Wirkung von L-Arginin auf die Funktion vorgeschädigter Spender-Lungen nach Transplantation

Abstract

Die Lungentransplantation stellt nach wie vor die Therapie der Wahl für terminale Lungenerkrankungen dar. Zwar steigt die Zahl der Lungentransplantationen kontinuierlich an, doch ebenso die Zahl der Neuanmeldungen. So besteht immer noch eine deutliche Diskrepanz zwischen Angebot und Nachfrage. Eine Möglichkeit zur Erweiterung des Spenderpools ist die Einbeziehung marginaler Spender, da durch die harten Spenderkriterien nur ca. ein Viertel der vorhandenen Lungen transplantiert werden können. In Ansätzen wird dies zwar bereits praktiziert, doch sind die Transplantationszentren aufgrund des möglichen Transplantatversagens sehr zurückhaltend. Da ein großer Teil der potentiellen Organspender Verkehrstote mit marginalen Organen sind, wäre deren Einbeziehung ein großer Fortschritt für die Transplantationschirurgie. Eine exaktere Differenzierung des aktuellen Bewertungssystems der „erweiterten Spenderkriterien“ ist wünschenswert. Vorschädigungen der Spenderorgane durch einen Ischämie-Reperfusionsschaden werden bisher nicht ausreichend erfasst, und vermeidlich adäquate Spenderlungen überraschen daher durch ein schlechtes outcome. Ein weiteres ungelöstes Problem ist das primäre Transplantatversagen. Mit einer Inzidenz von 30 % und einer Mortalität bis zu 40 % stellt es eine sehr ernst zu nehmende Komplikation dar. Vor allem das outcome nach Transplantation vorgeschädigter Lungen könnte hiervon negativ beeinflusst werden. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Einfluss der Aminosäure L-Arginin auf die Funktion vorgeschädigter Spenderlungen zu untersuchen. Dies wurde am Modell einer Einzellungentransplantation am Hausschwein durchgeführt. Es wurden 3 Gruppen (n = 6) gebildet. Neben einer Kontrollgruppe gab es eine Schock- sowie eine Therapiegruppe. Bei den Spendertieren der zwei letzteren Gruppen wurde ein schwerer hämorrhagischer Schock mit anschließender Resuscitation durchgeführt. Nach Beendigung des insgesamt 5-stündigen Messzeitraumes wurden die Lungen flushkonserviert und 18 Stunden hypotherm gelagert. Die Empfängertiere der Therapiegruppe erhielten kurz vor Reperfusion einen i.v. Bolus der Aminosäure sowie eine 2-stündige Applikation via Perfusor. Nach Transplantation wurden über 6 Stunden Parameter des Gasaustausches sowie der Hämodynamik zur Beurteilung der Transplantatfunktion gemessen. Des Weiteren erfolgten nach Beendigung des Messzeitraumes eine bronchoalveoläre Lavage, sowie die Gewinnung von Gewebe für histologische Untersuchungen. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass durch die Substitution der Aminosäure L-Arginin in der frühen Reperfusionphase eine Transplantatverschlechterung trotz Vorschädigung der Spenderlunge verhindert werden konnte. Es zeigte sich im Vergleich zur Schockgruppe eine deutliche und zum Teil signifikante Verbesserung der Transplantatfunktion. Es kam unter anderem zu einer Verbesserung der endothelialen Integrität mit Reduzierung der Schrankenstörung und Verminderung einer intraalveolären Ödembildung. So zeigte sich eine konsekutive Verbesserung der Mikrozirkulation mit Abnahme der pulmonalen Shuntfraktion und gebessertem Gasaustausch. Die durch Vorschädigung entstandene erhöhte Anzahl an reaktiven Sauerstoffspezies konnte durch L-Arginin reduziert werden. Konsekutiv kam es in der Therapiegruppe zu vermindertem oxidativen Stress mit erniedrigter Lipidperoxidation. Eine vermehrte Leukozytenakkumulation im Transplantat wurde verhindert. Auch der als „distant organ injury“ bezeichnete Kollateralschaden der Nativlunge konnte durch L-Arginin positiv beeinflusst werden. Es ergab sich eine verbesserte Nativlungenfunktion, sowie eine Reduzierung der Leukozytenrekrutierung ins Lungengewebe. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine Therapie mit L-Arginin nicht nur positive Effekte auf das primäre Transplantatversagen bei optimalen Spender / Empfänger Konstellationen hätte, sondern auch Zugang zu einem bis dato ungenutzten Spenderpool bedeuten könnte. Gerade bei Verkehrstoten, die oftmals in Folge von Traumata versterben, wäre ein Einsatz von L-Arginin in der frühen Reperfusionsphase beim Empfänger zur Verbesserung der Transplantatfunktion denkbar. Weitere Untersuchungen der Effekte auf den Empfänger mit längeren Beobachtungszeiträumen und postoperativen Langzeitverläufen werden erforderlich sein, um die in unserer Arbeit gezeigten positiven Ergebnisse weiter verifizieren zu können.

• Item Type: Thesis (Dissertation, LMU Munich)
• Dewey Decimal Classification: 600 Technology, Medicine; 600 Technology, Medicine > 610 Medical sciences and medicine
• Faculties: Faculty of Medicine
• Language: German
• Date Accepted: 10. June 2010
• 1. Referee: Löhe, Florian
• Persistent Identifier (URN): urn:nbn:de:bvb:19-116470
• Signature of the printed copy: 0700/UMD 13905