Expression profibrotischer Zytokine und Lymphozytenproliferation in Abhängigkeit von der immunsuppressiven Erhaltungstherapie nach Nierentransplantation

Abstract

Einleitung: Durch die Einführung neuer Immunsuppressiva wurde das Transplantat¬überleben kontinuierlich verbessert. Allerdings beruht dieser Fortschritt hauptsächlich auf Erfolgen im ersten Jahr nach Transplantation. Zu den wichtigsten Ursachen für einen Transplantatverlust nach dem ersten Jahr zählt die chronische Transplantat¬nephropathie (CAN). Pathogenetisch von Bedeutung sind hierbei profibrotische Zytokine wie Transforming Growth Factor-ß1 (TGF-ß1) und Endothelin-1 (ET-1). Im Rahmen der vorgelegten Dissertation wurde der Einfluss der immunsuppressiven Erhaltungs¬therapie auf die Expression von TGF-ß1 und ET-1 sowie auf die Lymphozyten¬proliferation bei Patienten mit stabiler Transplantatfunktion untersucht. Methoden: Patienten mit drei unterschiedlichen immunsuppressiven Behandlungs¬schemata wurden verglichen: Gruppe A, Cyclosporin A (CyA) + Mycophenolat¬mofetil (MMF); Gruppe B, Tacrolimus (Tac) + MMF; Gruppe C, Rapamycin + CyA. Aus dem Blut der Patienten wurden Lymphozyten mittels Ficoll-Dichtegradienten-Zentri¬fugation isoliert. Die Messung der Lymphozytenproliferation erfolgte mit dem MTT-Assay. TGF-ß1- und ET-1-Konzentration wurden mit ELISA untersucht. Ergebnisse: In Gruppe A war die TGF-ß1-Plasmakonzentration niedriger als in Gruppe B und C (11,3 ± 8,3 vs. 19,9 ± 8,3 vs. 24,5 ± 9,1 ng/ml, P < 0,001). Zwischen Gruppe B und C bestanden keine signifikanten Unterschiede. Die TGF-ß1-Konzentration war im Kultur-Überstand in Gruppe A am höchsten, gefolgt von Gruppe C und B (2,9 ± 1,6 vs. 2,6 ± 0,1 vs. 2,4 ± 0,3 ng/ml, P < 0,05). Die ET-1-Konzentration in Gruppe B war signifikant höher im Vergleich zu den Gruppen C und A (0,35 ± 2,41 vs. 0,07 ± 0,13 vs. 0,04 ± 4,51 fmol/l, P < 0,001). Gruppe C unterschied sich nicht signifikant von Gruppe A. Beim Vergleich der drei Gruppen hinsichtlich der Lymphozyten¬proliferation fanden sich keine signifikanten Unterschiede. Eine multiple Regressionsanalyse, in die verschiedene demo¬graphische Faktoren eingeschlossen wurden, bestätigte den Einfluss der immunsup¬pres¬siven Therapie auf die TGF-ß1-Plasmakonzentration und auf die TGF-ß1-Konzentration im Kultur-Überstand, nicht jedoch auf die ET-1-Plasmakonzentration. Der Anstieg der Serum-Kreatinin-Werte von 2001 bis 2004 war in Gruppe A höher als in Gruppe B (+11,3 ± 38,6 vs. -0,1 ± 38,2%, P < 0,05). Zwischen der histologischen Diagnose chronische Trans¬plantat¬¬nephropathie und den untersuchten Messparametern bestand kein signifikanter Zusammenhang. Schlussfolgerung: (1) Die immunsuppressive Therapie hat einen signifikanten Einfluss auf die TGF-ß1-Konzentration im Plasma und im Überstand von kultivierten Lymphozyten. Aufgrund der Diskrepanz zwischen der TGF-ß1-Plasmakonzentration und der TGF-ß1-Konzentration im Kulturüberstand von Lymphozyten ist zu vermuten, dass die TGF-ß1-Konzentration im Plasma auch von der Produktion anderer Zellen sowie von weiteren Faktoren abhängig ist. (2) Die Lymphozyten¬proliferation reflektiert nicht das Ausmaß des immun¬suppres¬siven Effektes von TGF-ß1. (3) Die Höhe der TGF-ß1-Konzentration im Plasma erlaubt keine sicheren Rückschlüsse auf die Entwicklung der Transplantatnierenfunktion. (4) Unterschiede zwischen den Gruppen im Hinblick auf die ET-1-Plasmakonzentration konnten in der multi¬variaten Analyse nicht bestätigt werden. Aufgrund der hohen Variabilität ist die Messung von ET-1-Plasma-Konzentrationen schwierig.

Background: Introduction of new immunosuppressive agents led to a continuous increase in renal transplant survival. However recent studies show that overall improvement is caused mainly by increased first year survival. The chronic allograft nephropathy (CAN) is a major cause for renal transplant failure after the first year of transplantation. Profibrotic cytokines such as transforming growth factor-beta 1 (TGF-ß1) and endothelin-1 (ET-1) as well as calcineurin inhibitors are involved in the pathogenesis and progression of CAN. Up to now prevention and therapy of CAN are not completely understood. This thesis assessed the effect of immunosuppressive therapy on TGF-ß1 and ET-1 expression as well as lymphocyte proliferation in stable renal allograft recipients. Methods: Patients were divided into three groups according to their maintenance immunosuppressive therapy: group A, cyclosporine A (CyA) + mycophenolate mofetil (MMF); B, tacrolimus (Tac) + MMF; C, rapamycine + CyA. Lymphocytes were isolated by Ficoll density gradient centrifugation. Lymphocyte proliferation was measured by MTT-Assay. TGF-ß1 and ET-1 concentration was investigated by ELISA. Results: Group A showed a significant lower TGF-ß1 plasma concentration than group B and C (11.3 ± 8.3 vs. 19.9 ± 8.3 vs. 24.5 ± 9.1 ng/ml, P < 0.001). TGF-ß1 plasma concentration was not different in group B and C. Group A showed the highest TGF-ß1 concentration in the cell culture supernatant followed by Group C and B (2.9 ± 1.6 vs. 2.6 ± 0.1 vs. 2.4 ± 0.3 ng/ml, P < 0.05). A significant higher ET-1 concentration was found in Group B compared to Group C and A (0.35 ± 2.41 vs. 0.07 ± 0.13 & 0.35 ± 2.41 vs. 0.04 ± 4.51 fmol/l, P < 0.001). Group A and C showed no significant difference. No differences between groups were found regarding lymphocyte proliferation. Multiple regression analysis showed a significant influence of the immunosuppressive therapy on TGF-ß1 plasma concentration and TGF-ß1 concentration in the cell culture supernatant. Otherwise no significant influence on ET-1 plasma concentration was found. Serum creatinine concentration increased more in group A than group B (+11.3 ± 38.6 % vs. -0.1 ± 38.2 %) from 2001 to 2004. The incidence of CAN was not different between the investigated groups. Our parameters showed no differences between patients with or without CAN. Conclusion: (1) Immunosuppressive therapy has a significant influence on TGF-ß1 concentration both in plasma and cell culture supernatants. However TGF-ß1 concentration in plasma and cell culture supernatant did not correlate. Therefore it is concluded that TGF-ß1 plasma concentration is influenced by other cell types and may also be confounded by other factors. (2) In this study lymphocyte proliferation does not reflect the immunosuppressive effect. (3) TGF-ß1 concentration is not predictive regarding renal transplant function in the follow-up period. (4) Differences of ET-1 plasma concentration between groups were not statistically significant in the multivariate analysis. The measurement of ET-1 plasma concentration is complicated due to high intra- and inter individual variability.