Verlauf der zellulären Immunantwort bei Lebendnierenempfängern - Messung von IFN-γ und IL-17 im Elispot-Assay
Year: 2015
Type: dissertation
Study design: Observational Study
Abstract: Die Nierentransplantation ermöglicht Patienten die Wiederherstellung der Nierenfunktion. Aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit an Organen nimmt dabei die Zahl der Transplantationen von einem lebenden Spender stetig zu. Zudem ermöglichen die präzisen und genauen Vorbereitungen und Abläufe bei Lebendnierenspenden eine bessere 5-Jahres-Überlebensrate als bei Kadaverspenden. Die genetische Verschiedenheit zwischen Spender und Empfänger bedingt jedoch eine lebenslange immunsuppressive Therapie, um Abstoßungsreaktionen und damit das Scheitern einer Organtransplantation zu verhindern. An den Universitätskliniken Leipzig und Halle/Saale besteht diese Therapie aus einer Dreifachkombination von Tacrolimus, Mycophenolat-Mofetil und Prednisolon, wobei mögliche Nebenwirkungen wie opportunistische Infektionen, kardiovaskuläre und metabolische Erkrankungen sowie Tumore in Kauf genommen werden. Zudem besteht für den immunsupprimmierten Organismus die ständige Gefahr einer Abstoßungsreaktion. Diese Aspekte führen bei den Empfängern zu einer massiven Einschränkung der Gesundheit und Lebensqualität. Inwieweit die ausgeprägte Immunsuppression notwendig ist, bleibt unklar und muss individuell festgelegt werden. Bisher existiert kein geeignetes Verfahren für ein Immunmonitoring, weshalb in vielen Fällen eine umfangreiche und überdosierte Immunsuppression in Kauf genommen wird. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein geeignetes Testverfahren, der Elispot-Assay, für die Expression der beiden proinflammatorischen Zytokine IFN-γ und IL-17 erstellt. Dafür wurden die PBMC der Spender und Empfänger aus Vollblut separiert, um sie anschließend sowohl separat als auch in einer Lymphozytenmischreaktion zu untersuchen. Die Darstellung von IL-17 konnte nur aufgrund einer zusätzlichen Stimulation mit OKT3 gelingen, während der IFN-γ-Elispot sowohl im Leerwert als auch unter Stimulation mit IL-2 zu ausreichenden Spotanzahlen führte. Die Spotanzahlen der Spender-PBMC wurden mit Hilfe von γ-Strahlung signifikant reduziert (IFN-γ: p=0,047 | IFN-γ + IL-2: p=0,007 | IL-17: p = 0,001), um in den Lymphozytenmischreaktionen die alleinige Zytokinausschüttung der Empfänger-PBMC messen zu können. Die Spender- PBMC fungierten dabei nur als Antigene. Insgesamt konnten zwischen 2009 und 2012 zwölf von siebzehn Patientenpaaren in die Studie eingeschlossen werden. Die Spotanzahlen der Paare wurden dabei sowohl im IFN-γ- als auch im IL-17-Elispot-Assay zu vier unterschiedlichen Zeitpunkten gemessen (vor Transplantation | 21±3 d postoperativ | 28±3 d postoperativ | 75±15 d postoperativ). In den meisten Fällen zeigte sich vor Transplantation eine erhöhte Spotanzahl im Vergleich zu den drei postoperativen Werten. Zudem stiegen die Spotanzahlen sowohl für IFN-γ als auch für IL-17 nach niedrigen Messergebnissen kurz nach der Transplantation im postoperativen Verlauf wieder an und erreichten in einigen Fällen die Spotanzahl der präoperativen Ausgangswerte. Ein signifikanter Unterschied konnte aufgrund der geringen Fallzahl nicht erreicht werden. Die kurzfristige Reduktion der Spotanzahlen postoperativ ist dabei aller Wahrscheinlichkeit nach auf die hohen Dosen an immunsuppressiven Medikamenten zurückzuführen. Insgesamt zeigten die Verläufe der IFN-γ- und der IL-17- Elispot-Assays ähnliche Verläufe. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass der IL-17-Elispot- Assay in Bezug auf mögliche Abstoßungsreaktionen eine ähnliche Aussagekraft besitzen könnte wie der bereits vielfach untersuchte IFN-γ-Elispot-Assay. Weiterhin wurden die Messergebnisse mit der Serumkreatininmolarität verglichen. Diese zeigte präoperativ höhere Molaritäten als postoperativ, wobei die postoperativen Molaritäten im Verlauf, im Gegensatz zu den Elispot-Messungen, abnahmen, was das Einsetzen der Nierenfunktion widerspiegelt. Unter den zwölf Patientenpaaren gab es keine einzige nachgewiesene akute Abstoßungsreaktion, der Verlauf der Serumkreatininmolaritäten war bei allen zwölf Empfängern vergleichbar. Demzufolge konnten die Werte der Elispot-Assays nicht herangezogen werden, um an ihnen eine Abstoßungsreaktion der transplantierten Nieren erkennen zu können. Das präoperative Abschätzen einer möglichen Abstoßungsreaktion anhand der Elispot-Assays konnte aufgrund fehlender Abstoßungsreaktionen ebenfalls nicht untersucht werden. Zusätzlich wurde bei den Patienten eine HLA-Typisierung vorgenommen, wobei der Bereich von optimalen bis maximal ungünstigen Konstellationen reichten (HLA-Mismatch: 0-0-0 bis 2-2-2). Auch hier konnten die Ergebnisse nicht mit möglichen Abstoßungsreaktionen verglichen werden. In der vorliegenden Arbeit wurden zahlreiche Varianten untersucht, die das Abschätzen einer Immunreaktion nach Nierentransplantation (Immunmonitoring) ermöglichen könnten. Aufgrund fehlender Abstoßungsreaktionen bei den Empfängern konnte das Testverfahren nicht an den klinischen Verläufen validiert werden. Mit dem in dieser Arbeit entwickelten Messverfahren kann jedoch eine neue und größer angelegte Studie erfolgen, die in Zukunft ein Immunmonitoring bei Patienten nach Nierentransplantation ermöglicht.:I Inhaltsverzeichnis................................................................I II Bibliographische Beschreibung....................................................................IV III Abkürzungsverzeichnis...................................................................................V 1 Einleitung...........................................................................................................01 1.1 Die T-Zell-vermittelte Immunität..................................................................01 1.1.1 Die verschiedenen Klassen der T-Lymphozyten................................ 01 1.1.2 Interferon-gamma als proinflammatorisches Zytokin......................... 04 1.1.3 Interleukin-17............................................................................................. 04 1.2 Die Nierentransplantation........................................................................... 05 1.2.1 Einführung.................................................................................................. 05 1.2.2 Besonderheiten der Lebendnierenspenden........................................ 06 1.3 Therapeutika bei Lebendnierenspenden................................................. 07 1.3.1 Calcineurininhibitoren............................................................................... 07 1.3.2 Prednisolon.................................................................................................. 08 1.3.3 Mycophenolat-Mofetil................................................................................. 09 1.4 Komplikationen bei Transplantationen....................................................... 10 1.4.1 Opportunistische Infektionen..................................................................... 10 1.4.2 Kardiovaskuläre und metabolische Erkrankungen................................ 11 1.4.3 Maligne Tumore.............................................................................................11 1.5 Transplantatrejektion........................................................................................ 12 1.5.1 Akute Abstoßungsreaktion............................................................................12 1.5.2 Chronische Transplantatnephropathie......................................................13 1.6 Zielsetzung der Arbeit.......................................................................................15 I2 Materialien und Methoden................................................................................. 16 2.1 Studiendesign.................................................................................................... 16 2.2 Materialien.......................................................................................................... 17 2.3 Methoden............................................................................................................ 19 2.3.1 Blutentnahmen................................................................................................ 19 2.3.2 Lymphozytenseparation.................................................................................19 2.3.3 Bestimmung der Zellzahl............................................................................... 20 2.3.4 Kryokonservierung der Zellen...................................................................... 20 2.3.5 Auftauen von kryokonservierten Zellen...................................................... 20 2.3.6 Bestrahlung von Zellen...................................................................................21 2.3.7 Stimulanzien.................................................................................................... 21 2.3.8 Durchflusszytometrie...................................................................................... 22 2.3.9 Elispot-Assay.................................................................................................... 23 3 Ergebnisse............................................................................................................... 29 3.1 Charakteristika der Patienten............................................................................ 29 3.2 Medikamentöse Therapieschemata nach Nierentransplantationen.......... 32 3.3 Versuche zur Etablierung des Elispot-Verfahrens......................................... 33 3.3.1 Vorversuche zum Nachweis von IFN-γ........................................................ 34 3.3.2 Vorversuche zum Nachweis von IL-17........................................................ 36 3.3.3 Versuche mit FKS-freiem Medium.................................................................37 3.3.4 Vitalitätsmessung in der Durchflusszytometrie.......................................... 38 3.4 Vergleich von Buffy Coats mit Patientenproben im Elispot-Assay..............38 3.5 Elispot-Assays der Spender-Empfänger-Paare............................................ 39 3.5
Author: Conrad Grehn
Language: German
Subfield: Transplantation
Field: Medicine
Domain: Health Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W2318702480