Ramin Banafsche
Dr. med.
Verbesserung der Viabilität von Transplantaten durch Perfusion mit Dimethylsulfoxid-
haltiger EUROCOLLINS®-Lösung und Lagerung unter 0°C am Beispiel der Rattenniere
Geboren am 14.02.1967 in Stuttgart
Reifeprüfung am 20.6.1986 in Beilstein / Württ.
Studiengang der Fachrichtung Medizin vom WS 1988 bis WS1996
Physikum am 24.8.1990 in Heidelberg
Klinisches Studium in Heidelberg
Praktisches Jahr in Heidelberg
Staatsexamen am 6.5.1996 an der Universität Heidelberg
Promotionsfach: Chirurgie
Doktorvater: Prof. Dr. med. S. Pomer
Die Verbesserung der Organkonservierung für die Transplantation ist einer der wichtigsten Inhalte
in Transplantationsforschung. Um die Gesetzmäßigkeiten der Konservierung von parenchymatösen
Organen unter 0°C zu untersuchen, wurde eine Methode zur eisfreien Cryokonservierung von
Rattennieren mit Dimethylsulfoxid (DMSO) bei -5°C und -15°C entwickelt, mit der die Viabilität
auch bei Lagerungszeiten von über 8 h erhalten bleibt. Während der PC-gesteuerten,
druckkonstanten low-flow Perfusion zur Einleitung der Cryokonservierung von 34 Rattennieren
eines PVG-Inzuchtstammes in 3 Gruppen (I:+4°C, EC; II:-5°C, EC mit 2M DMSO; III:-15°C, EC
mit 4M DMSO) wurden Perfusatfluß, Perfusionswiderstand, Urinmenge und -zusammensetzung
überwacht und analysiert. Die Viabilität nach Cryokonservierung wurde mittels
Transplantationsergebnis, Funktion nach 1 h und 48 h (tpl, n=11), histologischem
Schädigungsindex (score, n=12) sowie der Messung von 31P-Magnetresonanz-spektroskopischen
Parametern (mrs, n=11), insbesondere dem Quotienten der Signalintegrale von Glycero-3-
Phosphocholin und Phosphomonoestern (GPC/PME) sowie dem Quotienten der Signalintegrale von
Gesamtnukleotiden und Phosphomonoestern (TN/PME), evaluiert. Die Perfusion mit EC war in
allen Gruppen ohne massive Organschäden durchführbar. Das kontrollierte An- und Abfluten von
DMSO in II und III verbesserte den Widerstandsverlauf deutlich; eine signifikante Enzymurie trat
hierbei nicht auf. Bei insgesamt hervorragendem tpl in I (3/4), II (4/4) und III (2/3) ergab sich für II
ein signifikant (p < 0,05) besserer score von 1,12 (I: 1,94; III: 2,29). Der langsamere Rückgang von
TN/PME in II und III im Vergleich zu I wies auf einen deutlich verzögerten Nukleotidmetabolismus
hin, was eine Verlängerung der maximalen Lagerungszeit um ca. 50% ermöglicht. Es zeigte sich
eine mehrfach bessere Korrelation von ∆GPC/PME als Vorhersageparameter für die Viabilität der
Transplantate zu den histologischen Schäden und der Funktion der Transplantate (pscore/GPC=0,0031)
als von ∆TN/PME (pscore/TN=0,8503). Diese Ergebnisse belegen im Einklang mit den Ergebnissen
anderer Autoren die Möglichkeit einer Konservierung parenchymatöser Organe unter 0°C mit
Gefrierschutzstoffen. Der Parameter GPC/PME ist bestens für die Abschätzung von
Membranschäden geeignet. Aufgrund der deutlichen Korrelation von ∆GPC/PME mit Funktions-
parametern wie beispielsweise der K+-Diurese (pK+/GPC=0,042) muß angenommen werden, daß die
Nierenfunktion nach Reperfusion mehr als bisher angenommen vom Zustand der
Phospholipidmembranen von Zellen sowie deren Organellen als von der Nukleotidbilanz der Zellen
determiniert wird. Bei der Lokalisation und der Art dieser diskreten Schäden nach Organlagerung
infolge der Ischämie- und der Hypothermieeinwirkung zeigte sich eine Kongruenz mit den
Alterationen, die die Hyperfiltrationsschäden vorantreiben. Umgekehrt ließ sich das Ausmaß dieser
Schäden durch die gezielte Kombination von Hypothermie und DMSO signifikant reduzieren. Die
protektiven Eigenschaften von DMSO bezüglich der Hypothermieschäden an
Phospholipidmembranen und membranständigen Enzymen können hierfür verantwortlich gemacht
werden. Die Vorteile der eisfreien Cryokonservierung gegenüber herkömmlichen Lagerungs-
verfahren liegen daher nicht nur in der potentiellen Erweiterung des Lagerungsintervalls sondern
vor allem in der Verbesserung der Viabilität bei Transplantation. Die hier beobachtete gute primäre
Funktionsaufnahme stellt eine verbesserte Ausgangssituation für die Kurz- und Langzeitfunktion
von Transplantatnieren dar.
