Immunantwort nach Steroidvorbehandlung hirntoter Organspender bei Nierentransplantationen

Abstract

Abstrakt Fragestellung Der Hirntod ist ein eigenständiger Risikofaktor für das Outcome bei Nierentransplantationen. Die mit dem Hirntod verbundenen pathophysiologischen Prozesse führen zu einem verstärkten Ischämie-/Reperfusionsschaden nach der Organtransplantation, einer schlechteren initialer Transplantatfunktion sowie zu vermehrten akuten Abstoßungsreaktionen. In experimentellen und klinischen Studien konnte ein positiver Einfluss von Steroidvorbehandlungen der Spender auf das Transplantatoutcome beobachtet werden. Das Ziel dieser Arbeit war, den Einfluss einer Vorbehandlung hirntoter Nierenspender mit Methylprednisolon auf die spenderspezifische T-Zell-Alloreaktivität und die frühe zelluläre Immunantwort des Organempfängers zu überprüfen. Methoden Nierenempfänger erhielten randomisiert Nieren von vorbehandelten (n=27) oder nicht vorbehandelten (n=30) hirntoten Nierenspendern. Sowohl ETKAS- (Eurotransplant Kidney Allocation System, Empfänger und Spender <65 Jahre) als auch ESP- Patienten (Eurotransplant Senior Program, Empfänger und Spender >65 Jahre) wurden in die Studie eingeschlossen. Die Vorbehandlung bestand aus einem 500 mg Methylprednisolon-Bolus i.v. 12 Stunden vor Organentnahme und anschließender Infusion von 100 mg Methylprednisolon pro Stunde i.v. bis zur Explantation. Mit dem IFN--ELISPOT-Assay wurde die spenderspezifische T-Zell- Alloreaktivität der Empfänger pro 2,5 x 106 T-Lymphozyten in vitro bestimmt. Die Anzahl akuter Rejektionen wurde miteinander verglichen. Eine Charakterisierung der zellulären Immunantwort erfolgte mittels FACS-Analyse von T-Zellen, B-Zellen, natürlichen Killerzellen und dendritischen Zellen. ELISPOT und FACS-Analyse wurden sowohl präoperativ als auch am 7. postoperativen Tag durchgeführt. Ergebnisse Bei der Betrachtung aller Patienten unabhängig vom Allokationsprogramm war die T-Zell-Alloreaktivität präoperativ nicht unterschiedlich. An Tag 7 war die T-Zell-Alloreaktivität nach Spendervorbehandlung statistisch signifikant reduziert (p=0,0110). Die T -Zell-Alloreaktivität der ETKAS-Patienten war sowohl an Tag 0 (p=0,0021) als auch an Tag 7 (p=0,0049) statistisch signifikant reduziert. In der Gruppe der ESP-Patienten war die Alloreaktivität nach Spendervorbehandlung an Tag 0 ausgeprägter als in der Kontrollgruppe, ohne statistische Signifikanz zu erreichen (p=0,0539). An Tag 7 gab es keine Unterschiede zwischen den beiden Patientengruppen. Die Zahl akuter Rejektionen war in der Gruppe der ETKAS- Patienten mit vergleichbarer Immunsuppression nach Spendervorbehandlung signifikant niedriger als in der Kontrollgruppe (p=0,0461). Bei Patienten des ESP konnte keine Reduktion der Abstoßungsrate nach Spendervorbehandlung festgestellt werden. Die Leukozytentypisierung zeigte einen vergleichbaren Status der einzelnen Patientengruppen in Bezug auf die relative Leukozytenzusammensetzung sowohl prä- als auch postoperativ. Schlussfolgerung Die Ergebnisse sprechen für eine Abschwächung der initialen Immunantwort nach Spendervorbehandlung mit Methylprednisolon für ETKAS-Patienten. Eine Wirkung der Behandlung bei Patienten des ESP konnte nicht gezeigt werden. Eine zuverlässige Aussage in Bezug auf die Patienten des ESP ist jedoch aufgrund niedriger Fallzahlen nicht möglich.

Abstract Background Brain death is an independent risk factor in the outcome of renal transplantations. The pathophysiological processes related to brain death cause increased ischemia/reperfusion injury after organ transplantation, increased initial graft dysfunction and more frequent acute rejections. Experimental and clinical studies have shown a positive effect of pre- operative steroid donor treatment regarding the graft outcome. The goal of this study was to examine the effect of methylprednisolone treatment of brain- dead kidney donors on the donor-specific T-cell alloreactivity and the early cellular immune response of the recipient. Methods Recipients of renal transplants received kidneys of brain-dead kidney donors who were treated with methylprednisolone (n=27) were compared with recipients of untreated donor kidneys (n=30) within a randomized study. Both ETKAS- (Eurotransplant Kidney Allocation System, recipient and donor <65 years) and ESP-patients (Eurotransplant Senior Program, recipient and donor >65 years) were included in the study. The pre-treatment consisted of an intravenous application of 500 mg methylprednisolone as a bolus 12 hours before organ explantation and successive intravenous application of 100 mg per hour until explantation. The donor-specific T-cell alloreactivity of recipients per 2,5 x 106 T-lymphocytes was determined in vitro using the IFN--ELISPOT-assay. The number of acute rejections was compared. A characterisation of the cellular immune response was done using FACS-analysis of T-cells, B-cells, natural killer cells and dendritic cells. ELISPOT and FACS-analysis were performed before transplantation (day 0) and on post-operative day 7. Results When comparing all patients disregarding the allocation program T-cell alloreactivity was not different before organ transplantation. On day 7 T-cell alloreactivity after pre-treatment of the donors was significantly reduced (p=0,0110). T-cell alloreactivity of the ETKAS-patients was significantly reduced on day 0 (p=0,0021) and on day 7 (p=0,0049). On day 0 alloreactivity in ESP-patients after donor pre-treatment was higher compared to controls, without being statistically significant (p=0,0539). On day 7 there was no difference between the compared groups. The frequency of acute rejections was significantly reduced after donor pre-treatment in ETKAS-patients with similar post- operative immunosuppressive treatment (p=0,0461), whereas there was no difference in ESP-patients. Leukocyte characterisation showed similar relative leukocyte patterns in all patient groups on day 0 and day 7. Conclusion The results indicate an attenuation of the initial immune response after donor pre-treatment with methylprednisolone in ETKAS-patients. An effect in ESP- patients could not be shown in this study. However, a valid conclusion regarding the ESP-patients is not possible because of a low number of cases.