Die LCT stellt eine vielversprechende alternative Therapie zur OLT für bestimmte Formen des Leberversagen dar. Der bisher gängige intraportale Applikationsweg kann jedoch nicht immer klinisch angewendet werden. Und erscheint hinsichtlich einer gefahrlosen und effizienten Implantation der Spenderhepatozyten im Empfängerparenchym nicht optimal. Aus diesem Grunde sind alternative Applikationsrouten und ektoper Implantationsorte zu evaluieren. Im Kleintiermodell wurde die ektope Hepatozytentransplantation in die Milz erfolgreich durchgeführt, während es im Großtiermodell widersprüchliche Ergebnisse gibt. In der vorliegenden Arbeit wurden die Applikationsrouten via Portalvene, via A. gastroepiploica und per direkter Milzinjektion von allogenen Donorhepatozyten im Großtiermodell evaluiert. Dabei wurde die Zellintegration ins Leberparenchym im präklinischen Großtiermodell des Miniaturschweines untersucht. Männliche Spenderhepatozyten von Landrasseschweinen wurden mit MPIO-Partikeln in vitro in Adhäsionskultur markiert, danach erfolgte die LCT über die drei Applikationsrouten. Die Empfängertiere wurden wiederholt zur in vivo Zelldetektion im 3.0 Tesla MRT und computertomographisch für einem Zeitraum von bis zu acht Wochen nach LCT untersucht. Im MRT und korrelierenden histologischen Untersuchungen zeigten sich Mikroembolisationen der Donorhepatozyten. Eine Zelldetektion in vivo im MRT war möglich. Die Zellapplikation per direkter Milzinjektion, verglichen mit intraarterieller Zellapplikation via A. gastroepiploica, führte zu einer Zellretention in der Milz und einer geringeren Translokation in das Leberparenchym der Empfängertiere. Nach intraportaler Zellapplikation kam es vermehrt zur Bildung von Mikrothromben im Portalstromgebiet, die bis zu acht Wochen nach LCT persistierten. Die Zelladministration via A. gastroepiploica führte zu signifikant weniger Thrombenbildung. Die Zellintegration der Donorhepatozyten ins Leberparenchym wurde mittels Berliner-Blau-Färbung, FISH- Typing und PCR untersucht. Dabei wurde eine vergleichbare Quantität an transplantierten Hepatozyten in die Leber bei intraportaler und intraarterieller Zelladministration nachgewiesen. Die Zellmenge nach Milzinjektion war signifikant geringer. Nach Milzinjektion kam es zur Bildung von Hepatozytennestern im Milzparenchym. Dies konnte mittels immunhistologischer Färbung mit hepatozytenspezifischen Antikörpern nachgewiesen werden. Nach Applikation der Zellen via A. gastroepiploica konnten nur einzelne wenige Zellen in der Milzpulpa dargestellt werden. Die Entzündungsreaktion und Nekrose im Empfängerparenchym unterschied sich nicht signifikant bei den drei Applikationsrouten. Diese Ergebnisse zeigen relevante Mechanismen in der klinischen Anwendung der LCT auf und suggerieren, dass die Applikationsroute via. A. gastroepiploica weiter evaluiert werden sollte. Diese Ergebnisse stellen einen vielversprechenden Ansatz in der ektopen Transplantation von Hepatozyten dar. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass die in vivo Zelldetektion eine frühzeitige Erkennung von möglichen Komplikationen durch transplantierte Hepatozyten ermöglicht.
LCT is a promising therapeutical alternative approach to OLT for certain kinds of liver failure. The most common way of application is by injection into the portal vein. Unfortunately this technique cannot be applied in all clinical situations. It doesn`t appear to be optimal with respect to a riskless and efficient implantation of donor hepatocytes in the recipient parenchyma. Thus, alternative application routes and ectopic implantation sites are to be evaluated. In the small animal model ectopic hepatocyte transplantation in the spleen was successfully conducted, meanwhile there are contradictory results in the large animal model. In this study the application via intraportal route, A. gastroepiploica and direct injection in the splenic parenchyma with allogenic donor hepatocytes in the large animal model were examined. The cell integration into the liver parenchyma in the preclinical large animal model of the MiniPig was assessed. Male donor hepatocytes from landrace pigs were marked with MPIO particles in in vitro adhesion culture, afterwards LCT was conducted via those three application routes. The recipient animals were repeatedly put through an 3.0 Tesla MR- and CT scan for in vivo cell detection for a time span of up to eight weeks after LCT. Microembolisations of donor hepatocytes were found in the MRI scan and were correlated with the histological examination. A cell detection in vivo in the MRI was possible. Application of cells by direct parenchymal injection into the spleen, compared to intraarterial application via A. gastroepiploica led to retention of cells in the spleen with less translocation of cells to the liver parenchyma of the recipient animals. Intraportal cell application led to increased formation of microembolisations in the portal area, which persisted for up to eight weeks post transplantation. The transplantation via A. gastroepiploica led to significantly less formation of thrombi. Cell integration of donor hepatocytes into the liver parenchyma was assessed via Prussian blue staining, FISH-Typing and PCR. Hence a similar quantity of transplanted hepatocytes in the liver were found after intraportal or intraarterial cell administration. The cell quantity after direct splenic injection was significantly lower. Direct injection into the spleen led to the formation of nests of hepatocytes in the splenic parenchyma, which was verified by immunohistological staining with hepatocyte specific antibodies. Application of cells via A. gastroepiploica resulted in only few single cells in the splenic pulp. Inflammation and necrosis in the recipient parenchyma didn`t differ significantly in any of the three application routes. Those results demonstrate relevant mechanisms in the clinical application of the LCT and suggest that administration via A. gastroepiploica should be further evaluated. Those results present a promising approach in the ectopic transplantation of hepatocytes. Furthermore we showed that in vivo cell detection enables a early recognition of possible complications by transplanted hepatocytes.
