Estrogene verzögern die Entwicklung der Transplantatvaskulopathie nach Herztransplantation - Experimentelle Untersuchungen im Kleintiermodell

Estrogenic agents delay the development of transplant vasculopathy after cardiac transplantation

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:20-opus-6320
  • Die Herztransplantation stellt heute oftmals die einzig effektive Therapie für Patienten mit Herzerkrankungen im Endstadium dar (Meiser et al., 1997). Seit dem routinemäßigen Einsatz von Cyclosporin A kann die akute Abstoßung besser kontrolliert werden. Die chronische Abstoßung, die sich bereits nach drei Monaten entwickeln kann, stellt heute die Hauptursache aller Transplantatversagen nach dem ersten postoperativen Jahr dar. Da sie sich hauptsächlich durch pathologische Veränderungen am Gefäßbett des Transplantats manifestiert, wird sie auchDie Herztransplantation stellt heute oftmals die einzig effektive Therapie für Patienten mit Herzerkrankungen im Endstadium dar (Meiser et al., 1997). Seit dem routinemäßigen Einsatz von Cyclosporin A kann die akute Abstoßung besser kontrolliert werden. Die chronische Abstoßung, die sich bereits nach drei Monaten entwickeln kann, stellt heute die Hauptursache aller Transplantatversagen nach dem ersten postoperativen Jahr dar. Da sie sich hauptsächlich durch pathologische Veränderungen am Gefäßbett des Transplantats manifestiert, wird sie auch chronische Transplantatvaskulopathie (TVP) genannt. Um die histologischen Vorgänge der TVP zu ergründen, die zum Transplantatversagen führen, sind verschiedene Tiermodelle erarbeitet worden. Durchgesetzt haben sich heterotope Herztransplantationen bei Ratten verschiedener Inzuchtstämme. In dieser Arbeit wurde das als besonders günstig empfundene und bereits vielfach verwendete Tiermodell heterotoper Rattenherztransplantationen in der Stammkombination Lew®F344 verwendet (Ono et al., 1969). Die sich hier einstellenden Veränderungen entsprechen in hohem Grad denen menschlicher Transplantate. Seit 1995 ist bekannt, dass zwei Estrogenrezeptoren (ER-a und ER-b) mit unterschiedlicher Expression in den verschiedenen Organsystemen existieren. Im Herzen überwiegt die Expression des ER-b (Savolainen et al., 2001). In dieser Arbeit wurden zwei Hormone mit unterschiedlicher Affinität zum ER-a bzw. ER-b der Estrogenfamilie ausgewählt: 17-b-Estradiol (ein physiologisches Estrogen mit höherer Affiniät zum ER-a) und Coumestrol (ein pflanzliches Estrogen mit höherer Affinität zum ER-b). Außerdem wurde ICI 182.780 (ein kompetitiver ER-Antagonist) verwendet. Die angefertigten histologischen Präparate stellten die histologischen Veränderungen im Gewebe der chronisch abgestoßenen Herzen nach 150 Tagen dar. Es konnte deutlich dargestellt werden, dass bei Gabe von 17-ß-Estradiol und Coumestrol die proliferativen Intimaveränderungen der TVP signifikant vermindert werden können. Bemerkenswert war, dass dieser protektive Effekt von 17-ß-Estradiol- bzw. Coumestrol durch zusätzliche Gabe des Estrogenrezeptor-Antagonisten ICI aufgehoben wurde. Diese Ergebnisse konnten durch die genaue rechnergestützte Vermessung der Gefäßlumina dargestellt werden. Durch immunhistochemische Färbungen mit Antikörpern zur Markierung von T-Helferzellen, T-Suppressorzellen, MHC-II-Strukturen, Makrophagen und ICAM-1 wurde außerdem gezeigt, dass die myointimale MHC-II-Expression durch 17-ß-Estradiol bzw. Coumestrol-Gabe signifikant geringer ausgeprägt war. Ebenso die Infiltratdichte an Makrophagen und CD8-positiven Lymphozyten (Suppressor+zytotoxische Lymphozyten), nicht jedoch die der CD4-positiven Lymphozyten (T-Helferzellen). Alle beschriebenen Wirkungen von 17-ß-Estradiol bzw. Coumestrol waren rezeptorabhängig, da sie durch Zugabe des Estrogenrezeptorblockers ICI aufgehoben werden konnten. Aus den gewonnenen Ergebnissen könnten sich neue Therapie- bzw. Präventionsansätze für Herztransplantierte ergeben.show moreshow less
  • Cardiac allografts of a female donor in a female recipient have the lowest risc to develope transplant vasculopathy compared to all other combinations. Different studies indicate that estrogen has a protective effect regarding general as well as transplant coronary arteriosclerosis. The way of action of estrogens in this field is really unknown. Our experimental study was designed in order to investigate the effect of 17-ß-estradiol administration on graft mononuclear infiltrates and myointimal proliferation within the coronary arteries. InCardiac allografts of a female donor in a female recipient have the lowest risc to develope transplant vasculopathy compared to all other combinations. Different studies indicate that estrogen has a protective effect regarding general as well as transplant coronary arteriosclerosis. The way of action of estrogens in this field is really unknown. Our experimental study was designed in order to investigate the effect of 17-ß-estradiol administration on graft mononuclear infiltrates and myointimal proliferation within the coronary arteries. In another group we investigated 17-b-estradiol together with the estrogen-receptor-antagonist ICI 182.780 to examine for the first time whether the estrogen-effect is receptor-mediated. Abdominal heterotopic cardiac transplantations were done using female LEW-rats as donors and female ovarectomised F344-rats as recipients. All animals got short term immunosupression with CsA (2 mg/kg/d) leading to TVP development. Treatment groups received 17-b-estradiol (2 µg/kg/d), estrogen-receptor-antagonist ICI 182.780 (200 µg/kg/d), a combination of both or placebo as contol. Grafts were harvested 150 days after transplantation for computerized morphometric analysis of luminal narrowing (using the elastin stain) and immunhistologic examinations (MHC II, ED1, CD4 and CD8). TVP developed in the groups which received placebo or ICI 182.780. Estradiol treated hearts showed significantly lower luminal obstruction, MHC II expression, CD8-T-lymphocyte and macrophage infiltration. These effects were be reversed by additional administration of the estradiol receptor antagonist ICI 182.780. 17-ß-estradiol prevents TVP development in the heterotop transplantated rat heart. In our experimental setup an immunomodelating effect of 17-ß-estradiol is shown and we propose a receptor mediated way of action.show moreshow less

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Metadaten
Author: Sonja Schrepfer
URN:urn:nbn:de:bvb:20-opus-6320
Document Type:Doctoral Thesis
Granting Institution:Universität Würzburg, Medizinische Fakultät
Faculties:Medizinische Fakultät / Klinik und Poliklinik für Thorax-, Herz- u. Thorakale Gefäßchirurgie
Date of final exam:2003/05/20
Language:German
Year of Completion:2002
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Tag:Abstoßung; Estrogene; Herztransplantation
cardiac transplantation; estrogens; rejection
Release Date:2003/08/04
Advisor:Prof. Dr. Olaf Elert