Klin Padiatr 2011; 223 - P033
DOI: 10.1055/s-0031-1273834

Endotheliale Progenitorzellen beschleunigen die Endothelzellregeneration nach Shiga-Toxin-Schädigung

N Rafat 1, F Fathalizadeh 1, K Wirth 1, V Eckstein 2, A Bierhaus 3, B Tönshoff 1
  • 1Klinik Kinderheilkunde I, Zentrum für Kinder- und Jugendmedizin, Heidelberg
  • 2FACS Core Facility, Medizinische Klinik V, Universitätsklinikum Heidelberg, Heidelberg
  • 3Medizinische Klinik I und Klinische Chemie, Universitätsklinikum Heidelberg, Heidelberg

Hintergrund: Der Endothelzellschaden mit konsekutiver thrombotischer Mikroangiopathie nimmt eine zentrale Rolle in der Pathogenese des hämolytisch-urämischen Syndroms (HUS) ein (1–3). Eine beschleunigte Regeneration dieser Schädigung hätte eine verbesserte Perfusion, Sauerstoffversorgung und Organfunktion zur Folge. In der vorliegenden Studie untersuchten wir daher in einem in vitro-Modell das Potential von endothelialen Progenitorzellen (EPC) als neue Therapieoption der Endothelzelläsion beim HUS. Methoden: Humane glomeruläre Endothelzellen im Monolayer wurden mit verschiedenen Konzentrationen von Shiga-Toxin 2 (Stx2)* [1 pg/ml–1ng/ml] über 48 Std. behandelt. Die Endothelschädigung wurde mit einem zellbasierten Assay (ApoToxGlo Triplex-Assay, Promega) für Zellviabilität, Zytotoxizität und Apoptose bestimmt. Unter dynamischen Strombedingungen wurden die durch Stx2 geschädigten Monolayer mit EPC behandelt, die aus humanem Nabelschnurblut mittels Ficoll-Dichtezentrifugation und Cell-Sorting mit Antikörpern für CD34, CD133 und CD31 gewonnen worden waren, und über einen Zeitraum von 3–7 Tagen mittels Videomikroskopie aufgezeichnet. Das Regenerationspotential der EPC wurde im Vergleich zum Stx2-geschädigten, nicht mit EPC behandelten Monolayer beurteilt. Ergebnisse: Die Inkubation mit Stx2 induzierte eine Zeit- und Konzentrations-abhängige Abnahme der Zellviabilität und Zunahme der Zytotoxizität und Apoptoserate glomerulärer Endothelzellen. Die anschließende Ko-Inkubation mit EPC (104–105 Zellen/ml) führte zu einer signifikant (p<0,05) besseren Zellviabilität sowie einer geringeren Zytotoxizitäts- und Apoptoserate im Vergleich zum unbehandelten Monolayer. Schlussfolgerung: Diese Ergebnisse zeigen, dass EPCs die Endothelzellregeneration nach Stx2-Schädigung in vitro beschleunigen können und damit möglicherweise einen Stellenwert in der Therapie des HUS einnehmen werden.

*freundlicherweise zur Verfügung gestellt von PD Dr. Martina Bielaszewska & Prof. Dr. Helge Karch, Institut für Hygiene, Universitätsklinikum Münster

Endotheliale Progenitorzellen - Endothelregeneration - HUS - Stx2