Aufgrund des stetig zunehmendem Organbedarfs und einer gleichzeitig rückläufigen Anzahl von Organspenden, wurden in den letzten Jahren die Spenderkriterien erweitert (Extended criteria donor, ECD) und die Nierentransplantation sogenannter „marginaler“ Organe zugelassen. ECD bedeutet hirntote Nierenspender, die entweder ≥ 60 Jahre oder zwischen 50 und 60 Jahre alt mit zusätzlich zwei der folgenden Eigenschaften sind: Hypertonie, ein Serumkreatininwert > 1.5 mg/dl oder Versterben aufgrund eines zerebrovaskulären Ereignisses. Neben Faktoren wie dem Spenderalter, einer verlängerten kalten Ischämiezeit oder dem Ischämie-/Reperfusionsschaden ist der Hirntod (HT) ein wesentlicher Alloantigen-unabhängiger Risikofaktor. Organe hirntoter Spender zeigen in der Regel eine erhöhte Immunogenität und können im Empfänger zu einer verstärkten Immunantwort führen. In zahlreichen Studien wurde die entscheidende Rolle von IL-6 bei der Immunregulation sowie als Prädiktor für akute Abstoßungsepisoden gezeigt. Während des Hirntodes kommt es im Spender zu einer massiven IL-6 Ausschüttung, welche das Transplantat bereits vor Entnahme schädigt und dessen Immunogenität erhöht. Zur Reduktion der Transplantatimmunogenität und des transplantations-assoziierten I/R-Schadens wurden in unserem experimentellen Ansatz hirntote Spenderratten (F-344) mit einer einmaligen Applikation eines anti-IL-6R monoklonalen Antikörpers (CD126 mAb) vorbehandelt und im Anschluss der Effekt auf die Transplantatqualität sowie die frühe (18h, 7d) und späte (nach 5Mo) Immunantwort des Empfängers untersucht. Hierfür wurden etablierte standardisierte Modelle der Hirntodinduktion und der Nierentransplantation in der Ratte (F-344->Lewis Ratten) verwendet. Als Kontrolle diente die Transplantation von Nieren unbehandelter hirntoter Spender sowie von Nieren unbehandelter und vorbehandelter Lebendspender. An den drei gewählten Zeitpunkten (18h, 7d, 5Mo) wurden durchflusszytometrische Untersuchungen (FACS: APZ, T-Zellen, NK- und NKT-Zellen in Niere, Milz und Blut), Analysen zur Zytokinsekretion (ELISA: IFN-γ, IL-2, IL-4, , IL-10, TNF-α, IL-6; Milzzellkulturüberstände und Serum) sowie histologische Untersuchungen durchgeführt. Für die Bestimmung der Transplantat-Langzeitfunktion (5Mo) wurden zusätzlich die Kreatinin-Clearance sowie die Proteinurie durch serielle Messungen bestimmt. Es konnte gezeigt werden, dass eine einmalige Vorbehandlung des hirntoten Spenders mit einem monoklonalen anti-IL-6R Antikörper eine signifikante Reduktion transplantatinfiltrierender Zellen zu einem frühen Zeitpunkt nach Transplantation (7d p.t.) gegenüber der unbehandelten Kontrollgruppe hirntoter Spender bewirkt. Ebenso ergaben die ELISA-Analysen an Tag 7 tendenziell geringere Serumproteinkonzentrationen der Zytokine IL-6 sowie signifikant reduzierte Konzentrationen von IFN-γ in der Gruppe vorbehandelter Hirntodspender im Vergleich zu unbehandelten Kontrollen. Eine einmalige Vorbehandlung des hirntoten Spenders mit dem anti-IL-6R mAb verringert die Ausprägung der frühen Immunantwort, während Empfänger eines Transplantats von Lebendspendern nicht von einer Vorbehandlung zu profitieren scheinen. Ein Benefit der Spendervorbehandlung für die Langzeitfunktion des Nierentransplantats konnte in unserem Modell nicht nachgewiesen werden.
Due to the steadily increasing need of organs and simultaneously declining numbers of donor organs, criteria for organ donation have been extended (extended criteria donors „ECD“) allowing the kidney transplantation of so called ‘marginal’ organs. ECD donors are brain-dead and either ≥ 60 or between 50 and 60 years old and fulfilling one of the following characteristics: hypertension, serum creatinine concentration > 1.5 mg/dl or death due to cerebrovascular event. Besides donor age, prolonged cold ischemia and ischemia/reperfusion damage, brain death is a substantial alloantigen independent risk factor. Organs of brain-dead donors usually show an increased immunogenicity and may provoke an intensified host immune response. In numerous studies the key role of IL-6 in immune regulation and as a predictor for acute transplant rejection has been shown. Brain dead induces a massive IL-6 release which increases donor organ immunogenicity and damages the organ itself prior to explantation. In our experimental setting F 344 donor rats were once treated with a single dose of the anti-IL6R monoclonal antibody (CD126 mAb) 1 hour after brain death induction and 5 hours prior to explantation to reduce transplant immunogenicity and transplantation related I/R damage. Effects regarding transplant quality as well as early (18h, 7d) and late (5Mo) host immune response were studied. Therefore a standardised model of brain death induction and kidney transplantation in rats (F-344 -> Lewis model) was used. Transplantation of kidneys of untreated brain-dead donors and pretreated living-donor rats served as controls. Besides histological diagnostics, FACS analysis were performed to determine and characterize relevant cell populations (APC, T-cells, NK-cells, NKT-cells in kidney, spleen and blood). Cytokines were evaluated in supernatants of spleen cell cultures and serum by ELISA (IFN-γ, IL-2, IL-4, , IL-10, TNF-α, IL-6). Long-term organ function was examined by sequential determination of serum creatinine clearance and proteinuria. We could show that a single treatment of the brain-dead donor with the monoclonal antibody anti-IL6R significantly reduces the amount of graft infiltrating cells 7d after transplantation compared to the untreated brain-dead control group. Cytokine analysis at postoperative day 7 revealed reduced serum concentrations of IL-6 as well as of IFN-γ in the pretreated brain-dead group compared to untreated controls. A single pretreatment of the brain-dead donor with the anti-IL-6R mAb reduces the early immune response whereas recipients of pretreated living donors do not seem to profit. Donor pretreatment with anti-IL6R mAb could not improve long-term function of the renal graft.
