Auswirkungen einer Therapie mit Mycophenolat Mofetil und Ganciclovir auf die Ausbildung einer Transplantatarteriosklerose im murinen Aortenallograft-Transplantationsmodell

Effects of mycophenolat mofetil and ganciclovir on the development of transplant arteriosclerosis in murine aortic allograft transplantation

  • Hintergrund und Ziele Der langfristige Erfolg von Herztransplantationen und damit das Langzeitüberleben des Transplantats wird bis heute maßgeblich durch das Auftreten einer chronischen Transplantatabstoßungsreaktion in Form einer Transplant-Arteriosklerose limitiert. Dagegen sind akute Abstoßungsreaktionen durch moderne Immunsuppressiva effektiv zu behandeln. So ist auch Mycophenolat Mofetil (MMF), ein Inhibitor der Inosinmonophosphat-Dehydrogenase ein wichtiger Bestandteil in der immunsuppressiven Therapie zur Unterdrückung akuter Abstoßungsreaktionen nach Herztransplantationen. Als häufige Nebenwirkung einer Immunsuppressionstherapie entwickelt ein Teil der behandelten Patienten eine erhöHintergrund und Ziele Der langfristige Erfolg von Herztransplantationen und damit das Langzeitüberleben des Transplantats wird bis heute maßgeblich durch das Auftreten einer chronischen Transplantatabstoßungsreaktion in Form einer Transplant-Arteriosklerose limitiert. Dagegen sind akute Abstoßungsreaktionen durch moderne Immunsuppressiva effektiv zu behandeln. So ist auch Mycophenolat Mofetil (MMF), ein Inhibitor der Inosinmonophosphat-Dehydrogenase ein wichtiger Bestandteil in der immunsuppressiven Therapie zur Unterdrückung akuter Abstoßungsreaktionen nach Herztransplantationen. Als häufige Nebenwirkung einer Immunsuppressionstherapie entwickelt ein Teil der behandelten Patienten eine erhöhte Anfälligkeit für bakterielle wie auch virale Infektionen. Insbesondere kommt es häufig zu einer Infektion mit Humanem Cytomegalievirus (HCMV), entweder durch Übertragung vom Organspender auf den Empfänger im Rahmen der Organtransplantation, durch eine postoperative, exogene Primärinfektion, oder durch die endogene Reaktivierung einer latent persistierenden Infektion bei HCMV-seropositiven Transplantatempfängern. Klinisch begegnet man einer HCMV-Infektion durch Hemmung der viralen DNA-Synthese mit dem Virostatikum Ganciclovir. Das Ziel der vorliegenden Studie war die Untersuchung potentieller synergistischer Effekte einer Kombinationstherapie aus MMF und Ganciclovir auf die Transplantat-Arteriosklerose-Entwicklung, die Zahl CD4+ CD25+ FoxP3+ regulatorischer T-Zellen (Tregs) und die Expression Donor-spezifischer Alloantikörper. Methoden Vollständig MHC-inkompatible C57BL/6 (H2b)-Spenderaorten wurden in CBA.J (H2k)-Empfänger transplantiert. Sechs Gruppen transplantierter Tiere erhielten im Anschluss daran oral (p.o.) MMF in einer Dosis von 100 bzw. 300 mg/kg/d, intraperitoneal injiziertes (i.p.) Ganciclovir in einer 10 mg/kg/d- bzw. 72 mg/kg/d-Dosierung oder eine Kombination beider Medikamente in niedriger bzw. hoher Dosierung. Nach Entnahme der Transplantate an Tag 30 nach Implantation wurden diese histologisch und morphometrisch analysiert. Die Expression regulatorischer T-Zellen wurde mittels FACS-Analyse von Milzgewebe untersucht. Der quantitative Nachweis von Donor-spezifischen Alloantikörpern erfolgte ebenfalls mittels FACS-Analyse aus peripherem Blut. Ergebnisse und Beobachtungen Während sich bei der Behandlung mit MMF 100 mg/kg/d, Ganciclovir 10 mg/kg/d und 72 mg/kg/d keine nennenswerten Auswirkungen auf Transplantat-Arteriosklerose oder Alloantikörper zeigten, wiesen die mit MMF 300 mg/kg/d oder einer niedrig- bzw. hochdosierten MMF/Ganciclovir-Kombination behandelten Tiere im Vergleich zur Kontrollgruppe sowohl eine signifikant verminderte Transplantat-Arteriosklerose-Entwicklung, als auch signifikant geringere Alloantikörper-Spiegel im Serum auf. In Hinblick auf die Expression regulatorischer T-Zellen zeigten sich im analysierten Milzgewebe keine signifikanten Unterschiede zwischen den einzelnen Versuchsgruppen im Vergleich zur unbehandelten Kontrollgruppe. Praktische Schlussfolgerungen Unsere Ergebnisse belegen einen hemmenden Einfluss einer Kombinationstherapie aus MMF und Ganciclovir auf die Entwicklung einer Transplantat-Arteriosklerose. Neben den bereits bekannten Effekten von MMF auf die zelluläre Immunabwehr und die Proliferation glatter Gefäßmuskelzellen, scheint die Transplantat-Arteriosklerose-Reduktion in unserem Modell in erster Linie das Ergebnis einer verminderten Produktion Donor-spezifischer Alloantikörper zu sein. Signifikante Zusammenhänge zwischen Ausprägungsgrad der Transplantat-Arteriosklerose und Treg-Zahl konnten dagegen im vorliegenden experimentellen Modell nicht nachgewiesen werden.show moreshow less
  • Background Success of heart transplantation and long-term allograft survival up to today is markedly dependent on the development of transplant arteriosclerosis, the clinical manifestation of chronic allograft rejection and still one of the leading causes for morbidity and mortality after transplantation. In order to suppress episodes of acute transplant rejection, Mycophenolate Mofetil (MMF), an inhibitor of inosinemonophosphate-dehydrogenase, has by now become an important part of modern immunosuppression regimes after heart transplantation. Immunosuppressive therapy frequently leads to an increased accessibility to opportunistic bacterial and viral infections. Above all, infections with HBackground Success of heart transplantation and long-term allograft survival up to today is markedly dependent on the development of transplant arteriosclerosis, the clinical manifestation of chronic allograft rejection and still one of the leading causes for morbidity and mortality after transplantation. In order to suppress episodes of acute transplant rejection, Mycophenolate Mofetil (MMF), an inhibitor of inosinemonophosphate-dehydrogenase, has by now become an important part of modern immunosuppression regimes after heart transplantation. Immunosuppressive therapy frequently leads to an increased accessibility to opportunistic bacterial and viral infections. Above all, infections with Human Cytomegalovirus (HCMV) are very common in heart transplanted patients, as HCMV can be transmitted either in the course of transplantation, by postoperative, exogenous primary infection or by endogenous reactivation of virus latency in HCMV-seropositive transplant recipients during immunosuppression. Therefore, affected patients additionally receive anti-viral medication with ganciclovir. Potential synergistic effects of a combination therapy with MMF and ganciclovir with regards to the development of transplant arteriosclerosis, the number of CD4+ CD25+ FoxP3+ regulatory T cells(Tregs) and the expression of donor-specific alloantibodies were to be investigated in this study. Methods CBA.J (H2k) mice received an aortic graft of fully MHC-mismatched C57BL/6 (H2b) donors. Six groups of transplanted mice were administered MMF 100 or 300 mg/kg/d p.o., ganciclovir 10 or 72 mg/kg/d i.p., or a combination of MMF + ganciclovir. Examination of the grafts by histology and morphometry was performed on day 30 after transplantation. In addition, FACS analyses of splenic tissue were conducted to investigate effects of a MMF/ganciclovir-combination therapy on the number of Tregs. Levels of donor-specific alloantibodies were determined by FACS-analyses of peripheral blood. Results In our experiments MMF at a dose of 300 mg/kg/d led to a significant reduction of transplant arteriosclerosis and alloantibody-levels compared to untreated controls. So did the combinations of MMF 100 mg/kg/d + ganciclovir 10 mg/kg/d and of MMF 300 mg/kg/d + ganciclovir 72 mg/kg/d. On the other hand, monotherapy regimes with MMF at a dosage of 100 mg/kg/d or ganciclovir at 10 mg/kg/d or 72 mg/kg/d did not reveal significant effects on transplant arteriosclerosis or alloantibodies. In addition, FACS-analyses of splenic tissue did not reveal significant differences in CD4+ CD25+ FoxP3+ Treg counts between the respective experimental groups and untreated controls. Conclusions Combined therapy with MMF and ganciclovir exerts an inhibitory effect on the formation of transplant arteriosclerosis. Beyond MMFs well-established effects on cellular immune-response and smooth muscle proliferation, a decrease in alloantibody-production has most probably contributed to a reduction of transplant arteriosclerosis in our experimental model. However, there was no significant correlation between levels of transplant arteriosclerosis and Treg counts in our experimental groups.show moreshow less

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Metadaten
Author:Martin Böhm
URN:urn:nbn:de:bvb:29-opus-34569
Advisor:Stephan Ensminger
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2012/08/03
Publishing Institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Granting Institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Medizinische Fakultät
Date of final exam:2012/07/30
Release Date:2012/08/03
Tag:FoxP3; alloantibodies; ganciclovir; mycophenolat mofetil; transplant arteriosclerosis
SWD-Keyword:Alloantikörper; FoxP3; Ganciclovir; Mycophenolatmofetil; Transplantatarteriosklerose
Institutes:Medizinische Fakultät / Medizinische Fakultät -ohne weitere Spezifikation-
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit

$Rev: 13581 $