Einfluss der Modulation der allogenen Immunogenität auf das Rejektionsverhalten von Gefäßtransplantaten in vivo am Rattenmodell

Abstract

Autologe Gefäßtransplantate weisen häufig aufgrund atherosklerotischer Veränderungen hämodynamische Funktionsstörungen auf. Die Verwendung von allogenen und von endothelialisierten alloplastischen Gefäßtransplantaten stellt eine mögliche Alternative dar. Die Spenderendothelzellen und die antigenpräsentierenden Zellen induzieren jedoch eine über die MHC-Klasse-I Antigene vermittelte Immunantwort. Durch Herunterregulation der MHC-I-Expression könnte die allogene Immunreaktion reduziert werden. Methoden Der immunmodulatorische Effekt der anti-MHC-I-Intrabody wurde in vivo an zwei Transplantationsmodellen der Ratte untersucht. Im ersten Modell wurden die allogenen A.carotis mit einem für anti-MHC-I-Intrabody kodierenden Vektor transduziert. Im zweiten Modell wurden die endothelialisierten ePTFE-Prothesen als alloplastisches Interponat in der A.abdominalis verwendet, wobei Endothelzellen (ECs) vor der Besiedlung mit einem anti-MHC-I-Intrabody- Konstrukt behandelt wurden. Ergebnisse Es zeigte sich, dass die Verminderung der Oberflächenexpression von MHC-I im Endothel durch Gentransfer die Entwicklung einer inflammatorischen Immunreaktion reduzieren kann. Die Endothelialisierung der ePTFE-Prothesen mit gentechnisch modifizierten ECs konnte wegen der mangelnden Zelladhärenz nicht beurteilt werden. Es wurde jedoch eine Operationstechnik entwickelt, die eine sichere Interponierung von 2mm-ePTFE-Prothesen in die A.abdomminalis der Ratte ermöglicht. Schlussfolgerung Mittels adenoviralen Gentransfers lässt sich eine selektive Modulation der MHC-I-Oberflächenexpression bei einem weitgehend intakten Immunsystem erreichen. Dies führt bei allogenen Gefäßtransplantaten auch in Abwesenheit einer systemischen Immunsuppression zu einer Reduktion sowohl der akuten Transplantatabstossung als auch der chronischen Transplantatvaskulopathie. Für weitere Untersuchungen der endothelialisierten ePTFE-Prothesen am Ratten-Modell müssen andere Beschichtungssubstanzen evaluiert werden.

Vascular autografts tend to deteriorate over time due to arteriosclerotic complications. Cadaveric vascular allografts and endothelized synthetic vascular grafts represent a possible alternative for this application, but donor endothelial cells and antigen presenting cells trigger allo-responses mediated by MHC class I antigen, leading to graft failure. Vascular allograft rejection and synthetic vascular graft failure due to intimal proliferation might be prevented by reducing cell surface expression of MHC I and thereby lowering the immunogenicity of the grafts. Methods An intrabody approach was used to reduce MHC I expression in vascular allografts. The effect of the anti MHC I Intrabody has been studied in two in vivo models. In the first model allogenic carotid arteries were transduced with anti MHC I Intrabody vector. In the second model allogeneic endothelial cells (ECs) were transduced with a vector encoding anti MHC I Intrabody. The ECs were seeded onto 2mm-ID (inner diameter) ePTFE grafts. Grafts werde orthotopically transplanted into abdominal aortae of rats. Results Intrabody gene transfer reduced MHC I surface expression in cultured endothelial cells. This was associated with an inhibition of intimal thickening formation. Seeded ePTFE-grafts couldn`t be assessed due to poor cell attachment. However, we have developed an anstomosis technique, which allows interposition of 2mm-ID syntetic ePTFE-grafts into abdominal aortae of rats. Conclusions Ex vivo adenoviral gene transfer of an intrabody against MHC I into rat carotid arteries prior to transplantation reduced both graft arteriosclerosis and inflammation in the absence of any systemic immunosuppression. Seeded grafts are promising alternative mode of interposition of damaged blood vessels. If it succeeded to enhance RAEC attachment, our anstomosis technique could be useful for different application in vascular research of seeded vascular syntetic grafts.