Amount of co-transplanted donor-derived leukocytes determines in-vivo microchimerism and mixed lymphocyte culture changes post-liver transplantation

 

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Zusammenfassung

Einleitung: Mit einem Organtransplantat werden zusätzlich zu dem eigentlichen Parenchym trotz Spülung mit Konservierungslösungen eine große Anzahl von Spender-abstammenden Leukozyten übertragen. Der Einfluss dieser sog. „Passenger”-Lymphozyten auf die Entstehung eines Mikrochimärismus nach Lebertransplantation und daraus folgende immunologische Veränderungen wurden in dieser Studie untersucht.
Methode: 26 orthotope Lebertransplantationspatienten wurden prospektiv bez. immunologischer Veränderungen analysiert. Intraoperativ wurden Leberbiopsien bei der Präparation der Spenderleber auf dem Seittisch gewonnen. Periphere Blut-Lymphozyten wurden von den Patienten im Verlauf zu mehreren definierten Zeitpunkten abgenommen. Spender-Milzzellen wurden während der Organentnahme entnommen.
Ergebnisse: Die HLA-PCR-Analyse zeigte eine anhaltende Ausprägung eines Mikrochimärismus im peripheren Blut bei 15 von 26 Patienten bis durchschnittlich zur 7. Woche nach Transplantation. Nach diesem Zeitpunkt gelang der Nachweis im peripheren Blut nicht mehr, wahrscheinlich aufgrund des Auswanderns der Zellen in die Empfängergewebe mit Bildung eines sog. zentralen Mikrochimärismus. „Passenger”-Spender-Leukozyten konnten in allen Lebertransplantatbiopsien nachgewiesen werden. Für die 15 Patienten, welche nachfolgend einen Mikrochimärismus aufzeigten, war die Anzahl der „ Passenger”-Leukozyten in der Lebertransplantatbiopsie im Mittel 155,8 Leukozyten pro mm² Lebergewebe (Standardabweichung ± 23,2 Zellen/mm²). Für Patienten ohne nachfolgenden Chimärismus zeigten sich im Durchschnitt nur 90,4 „Passenger”-Leukozyten pro mm² untersuchtem Lebergewebe (Standardabweichung ± 14,5 Zellen/mm²). Die Lymphozytenproliferation, gemessen mittels der Spender-spezifischen „multiplen” gemischten Lymphozytenreaktion (dsmMLC), war bei den 15 Patienten mit stabilem Mikrochimärismus auf durchschnittlich 62 % (Standardabweichung ± 14,5 %) des präoperativen Ausgangswertes reduziert. Bei den anderen 11 Patienten ohne Mikrochimärismus blieben die dsmMLC Resultate wie präoperativ auf gleichbleibend hohen Werten mit einem Mittel von 106 % des präoperativen Ausgangswertes (Standardabweichung ± 13,4).
Diskussion: Die Ergebnisse dieser Studie zum Mikrochimärismus und zur Lymphozytenreaktivität nach Lebertransplantation weisen darauf hin, dass die Kotransplantation von Spender Leukozyten in einem Lebertransplantat eine wichtige und aktive Rolle in der Modulation des Empfänger-Immunsystems spielt.

Abstract

Objective: To evaluate the impact of passenger leukocytes in liver grafts on the rate of microchimerism induction after liver transplantation and to evaluate immunological changes thereafter based on serial donor-specific MLC's in these patients.
Methods: 26 orthotopic liver transplant recipients were prospectively evaluated for immunological changes based on the co-transplantation of donor-derived leukocytes. Intraoperatively harvested liver biopsies and peripheral blood-lymphocytes of liver transplant recipients were sampled at various time points. Donor spleen cells were obtained during organ procurement.
Results: HLA-PCR analysis demonstrated a stable pattern of microchimerism in 15 out of 26 patients. Microchimerism was detectable by PCR up to a mean of 7 weeks after transplantation, when chimerism in the peripheral blood became negative. Passenger donor leukocytes were present in all biopsies obtained during backtable preparation of the liver graft. For the 15 patients presenting microchimerism the rate of passenger leukocytes in the liver graft biopsies showed a mean of 155.8 leukocytes per mm² liver tissue (SD ± 23.2 cells/mm², range 121 to 217 cells per mm² tissue). Otherwise patients without chimerism showed’a mean of 90.4 passenger leukocytes per mm² tissue (SD ± 14.5 cells/mm², range: 52 to 99 cells/mm²). Lymphocyte proliferation, determined by donor-specific “multiple” single-way- mixed-lymphocyte-cultures (dsmMLC) was reduced to a mean of 62.2 % of preoperative values (SD ± 14.5 %, range 33 % to 88 %) in the 15 patients with stable microchimerism. Otherwise in the 11 patients without microchimerism dsmMLC results stayed at continuously higher levels with a mean of 106 % (SD ± 13.4, range 92 % to 134 %).
Conclusions: The results from these studies of microchimerism and lymphocyte reactivity after liver transplantation suggest that the co-transplantation of donor leukocytes plays an important and active role in the modulation of the host-immune system.

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Prof. Dr. med. B. H. Markus

Klinik für Allgemein- und Gefäßchirurgie · Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-Universität

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