Wille, Timo:

Optimierung der kalten Lagerung von Blutgefäßen

Duisburg, Essen (2010), 2010 S.
Dissertation / Fach: Medizin
Medizinische Fakultät » Universitätsklinikum Essen » Institut für Physiologische Chemie
Rauen, Ursula (Doktorvater, Betreuerin)
Böngler, Kerstin; Deußen, Andreas (GutachterIn)
Duisburg, Essen, Univ., Diss., 2010
Abstract:
Dem Einsatz und der Lagerung von Gefäßtransplantaten kommt in der Klinik eine wachsende Bedeutung zu. Die Gefäße werden dabei in den momentan klinisch gebräuchlichen Konservierungslösungen gelagert, wobei es zu einer Schädigung der funktionell bedeutsamen Endothelzellen kommt.
Die Sequenz Kälte/Wiedererwärmung führt in kultivierten Endothelzellen über einen Anstieg des chelatisierbaren Eisenpools mit konsekutiver Freisetzung reaktiver Sauerstoffspezies zu einer kälteinduzierten Schädigung. Ob diese Schädigung auch am Endothel im Gefäßmodell auftritt und wie die kalte Lagerung von Blutgefäßen optimiert werden kann, war Gegenstand dieser Arbeit.
Analog zur Schädigung isolierter Endothelzellen, war auch die Schädigung von Endothelzellen in Schweineaortensegmenten in allen Lösungen (partiell) eisenabhängig (14 Tage 4°C, 3 Stunden 37°C: Histidin-Tryptophan-Ketoglutarat (HTK)-Lösung 66 ± 7%, HTK + 1 mM Desferal 40 ± 10% Propidiumjodid-positive Endothelzellen) Anschließend wurde eine aminosäurehaltige, N-Acetylhistidin-gepufferte Basislösung optimiert. Diese optimierte Lösung mit pH 7,0 und Chlorid sowie Kalium als Hauptionen führte zu einer deutlichen Verbesserung des Endothelzellüberlebens. Die Kombination von Desferal und dem neuen lipophilen Eisenchelator LK 614 führte zu einer weiteren Verbesserung, so dass nach 21 Tagen Kaltlagerung und 3 Stunden Wiedererwärmung nur noch 10 ± 1% der Endothelzellen Propidiumjodid-positiv waren. In dieser optimierten Lösung waren sowohl das Endothelzellüberleben, als auch das mitochondriale Membranpotential signifikant besser erhalten als in den klinisch eingesetzten Lösungen HTK, University of Wisconsin, Perfadex und physiologischer Kochsalzlösung. Die Thrombozytenadhäsion war ebenfalls signifikant vermindert verglichen mit in HTK-Lösung gelagerten Aortensegmenten.
Die kälteinduzierte Schädigung am Endothel von Schweineaorten ist, wie die Schädigung kultivierter Endothelzellen, z.T. über chelatisierbares Eisen vermittelt. Die hier entwickelte Gefäßprotektionslösung (optimierte Basislösung mit Eisenchelatoren in optimierter Konzentration) verbessert das Endothelzell-überleben und die Endothelzellfunktion bei/nach Kaltlagerung von Gefäßen erheblich und soll nun für einen klinischen Einsatz weiter evaluiert werden.