1225
2004
deu
doctoralthesis
1
2005-08-17
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2005-07-01
Etablierung des Modells "Ratte-anti-Schwein" zur xenogenen Transplantation mikroverkapselter Langerhans-Inseln
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Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Etablierung des Modells „Ratte-anti-Schwein“ zur xenogenen Transplantation mikroverkapselter Langerhans-Inseln. Funktionelle und histologische Analysen geben Auskunft über 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, männliche 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 medikamentöse Immunsuppression. Zur Beurteilung des metabolischen Verlaufes wurden nach Transplantation regelmässig Blutzuckerwerte und Gewicht bei den Empfängertieren bestimmt. Zusätzlich erfolgte der orale Glukose-Toleranztest. Zur histologischen und immunhistochemischen Beurteilung wurden Leber, Pankreas, beide Nieren, Magen, Dünndarm, 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 Inselvitalität erzielt werden. Nach der Isolierung der porzinen Langerhans-Inseln erfolgte deren 1-2 tägige 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 für 24 Stunden steril in selbigem Medium kultiviert. Kurz vor der Transplantation wurde eine weitere Vitalitätsprüfung der mikroverkapselten Langerhans-Inseln durchgeführt. So wurde gewährleistet, dass nur ausreichend vitale Transplantate übertragen wurden. 2.Um die Sicherheit der STZ-Behandlung zur Diabetesinduktion einschätzen zu können, wurde eine Kontrollgruppe von Wistar Ratten mit STZ behandelt und sodann deren Blutzucker- und Gewichtsverläufe über 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 Insulinfärbung 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 führte bei Empfängertieren zu Normoglykämien unterschiedlicher Dauer. Bereits 24 Stunden nach erfolgreicher Trans-plantation zeigten die Empfängertiere 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 Empfängertieren kam es nach Transplantation der mikroverkapselten Langerhans-Inseln nicht zur Normoglykämie. Drei Gruppen kristallisierten sich heraus: (a) Empfängertiere mit primärer Non-Funktion des Transplantates, (b) Em-fängertiere mit Transplantat-Kurzzeitfunktion (Transplantat-Funktion bis zu 20 Tagen) und (c) Empfängertiere 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 Empfängertieren mündete 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 Fällen stark kapillarisiert. Die histologischen Untersuchungen der explantierten Mikro-kapseln zeigten unterschiedlich stark ausgeprägte Fibrosierungen der Mikrokapseln, sowie Infiltrationen von CD4+ und CD8+ T-Zellen, Makrophagen, Granulozyten, NK-Zellen und Fibroblasten im interkapsulären Spalt. Insulinfärbungen der Pankreata der Empfängertiere zeigten nur wenige bzw. keine Insulin-positiven Zellen, was einerseits die zuverlässige Wirkung des STZ bestätigt, andererseits für die Wirkung des transplantierten Gewebes spricht. 5.Die Implantation leerer Alginat-Mikrokapseln für bis zu 250 Tage und deren anschliessende histologische Untersuchung zeigte, dass hier keine Fibrosierungen und nur ein ge-ringer Besatz mit Empfängerzellen 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 Möglichkeit der Therapie des Typ I Diabetes mellitus dar. Durch Mikoverkapselung des Gewebes kann dieses vom Emp-fänger-Immunsystem abgeschirmt werden und so kann auf die herkömmliche Immunsuppressiva nach Transplantation verzichtet werden. Die xenogene Transplantation von Langerhans-Inseln des Schweins bietet zudem die Möglichkeit, den gravierenden Mangel an menschlichen Spenderorganen zu überwinden. 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 möglich ist. Weitere Untersuchungen müssen 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 für Typ I Diabetiker entwickeln kann.
urn:nbn:de:bvb:20-opus-14027
1402
X120303
Susanne Breuer
deu
uncontrolled
Xenotransplantation
deu
uncontrolled
Mikroverkapselung
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uncontrolled
Langerhans-Inseln
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uncontrolled
Diabetes mellitus
eng
uncontrolled
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Medizin und Gesundheit
open_access
Klinik und Poliklinik für Allgemein-, Viszeral-, Gefäß- und Kinderchirurgie (Chirurgische Klinik I)
Universität Würzburg
Universität Würzburg
https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/files/1225/Dissertation-Breuer.pdf
900
2004
deu
doctoralthesis
1
2004-10-21
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2004-07-14
In-Vitro-Untersuchungen an mikroverkapseltem humanem Nebenschilddrüsengewebe : Vorarbeiten zur Therapie des permanenten Hypoparathyreoidismus mittels Allotransplantation ohne Immunsuppression
In vitro studies on the microencapsulated human parathyroid tissue: preliminary studies for the treatment of permanent hypoparathyroidism by the allotransplantation without immunosuppression
Die Allotransplantation der Epithelkörperchen stellt eine gute Alternative zur konservativen Therapie des permanenten Hypoparathyreoidismus dar; dennoch konnten die bisherigen langfristigen Ergebnisse von anderen Gruppen nicht reproduziert werden. Die Standardisierung der Transplantationsparameter und das so angestrebte langfristige Überleben des Transplantates sind essenzielle Voraussetzungen für die erfolgreiche klinische Allotransplantation von Nebenschilddrüsengewebe. In-Vitro-Untersuchungen der Mikroverkapselungsqualität, der Vitalität und der Funktion des mikroverkapselten Gewebes kann beim Auswählen des optimalen Transplantates für die humane Allotransplantation helfen.
Allotransplantation of microencapsulated parathyroid tissue is a promising approach for the treatment of permanent hypoparathyroidism; however, long-term experimental results could not be reproduced by different groups. The standardization of the transplantation’s parameters and the long-term survival of the graft are the essential conditions for the successful clinical allotransplantation of the parathyroid tissue. The assessment of the quality of the microencapsulation, vitality and function of microencapsulated tissue in vitro could help to select the optimal graft for human allotransplantation.
urn:nbn:de:bvb:20-opus-10377
1037
X119807
Vasiliy Moskalenko
deu
uncontrolled
Nebenschilddrüsen
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uncontrolled
Mikroverkapselung
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uncontrolled
allogene Transplantation
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uncontrolled
In-Vitro-Untersuchungen
eng
uncontrolled
parathyroid
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uncontrolled
microencapsulation
eng
uncontrolled
allogeneic transplantation
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uncontrolled
in vitro analyses
Medizin und Gesundheit
open_access
Klinik und Poliklinik für Allgemein-, Viszeral-, Gefäß- und Kinderchirurgie (Chirurgische Klinik I)
Universität Würzburg
Universität Würzburg
https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/files/900/Dr._Arbeit_Moskalenko.pdf
2109
2007
deu
doctoralthesis
1
2007-10-22
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2007-08-23
Funktionsdiagnostik von Inselzellen des Schweins mit einer miniaturisierten Mikroperifusionskammer
Physiological in vitro studies of microencapsulated porcine Islets of Langerhans with a new miniaturized perifusion system
Die Forschung um die Optimierung der Insel-Transplantation nimmt in der Behandlung des Typ I Diabetes eine Vorreiterstellung ein. Nachdem im Zeitraum von drei Jahrzehnten Fortschritte im Bereich der Insel-Isolierung und Immunosuppression gemacht wurden, stehen wir heute am Beginn des klinischen Einsatzes dieser Technik an ausgewählten Patientengruppen. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die umfassende Funktionsdiagnostik isolierter porziner mikroverkapselter Inseln. Mit Hilfe einer miniaturisierten Mikroperifusionskammer wurde der Einfluss des Kulturmediums, der IEQ-Zahl sowie der Mikroverkapselung auf die Insulinsekretion untersucht. Zusätzlich wurde die Insel-Vitalität den Perifusions- Parametern gegenübergestellt. Untersucht wurden zudem die dosisabhängige Stimulierbarkeit der Inseln mit Nährstoffen, Hormonen und Neuromediatoren unter normo- und hyperglykämischen Bedingungen und ihre Aktivierbarkeit bei anhaltender In-Vitro-Kultur.
The research towards an optimized transplantation of islet cells takes an outrider position in the future treatment of the typ I diabetes. After three decades of progress in the field of island isolation and immunosuppression, we face the beginning of the clinical application of this technology at selected groups of patients. A goal of this study was a comprehensive functional diagnostic of isolated microencapsulated porcine Islets of Langerhans. With a new miniaturized microperifusion chamber we studied the influence of the culture medium, IEQ numbers as well as the microencapsulation on the insulin secretion of the islet cells. Additionally the island vitality was correlated to functional parameters received during microperifusion. Besides this we qualitatively and quantitatively examined the dose-dependent stimulation of the islands with nutrients, hormones and neuromediators under normo and hyperglycaemic conditions as well as their function under prolonged in-vitro-culture.
urn:nbn:de:bvb:20-opus-24611
2461
X121550
Stefan Schlosser
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swd
Inselzelltransplantation
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swd
Mikroverkapselung
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Xenogene Transplantation
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Perfusion
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Aktivierung <Physiologie>
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Basale Stimulation
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Adrenerge Stimu
deu
uncontrolled
Langerhans Inseln
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uncontrolled
xenogene Inselzelltransplantation
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uncontrolled
Mikroperifusion
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uncontrolled
Porcine
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uncontrolled
Islets of Langerhans
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uncontrolled
Perifusion
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uncontrolled
Xenogen Transplantation
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uncontrolled
Physiological studies
Medizin und Gesundheit
open_access
Klinik und Poliklinik für Allgemein-, Viszeral-, Gefäß- und Kinderchirurgie (Chirurgische Klinik I)
Universität Würzburg
Universität Würzburg
https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/files/2109/Gesamtversion1_.pdf
https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/files/2109/Gesamtversion2_.pdf
https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/files/2109/Gesamtversion3_.pdf
https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/files/2109/schlosserzip.zip