Dokument: Etablierung eines xenogenen Modells der warmen Leberischämie zur Untersuchung hepatisch-vaskulärer Adhäsion und Extravasation humaner CD133+ Knochenmarkstammzellen unter dem Einfluss von Thrombozyten
| Titel: | Etablierung eines xenogenen Modells der warmen Leberischämie zur Untersuchung hepatisch-vaskulärer Adhäsion und Extravasation humaner CD133+ Knochenmarkstammzellen unter dem Einfluss von Thrombozyten | |||||||
| Weiterer Titel: | Establishment of a xenogeneic model of warm hepatic ischaemia for the investigation of hepatic–vascular adhesion and extravasation of human CD133+ bone marrow stem cells under the influence of platelets | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=53758 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20200720-123253-1 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Pinchuk, Iryna [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Schulte am Esch, Jan [Gutachter] Prof. Dr. Bode, Johannes [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | CD133, Thrombozyten, Leber, Ischämie, Stammzelle, Homing | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Hintergrund: Klinische Erfahrungen und experimentellen Daten konnten durch die Applikation von hämatopoetischen CD133+ Knochenmarkstammzellen (CD133+ KMSZ) in die Blutbahn einen positiven Effekt auf das Regenerationspotential der Leber nach einer Leberteileresektion zeigen. Die Hypothese dahinter besteht in der Annahme einer beschleunigten physiologischen Mobilisierung der KMSZ mit anschließender Ansiedlung in einer geschädigten Leber. Zusätzlich konnten mehrere Forschungsgruppen einen positiven Effekt von Thrombozyten auf die Mobilisation und Adhäsion von Entzündungs- und Stammzellen im Körperkreislauf demonstrieren.
Ziele: Um den Einfluss von Thrombozyten auf das Homing von humanen CD133+ KMSZ beurteilen zu können, sollte zuerst ein Xenomodell einer isoliert perfundierten Rattenleber in Kombination mit In situ Imaging etabliert werden. Dies ist die Voraussetzung, um sowohl die Ansiedlung als auch die Extravasation der Stammzellen allein und nach der Inkubation mit Thrombozyten beurteilen zu können. Methoden: Die Gewinnung der humanen CD133+ KMSZ erfolgte durch Aufreinigung von Spenderknochenmark mittels Magnetic-activated cell sorting (MACS). Währenddessen erfolgte gleichzeitig die Fluoreszenzmarkierung der KMSZ mit PKH67 Green, so dass diese während des Versuchs mittels In situ Imaging detektiert werden konnten. Die Thrombozyten wurden entsprechend dem Knochenmark vom gleichen Spender entnommen. Das Modell der isoliert perfundierten Rattenleber wurde als Singel Pass System an freipräparierten und in situ belassenen Lebern von männlichen Wista Ratten aufgebaut. Die 70%-Leberteilresektion wurde durch eine Ligatur der zuführenden Venen zum mittleren und linken Leberlappen imitiert. Der zeitliche Ablauf bestand aus einer 30-minütigen warmen Ischämie, zweistündiger Reperfusion und anschließender Injektion der KMSZ unter In situ Imaging. Anhand der Videoaufnahmen wurde die Position und Menge der KMSZ (intravasal oder parenchymal) dreimal aller 15 Minuten nach der Injektion evaluiert. Diese Beobachtungen erfolgten mit unbehandelten KMSZ und mit KMSZ, die mit Thrombozyten inkubiert wurden. Zusätzlich erfolgte die Beobachtung von unbehandelten KMSZ, die erst nach einer Injektion von Thrombozyten injiziert wurden. Nach den Perfusionsversuchen wurden die Rattenlebern kryokonserviert, um mittels Immunfluoreszenzfärbung und Konfokalmikroskopie CD133+ KMSZ im Organ nachzuweisen. Ergebnisse: Innerhalb der ersten 15 Minuten post injectionem konnten CD133+ KMSZ sowohl intravasal als auch parenchymal nachgewiesen werden. Bezüglich der intravasalen Akkumulation der KMSZ zeigten sich keine signifikanten Unterschiede innerhalb der Versuchsgruppen. Im Rahmen der CD133+ KMSZ Extravasation konnte gezeigt werden, dass diese unter Thrombozyten-Vorlauf (p<0,042) und insbesondere Thrombozyten-Inkubation (p<0,031) signifikant erhöht war. Eine längere Perfusion über 15 Minuten veränderte die Extravasation nicht maßgeblich. Schlussfolgerung: Sowohl ein Vorlauf, insbesondere aber die Inkubation mit Thrombozyten fördern in einem Xenomodell einer isoliert perfundierten Rattenleber die frühe Extravasation von CD133+ KMSZ. Mit Hilfe dieser Daten könnte die Anwendung von Thrombozyten gezielt zur Optimierung von therapeutischen Maßnahmen im Rahmen der Leberregeneration nach Leberteilresektionen eingesetzt werden.Background: Clinical experience and experimental data have shown that hepatic partial resection and haematopoietic CD133+ bone marrow stem cell (CD133+ BMSC) application to the bloodstream have a positive effect on liver regeneration. An accelerated physiological mobilisation of BMSCs with subsequent colonisation in a damaged liver is assumed to cause this effect. In addition, several research groups have shown a positive effect of platelets on the mobilisation and adhesion of inflammatory and stem cells in the systemic circulation. Aims: To evaluate the impact of platelets on hepatic homing of human CD133+ BMSCs, a xenogeneic model of an isolated perfused rat liver in combination with in situ imaging must be established. This is a prerequisite for the assessment of colonisation as well as extravasation of stem cells alone and after incubation with platelets. Methods: Human CD133+ BMSCs were purified from the donor bone marrow utilising magnetically activated cell sorting. During this process, fluorescence labelling of BMSCs with PKH67 Green was simultaneously performed; thus, BMSCs could be detected during the experiment via in situ imaging. Platelets and bone marrow were obtained from the same donor. The model of the isolated perfused rat liver was developed as a single-pass system on free prepared and in situ left livers of male Wistar rats; 70% partial resection was characterised by ligating the afferent veins to the middle and left lobes of the liver. The time course comprised 30-min warm ischaemia, 2-h reperfusion and subsequent injection of BMSCs using in situ imaging. Based on the video recordings, the position and amount of BMSCs (intravascular or parenchymal) were evaluated thrice every 15 min after the injection. These observations were made with untreated BMSCs and BMSCs incubated with platelets. Furthermore, untreated BMSCs, which were used after the injection of platelets, were assessed. After the perfusion experiments, the rat livers were cryopreserved for detecting CD133+ BMSCs in the organ using immunofluorescent staining and confocal microscopy. Results: Within the first 15 min of the injection, CD133+ BMSCs could be detected in the intravascular space and parenchymal tissue. Regarding the intravascular accumulation of BMSCs, no significant differences were found among the experimental groups. The extravasation of CD133+ BMSCs significantly increased in experiments with platelet forerun (p < 0.042), particularly with platelet incubation (p < 0.031). Prolonged perfusion for >15 min did not significantly alter the extravasation. Conclusion: Platelet forerun and, particularly, incubation with platelets promote early extravasation of CD133+ BMSCs in a xenogeneic model of an isolated perfused rat liver. Using these data, thrombocytes could be targeted for use in the optimisation of therapeutic measures in the context of liver regeneration after liver resections. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 20.07.2020 | |||||||
| Dateien geändert am: | 20.07.2020 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 02.10.2019 | |||||||
| Datum der Promotion: | 15.07.2020 |
