Z Gastroenterol 2018; 56(01): E2-E89
DOI: 10.1055/s-0037-1612760
Lectures Session IV Tumors, Liver Surgery and Transplantation – Saturday, January 27, 2018, 9:15am – 10:00am, Lecture Hall A
Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Mesenchymale Stammzellen vermindern durch Thrombospondin 1 vermittelte Epithelschädigungen nach ausgedehnter Leberteilresektion im Schwein

H Tautenhahn
1   Universitätsklinikum Jena, Klinik für Allgemein-, Viszeral- und Gefäßchirurgie, Jena
,
S Brückner
2   Universitätsklinikum Leipzig, Klinik und Poliklinik für Viszeral-, Transplantations-, Thorax- und Gefäßchirurgie, Leipzig
,
S Vlaic
3   Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie e.V. – Hans-Knöll-Institut, Systembiologie und Bioinformatik, Jena
,
M Hempel
2   Universitätsklinikum Leipzig, Klinik und Poliklinik für Viszeral-, Transplantations-, Thorax- und Gefäßchirurgie, Leipzig
,
M Hsu
2   Universitätsklinikum Leipzig, Klinik und Poliklinik für Viszeral-, Transplantations-, Thorax- und Gefäßchirurgie, Leipzig
,
S Krämer
2   Universitätsklinikum Leipzig, Klinik und Poliklinik für Viszeral-, Transplantations-, Thorax- und Gefäßchirurgie, Leipzig
,
U Eichfeld
2   Universitätsklinikum Leipzig, Klinik und Poliklinik für Viszeral-, Transplantations-, Thorax- und Gefäßchirurgie, Leipzig
,
B Christ
2   Universitätsklinikum Leipzig, Klinik und Poliklinik für Viszeral-, Transplantations-, Thorax- und Gefäßchirurgie, Leipzig
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Publikationsverlauf

Publikationsdatum:
03. Januar 2018 (online)

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Hintergrund:

Multiple Organdysfunktion ist eine häufige Komplikation nach ausgedehnter Leberteilresektion. Diese hat ihre Ursache in hämodynamischen Veränderungen mit einhergehender Minderdurchblutung zentraler Organe wie Niere, Lunge und Leber selbst. Wir konnten im Schwein zeigen, dass mesenchymale Stammzellen (MSC) zur hämodynamischen Stabilisierung nach ausgedehnter Leberresektion beitrugen. Die molekulare Grundlage ist bisher nicht geklärt.

Methoden:

Es wurde eine 70%-ige Leberteilresektion durchgeführt; MSC aus Knochenmark (pBM-MSC) des Schweins wurden systemisch appliziert. Kontrolltiere erhielten PBS. Um organunabhängige, durch die Resektion hervorgerufene Veränderungen und den Einfluss der MSC zu untersuchen, wurden nach 24 Stunden in Leber und Lunge Transkriptom-Analysen durchgeführt.

Ergebnisse:

Nach ausgedehnter Leberteilresektion traten in Leber und Lunge Organschädigungen auf, die durch pBM-MSC-Behandlung abgeschwächt wurden. Die Analyse von genomweiten Proteininteraktionsnetzwerken mit hoher Konfidenz und den Genexpressionsdaten aus Leber und Lunge ergab regulatorische Module, die in einer kombinierten Analyse mithilfe von Netzwerkinterferenzmethoden eine neuartige Rolle des Thrombospondin 1 (THSP1) in Verbindung mit dem TGF-beta-Signalweg vorhersagten. Mathematische Modellierung ergab, dass die pBM-MSC-Behandlung mit der Erniedrigung der THSP1-Expression und des TGF-beta im Serum einhergehen müsste. Diese Annahme wurde experimentell bestätigt. Die durch die Operation bedingte Erhöhung des Thrombospondin 1 ließ auf die Stimulation mesenchymal-epithelialer Übergänge schließen, die in Lunge und Leber anhand der Verminderung von Zell-Zell-Kontakten auch nachweisbar waren. Die Behandlung mit pBM-MSC verhinderte diesen Verlust.

Schlussfolgerung:

Die multiple Organschädigung und -dysfunktion nach ausgedehnter Leberteilresektion hat ihre molekulare Ursache möglicherweise im Anstieg von Thrombospondin 1, das in den unterschiedlichen Organen Epithelschädigungen hervorruft. Da dies in mit MSC behandelten Tieren nicht auftrat, könnten unsere Daten zur Etablierung der MSC-Therapie beim Multiorganversagen nach ausgedehnter Leberteilresektion beitragen.