Fluoreszenzbasiertes Bildgebungsverfahren (Optical Imaging) zur in vivo Dokumentation der Leberrepopulation durch transplantierte Hepatozyten

Einleitung: Optische Bildgebungsverfahren sind in jüngster Zeit eine zukunftsträchtige Methode zur Darstellung von in vivo Abläufen, die inbesondere im präklinischen Bereich im Tiermodell Anwendung finden. Die Bestrahlung der Leber in Kombination mit einer Leberteilresektion als Regenerationsstimulus führt zur Repopulation der Empfängerleber durch transplantierte Hepatozyten. Ziel der Arbeit war es, ein neues in vivo Bildgebungsverfahren im Sinne des Optical Imagings (eXplore Optix System) zum Nachweis der Repopulationskinetik zu etablieren.

Methode: Der rechtslaterale Leberlappen von DPPIV-defizienten Fischerratten wurde mit einer Einzeldosis von 25 Gy bestrahlt. 4 Tage später erfolgte eine 30%ige Leberteilresektion (linker Leberlappen) und die Transplantation von 12 Mio DPPIV-positiven Hepatozyten über die Milz in das Pfortadersystem. Der zeitliche Verlauf der Leberrepopulation wurde mittels Optical Imaging über einen Zeitraum von 16 Wochen verfolgt. Dazu wurde den negativen Empfängertieren 6h vor jeder Messung ein mit Cy5.5-gekoppelter Antikörper zur Detektion des Spenderzellantigens DPPIV injiziert. Mit dem eXplore Optix System wurde die emittierte Fluoreszenz im nahen Infrarotbereich gemessen. Als Kontrolle dienten nicht transplantierte Tiere und transplantierte Tiere, die einen unspezifischen IgG Antikörper appliziert bekamen. Zusätzlich wurde der Repopulationserfolg histologisch mittels Immunfluoreszenzfärbungen (DPPIV und Connexin 32) an Leberschnitten überprüft.

Ergebnis: Die Signale im eXplore Optix System zeigten ansteigende, spezifische Fluoreszenzsignale in der Leber über den gesamten Untersuchungszeitraum von 16 Wochen. In den Kontrollgruppen konnten keine spezifischen Signale ermittelt werden. Der Vergleich der Ergebnisse mit immunfluoreszenzhistologischen Untersuchungen (ex vivo) konnten den Verlauf der enormen Repopulation bestätigen. Zum Ende des Beobachtungszeitraumes waren ca. 50% der Empfängerleber repopuliert.

Schlussfolgerung: Die vorgestellte Methode ist hervorragend geeignet, um die Leberrepopulation in vivo im Langzeitversuch zu beobachten. Zudem bietet die Methode einen deutlichen Vorteil gegenüber morphometrischen Untersuchungen, die lediglich an Einzelschnitten durchgeführt werden können. Durch die mehrfache Messung eines Versuchstieres im zeitlichen Verlauf kann zudem eine erhebliche Reduktion der verwendeten Tierzahl erreicht werden.

Bildgebungsverfahren - Cy5.5-gekoppelter Antikörper