TY  - THES
A1  - Kauczok, Jens
T1  - Toleranz und Abstoßung nach experimenteller Lebertransplantation : Charakterisierung intrahepatischer CD4+ T-Lymphozyten nach Phänotyp und Zytokinmuster
T1  - Tolerance and rejection after experimental liver transplantation: The role of CD4+ T cells
N2  - Die Leber verfügt über einzigartige immunologische Eigenschaften, wobei die Lebertransplantat-Spontantoleranz eine der beeindruckensten ist. Dies steht im Gegensatz zum zentralen Dogma der Transplantationsimmunologie, wonach MHC-differente Transplantate ohne Immunsuppression abgestoßen werden. Die Spontantoleranz entwickelt sich aus der vom Lebertransplantat ausgelösten Immunantwort, während andere MHC-differente Organ-transplantate im Rahmen einer solchen Immunantwort irreversibel zerstört werden. Zielsetzung dieser Arbeit war, die immunologischen Vorgänge im Lebertransplantat bei Abstoßung und Spontantoleranz näher zu untersuchen. Deshalb wurden die intrahepatischen T-Lymphozyten auf ihr Zytokinprofil (Th1/Th2 Zytokine) und ihre CD45RC Expression hin untersucht. Dies geschah in der Frühphase bis Tag 7 und in der Spätphase bis Tag 100 nach Lebertransplantation. Mit diesem experimentellen Design wurde überprüft, ob aus der frühen Aktivierung nach Lebertransplantation je nach Präsenz von Th1- oder Th2-Zytokinen entweder Abstoßung oder Spontantoleranz entsteht. Das Phänomen der Lebertransplantat-Spontantoleranz wurde in der Ratte mit der Zuchtlinie Dark Agouti (DA) nach Übertragung von Lebertransplantaten aus Lewis-Spendertieren (LEW) untersucht. Andere vaskularisierte Organe aus LEW Spendertieren wurden dagegen von ihren DA-Empfängern abgestoßen. Dienten DA-Tiere als Leberspender und LEW-Tiere als Empfänger, so war ebenso eine akute Transplantatabstoßung zu beobachten. Die Quantifizierung und Phänotypisierung der Leukozyten aus den Lebertransplantaten der Spontantoleranzgruppe und der Abstoßungsgruppe zeigten, dass es bereits in der Frühphase nach Transplantation zu einer starken Infiltration mit Leukozyten des Empfängers kam. Bereits am Tag 3 p.op. waren in diesen Lebertransplantaten nahezu nur noch Leukozyten der Empfänger nachzuweisen. Auch in spontantolerierten LEW Lebertransplantaten wurde dies beobachtet. Weiter wurde die Expression des Oberflächenmoleküls CD45RC auf den CD4+ T-Lymphozyten untersucht, da sich hierdurch naive von aktivierten Zellen unterscheiden lassen. Während der Frühphase zeigte sich ein dynamisches Verhältnis von CD45RCpos (naive T-Lymphozyten) und CD45RCneg (aktivierte T-Lymphozyten). In beiden allogenen Gruppen stieg dieses Verhältnis innerhalb von 3 Tagen nach Transplantation von 0,5 auf über 3 an. Bereits zwischen Tag 5 und 7 p.op. verringert sich dieses Verhältnis wieder in beiden Gruppen. In der Spätphase um den Tag 30 nach Lebertransplantation erhöhte sich in der Spontantoleranzgruppe das Verhältnis von aktivierten zu naiven T-Lymphozyten noch einmal, bevor es sich schließlich dem Niveau der Syngenen Kontrollgruppe annäherte. Für die intrahepatischen CD4+ T-Lymphozyten beider allogener Gruppen wurde in der Frühphase nach Transplantation eine deutliche Anwesenheit von IL-2 und IL-2 mRNA nachgewiesen. In dieser Phase sezernierten sie auch die Th2- Zytokine IL-4 und IL-10. Dies war unabhängig davon, ob die T-Lymphozyten aus Lebertransplantaten der Abstoßungs- oder Spontantoleranzgruppe stammten. Somit konnte nicht eindeutig gezeigt werden, dass die Anwesenheit von Th2-Zytokinen für die Induktion von Spontantoleranz notwendig ist bzw. ihre Abwesenheit zur Transplantatabstoßung führt. In der Spätphase nach Transplantation wurden aus den spontantoleranten Lebertransplantaten CD4+ T-Lymphozyten isoliert, für die nach einer in vitro- Stimulierung IL-13 mRNA nachzuweisen war. Diese Fähigkeit ließ sich bis zum Versuchsende am Tag 100 verfolgen. Hingegen brachten Analysen von CD4+ TLymphozyten, die zum gleichen Zeitpunkt aus den Milzen dieser Tiere isoliert wurden, für dieses Zytokin kein Ergebnis. Auch in der Syngenen Kontrollgruppe waren die CD4+ T-Lymphozyten, die aus den Lebertransplantaten und Milzen isoliert wurden, nicht in der Lage, dieses Zytokin zu produzieren. IL-13 zählt zu den Th2-Zytokinen, das regulierend auf immunkompetente Zellen wirkt und die Produktion verschiedener inflammatorischer Zytokine hemmt. Diese IL-13-positiven CD4+ T-Lymphozyten stellen somit attraktive Kandidaten für Zellen mit einem regulatorischen Potential dar, die zur Erhaltung der Langzeitfunktion von Lebertransplantaten entscheidend sein könnten. Die Leber mit ihren einzigartigen immunologischen Fähigkeiten verbirgt noch zahlreiche Geheimnisse. Unstrittig ist, dass weiterführende Untersuchungen zu neuen Erkenntnissen über die Immunbiologie IL-13-positiver T-Lymphozyten im Besonderen und zur Leberimmunologie im Allgemeinen führen werden.
N2  - The liver allograft appears to be an immune-“privileged” organ that facilitates the induction of donor-specific tolerance after transplantation. This is a very important characteristic because the special situation after transplantation normally requires long-term suppression of the recipient`s immune system in order to inhibit an immune response against the MHC-incompatible organ. Therefore, a major goal in transplantation research is the induction of donor-specific tolerance in an adult immune system. Recently accumulated data support the important role of immunoregulatory T cells in the induction and maintenance of transplantation tolerance. Regulatory T cells inhibit the allogeneic immune response and prevent rejection by secreting regulatory cytokines. We analysed the cytokine production and the expression of CD45RC of freshly isolated intragraft T cells as well as their response to stimulation at different times after liver transplantation. Orthotopic arterialized liver transplantation was performed in two allogeneic rat strain combinations with rejection (REJ: DA-to-LEW) within 12 days after transplantation and tolerance (TOL: LEW-to-DA) without immunosuppression despite a complete MHC mismatch (spontaneous liver tolerance). The cytokine mRNA expression and the production of purified intrahepatic CD4+ T cells were analysed by semiquantitative RT-PCR and specific ELISA before and after in vitro stimulation. Intrahepatic T cells were phenotypically divided into CD45RC+ (naïve) and CD45RC- (activated) subsets with mAb OX-22 (anti-CD45RC). Liver allografts of both groups showed a continuously increasing intragraft cell infiltrate on day 3 after transplantation as a sign of an inflammatory situation. Parallel to this, the ratio of intrahepatic CD45RC-/CD45RC+ CD4+ T cells increased and elevated levels of IL-2 were detected in supernatant. The ratio of CD45RC-/CD45RC+ CD4+ T cells as well as the levels of IL-2 protein decreased until day 7. In the TOL group the CD45RC- CD4+/CD45RC+ CD4+ ratio increased between day 14 and day 30 for the second time. With the decreased ratio these cells were able to produce the Th2 cytokine IL-13 in response to stimulation. T cells harvested from the spleen of these animals, as well as intrahepatic CD4+ T cells of the syngenic group, were not able to produce this cytokine. The cytokine IL-13 is Th2-like and has a suppressive influence to inflamatoric cytkines and immunological cells. This indicates the presence of an intragraft Th2-like CD4+ T cell population with a putative regulatory function in liver tolerance induction.
KW  - Toleranz
KW  - Transplantation
KW  - Zytokine
KW  - CD 4+ T-Lymphozyten
KW  - IL-13
KW  - Tolerance
KW  - transplantation
KW  - cytokines
KW  - CD4+ T cells
KW  - IL-13
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-16644
ER  - 
TY  - THES
A1  - Koch, Monika
T1  - Phänotypische Charakterisierung intraepithelialer Lymphozyten nach experimenteller Dünndarmtransplantation und ihre Bedeutung für die Transplantatdysfunktion
T1  - Phenotypical characterization of intraepithelial lymphocytes after experimental small bowel transplantation and their role for graft-dysfunction
N2  - Einleitung/Zielsetzung: Chronische Abstoßung ist der Hauptgrund für die späte Transplantatdysfunktion. Derzeit ist wenig bekannt über den möglichen Einfluß der intraepithelialen Lymphozyten (IEL) auf die chronische Abstoßung nach Dünndarmtransplantation (DDTx). Deshalb wird hier die Zusammensetzung der IEL im Dünndarm (DD) und ihre Bedeutung in der Phase der Abstoßung sowie in der Phase der Toleranz nach experimenteller DDTx an der Ratte untersucht. Material und Methodik: Nach orthotoper Dünndarmtransplantation in der allogenen BN-auf-LEW Rattenstammkombination erhielten die Transplantatempfänger täglich das Immunsuppressivum FK 506 in der Dosierung von 2 mg/kg KG/Tag intramuskulär: von Tag 0 bis Tag 5 p.op. im Abstoßungsmodell (AB) und von Tag 0 bis 9 p.op. im Toleranzmodell (TOL). An den postoperataiven Tagen 3, 7, 14, 30, 60, 100 und 250 wurden die IEL (3,5 x10 hoch 6 pro DD)isoliert und durchflußzytometrisch analysiert. Ergebnisse: Im AB-Modell betrug die mittlere Transplantatüberlebenszeit 98+-2,8 Tage, während im TOL-Modell mit der im Vergleich zum AB-Modell um vier Tage verlängerten Immunsuppression Toleranz induziert wurde. Der Versuch wurde an Tag 250 ohne klinische und histologische Zeichen einer Transplanttabstoßung beendet. Der Nachweis von Toleranz wurde durch heterotop transplantierte allogene BN-Herzen an Tag 60 nach DDTx gezeigt. Die dominierende Population im intraepithelialen Kompartiment waren CD8+ ab T-Lymphozyten (64%), gefolgt von 10% CD4+ ab T-Lymphozyten und 8,5% CD8+ gd T-Lymphozyten. Mit fast 5% gehörten auch Natürliche Killerzellen (NK-Zellen) zur Normalpopulation des intraepithelialen Kompartiments. Nach allogener DDTx erfolgte in beiden Modellen ein Austausch der Spenderlymphozyten durch Empfängerlymphozyten aus der Peripherie. An Tag 100 waren die IEL zu 98% empfängerspezifisch, unabhängig davon, ob sich eine Abstoßung entwickelt hat (AB) oder nicht (TOL). Während im AB-Modell die NK-Zell-Infiltration im DD-Epithel an Tag 100 ein Maximum von fast 40% erreichte, betrug ihr Anteil im Tol-Modell wie in der physiologischen Normalpopulation 5%. In der Phase der Abstoßung stieg auch der Anteil aktivierter IEL signifikant von 3% auf 20%. Hiervon entfiel ein Drittel auf die NK-Zellen. Schlußfolgerung: Während die Abstoßung im intraepithelialen Kompartiment des DD-Transplantates ein NK-Zell-dominierter Entzündungsprozeß zu sein scheint, blieben die NK-Zellen im TOL-Modell als normaler Bestandteil der IEL-Subpopulation unauffällig.
N2  - Introduction/aim: Chronic rejection (CR) is the major cause of late small bowel (SB) allograft dysfunction. Presently little is known about the possible influence of chronic rejection through intraepithelial lymphocytes (IEL). Therefore, here is investigated the composition of the IEL in the SB and their influence during the phase of CR as well as during the phase of tolerance after experimental small bowel transplantationn (SBTx) in the rat. Material and methods: After orthotopic SBTx in an allogeneic BN-to-LEW rat strain combination SB-recipients recieved a daily intramuscular injection of FK 506 at a dose of 2 mg/kg bw/day: the chronic rejection model (REJ) from day 0 to 5 p.op. and the tolerance model (TOL) from day 0 to 9 p.op.. At different postoperative days (3, 7, 14, 30, 60,. 100 and 250) IEL (3,5 x 10 up 6/SB) were isolated from the epithelium layer and three-color flow cytometric analysis was performed. Results: In the REJ-model, the mean survival time was 98 +- 2,8 days whereas SB allografts of the TOL-modell (they got a four day longer immunosuppression)showed allograft-tolerance. The experiment was ended on day 250 without any clinical and histological signs of graft-rejection. The proof of tolerance was shown by heterotopic transplanted allogeneic BN-hearts an day 60 after SBTx. The dominant populationn in the intraepithelial compartment were CD8+ ab T-lymphocytes (64%), followed by 10% CD4+ ab T-Lmphocytes und 8,5% CD8+ gd T-lymphocytes. Even natural killer (NK)-cells belonged to the normal IEL-population with nearly 5%. After allogeneic SBTx in either models an exchange of donor-lymphocytes by recipient-lymphocytes from the periphery was shown. On day 100, 98% of the IEL came from the recipient, irrespective of whether there has developed a graft rejection (REJ) or not (TOL). Whereas in the REJ-model the NK-cell infiltration in the SB epithelial layer on day 100 recieved a maximumn of nearly 40%, its amount in the TOL-model as well as in the physiological population was only 5%. In the phase of rejection also the amount of activated IEL increased from 3% to 20%. One third of it were NK-cells. Conclusions: Whereas the chronic rejection in the intreaepithel compartment of the SB-graft seams to be a NK-cell dominant inflammatory process, the NK-cells in the TOL -model remain inconspicuously as a normal part of the IEL-subpopulation.
KW  - Dünndarmtransplantation
KW  - NK-Zellen
KW  - Toleranz
KW  - Abstoßung
KW  - small bowel transplantation
KW  - NK-cells
KW  - tolerance
KW  - rejection
Y1  - 2003
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-7281
ER  - 
TY  - THES
A1  - Thorwarth, Wolf Michael
T1  - Kombinierte Leber- Dünndarmtransplantation
T1  - Combined Liver- Small Bowel Transplantation
N2  - Nach Transplantation moduliert die Leber nicht nur die Immunantwort des Empfängers gegenüber ihr selbst, sondern übt auch auf mittransplantierte Organe einen protektiven Effekt aus. Dieses Phänomen wurde in der vorliegenden Arbeit an dem hoch immunogenen Dünndarm untersucht. Diese Studie war dabei nicht nur unter immunologischen Gesichtspunkten von Bedeutung. So stellt die simultane Leber- / Dünndarmtransplantation für Patienten, die an einer Leberzirrhose infolge eines Kurzdarmsyndrom leiden, eine erfolgversprechende Therapieoption dar. Zur experimentellen Analyse dieser speziellen Transplantationsform existierte aber in der Ratte bisher kein vergleichbares Modell. In der vorliegenden Arbeit wird daher erstmalig ein Modell etabliert, in dem – orientiert an den Verhältnissen beim Menschen – Leber (arterialisiert) und Dünndarm simultan und orthotop transplantiert werden. Mittels kurzfristiger Immunsuppression wurde bei allogener Transplantation hier nicht nur Akzeptanz sondern Toleranz erreicht und mittels Indikator-Herz- und Hauttransplantation überprüft. Die dazu benötigte immunsuppressive Dosis unterschritt dabei die für eine erfolgreiche isolierte Dünndarmtransplantation notwendige Immunsuppression erheblich. Dieser Toleranzentwicklung geht eine zeitlich begrenzte Abstoßungsreaktion voraus. Die daran beteiligten zellulären Mechanismen wurden durch sequentielle Immunhistologie dargestellt. Während dieser Abstoßung sammeln sich überdurchschnittlich viele apoptotische T-Lymphozyten, hauptsächlich CD8+ Zellen, im Lebertransplantat, nicht aber im transplantierten Dünndarm an. Dieses Phänomen konnte mittels einer neu etablierten Doppelfärbung dargestellt werden. Apoptoseinduktion in alloreaktiven T-Zellen könnte einer der Mechanismen sein, die den immunsuppressiven Effekt des Lebertransplantates erklären und den gleichzeitig transplantierten Dünndarm vor seiner Abstoßung bewahren.
N2  - Following transplantation, the liver modifies not only the immune response of the recipient towards herself but also protects a co-transplanted organ against rejection. Using a rat transplantation model and performing combined liver-/ small bowel transplantation, this phenomenon was investigated in this study. Currently, the simultaneous transplantation of those two organs is the only available treatment for patients with liver cirrhosis after short bowel syndrome. Up until now, no sufficient experimental animal model representing this specific situation was existing. In our study we were able to establish for the first time such a model – where liver and small bowel are transplanted simultaneously and into orthotopic positions. By using short term immunosuppression allogeneic transplantation we were able to achieve not only acceptance but tolerance to the grafts. This was proven by indicator heart and skin transplantation. The necessary dosage of immunosuppressive agents was significantly lower then the dosage used in isolated small bowel transplantation. Previous to tolerance, a limited rejection crisis took place. This process was analysed by immunohistological staining of the involved cell populations. During this rejection crisis we found an accumulation of apoptotic lymphocytes (mainly CD8+) in the transplanted liver but not in the simultaneously transplanted small bowel. This phenomenon was further analysed with a newly established double staining method. The induction of apoptotic cell death in alloreactive T-cells within the liver graft could be a possible mechanism explaining the immunoprotective effect of the liver transplant towards the simultaneously transplanted small bowel.
KW  - Leber und Dünndarmtransplantation
KW  - Apoptose
KW  - Toleranz
KW  - Liver and Small Bowel Transplantation
KW  - Apoptosis
KW  - Tolerance
Y1  - 2001
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-2897
ER  -