}nndarm, Dickdarm, Omentum, Mesenterium, sowie intra-peritoneal verbliebene Mikrokapseln explantiert. Folgende Ergebnisse wurden erzielt: 1.In-Vitro-Funktionsanalysen porziner Langerhans Inseln zeigten, dass diese nach Glukose-Stimulation Insulin reguliert freisetzen. Eine Langzeitkultur der Inseln wirkt sich nachteilig auf die Inselfunktion aus. Durch Zugabe von Nicotinamid zum Kulturmedium kann die Inselfunktion restauriert und somit eine Verbesserung der Inselvitalit{\"a}t erzielt werden. Nach der Isolierung der porzinen Langerhans-Inseln erfolgte deren 1-2 t{\"a}gige Kultivierung unter sterilen Bedingungen und unter Zusatz von Nicotinamid zum Kulturmedium. Sodann wurden die porzinen Langerhans-Inseln mit hochreinem Barium-Alginat mikro-verkapselt und erneut f{\"u}r 24 Stunden steril in selbigem Medium kultiviert. Kurz vor der Transplantation wurde eine weitere Vitalit{\"a}tspr{\"u}fung der mikroverkapselten Langerhans-Inseln durchgef{\"u}hrt. So wurde gew{\"a}hrleistet, dass nur ausreichend vitale Transplantate {\"u}bertragen wurden. 2.Um die Sicherheit der STZ-Behandlung zur Diabetesinduktion einsch{\"a}tzen zu k{\"o}nnen, wurde eine Kontrollgruppe von Wistar Ratten mit STZ behandelt und sodann deren Blutzucker- und Gewichtsverl{\"a}ufe {\"u}ber mehrere Tage, in einem Fall sogar bis zu 75 Tagen dokumentiert. Bei keinem Tier kam es zu einer spontanen Normalisierung der Blutzucker- und Gewichtswerte. Mittels immunhistochemischer Insulinf{\"a}rbung am Pankreas dieser Tiere wurden keine restliche Insulin-positive Zellen identifiziert. Damit war sichergestellt, dass STZ einen stabilen Diabetes induziert. 3.Die Transplantation mikroverkapselter Langerhans-Inseln f{\"u}hrte bei Empf{\"a}ngertieren zu Normoglyk{\"a}mien unterschiedlicher Dauer. Bereits 24 Stunden nach erfolgreicher Trans-plantation zeigten die Empf{\"a}ngertiere in der Regel physiologische Blutzuckerwerte. Die typischen Symptome des Diabetes mellitus, wie Polyurie und Polydipsie wurden nicht mehr beobachtet und es konnte in der folgenden Zeit eine deutliche Gewichtszunahme verzeichnet werden. Bei einigen Empf{\"a}ngertieren kam es nach Transplantation der mikroverkapselten Langerhans-Inseln nicht zur Normoglyk{\"a}mie. Drei Gruppen kristallisierten sich heraus: (a) Empf{\"a}ngertiere mit prim{\"a}rer Non-Funktion des Transplantates, (b) Em-f{\"a}ngertiere mit Transplantat-Kurzzeitfunktion (Transplantat-Funktion bis zu 20 Tagen) und (c) Empf{\"a}ngertiere mit Transplantat-Langzeitfunktion (Transplantat-Funktion mehr als 20 Tage und bis zu mehr als 500 Tagen). Im Vergleich dazu wurden auch Wistar Ratten mit unverkapselten porzinen Langerhans-Inseln transplantiert. Hier zeigte sich stets eine fehlende bzw. nur wenige Tage andauernde Transplantatfunktion. Bei erfolgreich transplantierten Empf{\"a}ngertieren m{\"u}ndete die orale Glukosebelastung in einer physiologischen Blutzuckerregulation. Diese unterschied sich nicht von jener gesunder Kontrolltiere. 4.Nach dem Versagen der Transplantatfunktion erfolgten Organentnahmen und makroskopische Inspektionen: Sie zeigten die Unversehrtheit der abdominellen Organe und die Unversehrtheit der transplantierten Mikrokapseln. Die Mikrokapseln waren in nahezu allen F{\"a}llen stark kapillarisiert. Die histologischen Untersuchungen der explantierten Mikro-kapseln zeigten unterschiedlich stark ausgepr{\"a}gte Fibrosierungen der Mikrokapseln, sowie Infiltrationen von CD4+ und CD8+ T-Zellen, Makrophagen, Granulozyten, NK-Zellen und Fibroblasten im interkapsul{\"a}ren Spalt. Insulinf{\"a}rbungen der Pankreata der Empf{\"a}ngertiere zeigten nur wenige bzw. keine Insulin-positiven Zellen, was einerseits die zuverl{\"a}ssige Wirkung des STZ best{\"a}tigt, andererseits f{\"u}r die Wirkung des transplantierten Gewebes spricht. 5.Die Implantation leerer Alginat-Mikrokapseln f{\"u}r bis zu 250 Tage und deren anschliessende histologische Untersuchung zeigte, dass hier keine Fibrosierungen und nur ein ge-ringer Besatz mit Empf{\"a}ngerzellen stattfindet - im Gegensatz zu Mirokapseln, die porzine Langerhans-Inseln enthalten. Damit konnte gezeigt werden, dass das Kapselmaterial per se biokompatibel ist. Die Transplantation von Langerhans-Inseln stellt eine attraktive M{\"o}glichkeit der Therapie des Typ I Diabetes mellitus dar. Durch Mikoverkapselung des Gewebes kann dieses vom Emp-f{\"a}nger-Immunsystem abgeschirmt werden und so kann auf die herk{\"o}mmliche Immunsuppressiva nach Transplantation verzichtet werden. Die xenogene Transplantation von Langerhans-Inseln des Schweins bietet zudem die M{\"o}glichkeit, den gravierenden Mangel an menschlichen Spenderorganen zu {\"u}berwinden. Die verbesserte Isolierung der porzinen Inseln ist ein wesent-licher Beitrag zu diesem Transplantations-Konzept. Im experimentellen Rattenmodell konnte gezeigt werden, dass nach Transplantation mikroverkapselter porziner Langerhans-Inseln eine dauerhafte Normalisierung der Blutzuckerwerte m{\"o}glich ist. Weitere Untersuchungen m{\"u}ssen nun dazu beitragen, die Transplantation der xenogenen Langerhans-Inseln noch effizienter zu machen, damit sich dieses Verfahren in Zukunft zu einer leicht zu handhabenden und sicheren Therapieoption f{\"u}r Typ I Diabetiker entwickeln kann.},
  language  = {de}
}