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Körpereigenes Pteridin schützt Transplantate

Forscher der Klinischen Abteilung für Allgemein- und Transplantationschirurgie haben eine vielversprechende Methode zur Minimierung des Ischämie-Reperfusionsschadens nach Transplantationen entdeckt. Die präoperative Gabe des körpereigenen Tetrahydrobiopterin (BH4) schützt die transplantierte Bauchspeicheldrüse in hohem Maß vor der Entwicklung einer durch Ischämie und Reperfusion verursachten Entzündung.

Für Patienten mit insulinabhängigem Diabetes mellitus und einer damit einhergehender terminaler Niereninsuffizienz stellt heute die kombinierte Nieren-Pankreas-Transplantation die Therapie der Wahl dar. Trotz verfeinerter chirurgischer Techniken, der Entwicklung neuer Immunosuppressiva und effektiverer Infektionsprophylaxe ist der Ischämie-Reperfusions- Schaden und eine daraus resultierende Entzündung der Bauchspeicheldrüse (Transplantatpankreatitis) nach wie vor eine der häufigsten und am meisten gefürchteten Komplikationen bei der Pankreastransplantation. Pathophysiologisch liegen der Transplantatpankreatitis insbesondere Störungen der Mikrozirkulation mit Bildung von Sauerstoffradikalen, eine vermehrte Stickstoffmonoxid (NO)-Synthasen-Aktivierung, sowie endothelial-leukozytäre Interaktionen innerhalb des transplantierten Gewebes zugrunde.

Neue Methode

Vor kurzem konnte Dr. Manuel Maglione aus der Arbeitsgruppe um Dr. Gerald Brandacher von der Abteilung für Allgemein- und Transplantationschirurgie (Leiter: Prof. Raimund Margreiter) in einer im American Journal of Transplantation publizierten Arbeit zeigen, dass die präoperative Substitution des körpereigenen Tetrahydrobiopterin (BH4) eine äußerst schützende Wirkung in Hinblick auf die Entwicklung einer Transplantatpankreatitis ausübt. BH4 ist ein essentieller Cofaktor der NO-Synthase, der die Aktivität des Enzyms in intakten Zellen und Geweben reguliert. Die Konzentration von BH4 im Gewebe regelt zudem das Gleichgewicht zwischen NOS-vermittelter Stickstoffmonoxid- und Sauerstoffradikalbildung. Unter vermehrtem, oxidativem Stress im Zuge von Ischämie und Reperfusion kommt es zu einem erhöhten Verbrauch des reduzierenden BH4. „Eine ergänzende Gabe von BH4 ist somit eine attraktive Methode zur Minimierung des Ischämie-Reperfusionsschadens“, erklärt Dr. Maglione.

Wirkung bestätigt

An dem von Doz. Jakob Troppmair geleiteten Daniel-Swarovki-Forschungslabor wurde ein neuartiges Pankreastransplantationsmodell in der Maus entwickelt, an dem nun mittels intravitaler Fluoreszenzmikroskopie in Kooperation mit Prof. Paul Hengster und Dr. Martin Hermann vom Zentrum für Inselzellforschung eine deutliche Verbesserung der Mikrozirkulation des transplantierten Organs nach BH4-Therapie beobachtet werden. Diese schützende Wirkung konnte sowohl histopathologisch als auch funktionell bestätigt werden. In Zukunft könnte darin eine neue therapeutische Option zur Reduzierung der durch Ischämie und Reperfusion verursachten Schäden nach Organtransplantationen liegen. Angesichts der potentiellen klinischen Relevanz dieser Ergebnisse erhielt die Arbeitsgruppe für diese Publikation im Oktober den von der österreichischen Gesellschaft für Transplantation verliehenen und mit 3.000 Euro dotierten Austrotransplant Biotest-Preis.

Suche nach neuen immunosuppressiven Strategien

Die Wissenschaftler wollen nun mit Hilfe von Genchip- und Proteomanalysen die molekularbiologischen Grundlagen der Pteridinwirkung beim Ischämie-Reperfusions-Schaden nach Pankreastransplantation weiter charakterisieren. Darüber hinaus untersucht die Arbeitsgruppe Experimentelle Transplantationschirurgie um Dr. Brandacher in enger Zusammenarbeit mit Prof. Ernst Werner von der Sektion für Biologische Chemie am Innsbrucker Biozentrum schwerpunktmäßig mehrere Pteridinderivate hinsichtlich ihrer immunosuppressiven Wirkung an verschiedenen Transplantationsmodellen zur Entwicklung neuer immunosuppressiver Strategien.