dc.contributor.author
Kehr, Christoph Daniel
dc.date.accessioned
2023-11-27T13:39:18Z
dc.date.available
2023-11-27T13:39:18Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/39846
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-39567
dc.description.abstract
Die Verwendung primärer humaner Leberzellen hat sich in den letzten Jahren zu einem Goldstandard entwickelt. Der momentane Bedarf an primären humanen Leberzellen wird größtenteils aus Leberteilresektaten gewonnen, die bei tumorchirurgischen Eingriffen reseziert werden. Eine weitere anerkannte Methode ist die Zellisolierung aus Organen, die aus unterschiedlichen Gründen nicht zur Transplantation zugelassen wurden.
Sorgen bezüglich einer Kontamination der gewonnenen Leberzellen mit Tumorzellen bzw. die Verfügbarkeit von abgelehnten Spenderorganen hat bisher eine breitere Verwendung dieser Zellquellen eingeschränkt. Ziel dieser Arbeit ist, die Nutzung erkrankter Organe von Transplantatempfängern zur Zellisolierung zu evaluieren.
Leberzellen aus 10 erkrankten (DG) und aus 12 abgelehnten Spenderorganen primär gesunder Spender (CG) wurden unter Anwendung eines standardisierten fünfstufigen Kollagenase-Perfusionsprotokolls isoliert. Zur Verkürzung der warmen Ischämiezeit wurde die Perfusionsmethode unter Verwendung von Foley-Kathetern optimiert.
Ergebnisse
Das Ausgangsgewicht der erkrankten Organe war mit 1621 586g signifikant niedriger als in der Kontrollgruppe (1963 336g, p=0,048).
Die durchschnittliche Ischämiezeit von 40 ± 14,1 min konnte durch Anwendung der Blasenkatheter-Methode signifikant auf 12 ± 5,2 min reduziert werden (p=0,0001). Die Vitalität der isolierten Leberzellen war bei DG (57 ± 16%) vergleichbar mit der Zellvitalität von CG (66 ± 13% (p= 0,26)). Zellaufreinigung führte zu einer Verringerung der Vitalität um 9% (DG) bzw. 12% (CG) und führte somit zu einem signifikanten Vitalitätsunterschied (p=0,04).
Die Zellisolierung führte bei den Organen der Kontrollgruppe zu einer signifikanten Gewichtsreduktion vor- und nach Zellisolierung (p=0,001), bei erkrankten Organen führte die Zellisolierung zu keiner nennenswerten Gewichtsabnahme (p=0,564).
Ein höheres Ausgangsgewicht der Organe führte nicht zu einer höheren Zellausbeute (CG: p=0,36; DG: p= 0,535) oder zu einer höheren Anzahl vitaler Zellen (CG: p= 0,536; DG: p=0,462).
Bei erkrankten Organen war jedoch bei höheren Zellausbeuten tendenziell eine höhere Zellvitalität feststellbar (DG: p= 0,069 vs. CG: p=0,301)
Interessanterweise zeigte sich in der Gruppe der erkrankten Organe eine Korrelation zwischen Volumen des Zellpellets (Volumen der Zellsuspension nach dreimaliger Zentrifugation und zweimaliger Resuspension) und der Zellvitalität (DG: p=0,007; CG: p=0,083).
Schlussfolgerung
Die vorliegende Arbeit zeigt, dass die Isolierung von vitalen Zellen aus erkrankten Organen grundsätzlich möglich ist. Der Einfluss von Zellaufreinigung auf die Zellvitalität zeigt die Notwendigkeit die Zellaufreinigung zu optimieren, da höchstwahrscheinlich steatotische Zellen während der Wasch- und Resuspensionsintervalle mit dem Überstand abgegossen werden. Die in beiden Gruppen nicht nachweisbare Korrelation zwischen Ausgangsgewicht der Organe und den gemessenen Zellzahlen könnte auf einen unzureichenden Organverdau hinweisen und sollte ebenso in zukünftigen Studien untersucht werden, wie der Einfluss der Zellpelletgröße auf die Zellvitalität.
de
dc.description.abstract
The demand for research purpose primary human liver cells is mostly covered by
liver specimen obtained during liver tumor surgery or –with greater technical and
logistical efforts- the use of livers rejected from the transplant program. To meet the
growing demand, the isolation of liver cells from livers of transplant graft recipients
was evaluated in this study.
Liver cells were isolated according to a standardized five-step collagenase perfusion
protocol as published before. 10 diseased livers obtained from liver transplant
recipients (diseased grafts; DG) and 12 livers rejected from transplantation (control
group CG) were included in this study. To minimize warm ischemic time a new
cannulation method using standard foley catheters had to be established.
Diseased grafts were significantly lighter (1679 ± 606g) as compared to healthy
organs (1963 ± 336g; p=0.048). Due to the novel cannulation method using foley
catheters ischemic time of diseased grafts was significantly reduced from 40 ± 14.1
min to 12 ± 5,2 min (p=0.0001).
Mean ischemic time was 2.4 ±1.2h in DG and (10.9 ± 4.3h) in CG (p=0.00022) and
did not show any impact on cell viability in either group (DG: p=0.437; GC: p=0.801).
No correlation could be found between oxygen consumption and the total number of
vital cells (DG: p=0.906 vs. CG: p=0.066)
Post isolation cell vitality did not differ in either group. (DG57% ±16% vs. CG: 66
±13%, p= 0.26). Cell purification led to a lower vitality in both groups and yielded a
significant difference in cell vitality (DG: 48% ± 9% vs. CG: 56% ± 12%, p= 0.04). Cell
isolation led to a significant reduction of organ weight in CG (p=0.001), whereas no
significant pre/post isolation weight change could be observed in DG. A higher graft
weight did not result in a higher cell yield (CG: p=0.36; DG: p= 0.535) or a higher
number of vital cells (CG: p= 0.536; DG: p=0.462).
Interestingly, a significant correlation between cell vitality and cell pellet volume
(volume of cell suspension after centrifugation and re-suspension steps) could be
observed in DG (DG: p=0.007; CG: p=0.083).
Conclusion:
This study demonstrates, that cell isolation from diseased whole human livers is
possible. The impact of cell purification processes on cell vitality shows, that future
projects have to focus on cell purification, since steatotic liver cells are most likely to
be discarded during washing steps. The insignificant correlation between organ
weight and cell counts might indicate insufficient organ digestion.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
transplantation
en
dc.subject
primary human liver cells
en
dc.subject
liver cell isolation
en
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Nutzung von Organen von Leberempfängern zur Isolierung primärer humaner Leberzellen
dc.contributor.gender
male
dc.contributor.firstReferee
N.N.
dc.contributor.furtherReferee
N.N.
dc.date.accepted
2023-11-30
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-refubium-39846-9
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access