Z. Immun.-Forsch. vol. 151, pp. 250-253 (1976)

Chirurgische Universitatsklinik Bonn-Venusberg (Direktor: Prof. Dr. Dr. h.c. A. GUTGEMANN)

Aktives Enhancement von Hundenierenallotransplantaten 1)

Active Enhancement of Canine Kidney Allografts

T. S. LIE, H. NAKANO, A. HOLST, P. OEHR, and S. Y. CHOO

Eingegangen am 16. September 1975

Angenommen in revidierter Form am 19. Januar 1976

Abstract

In 32 beagles heterotopic renal allotransplantations and bilateral nephrecto­mies were carried out. Control animals (5 dogs) survived 9.4 ± 1.6 days. 22 re­cipients were pretreated with donor-specific semisoluble spleen antigen; 5 re­cipients pretreated with the antigen alone (780 mg/kg body weight) survived 16.6 ± 2.3 days. A pretreatment with antigen combined with 5 mg/kg body weight Prednisolone resulted in no significant prolongation of survival time (5 animals), but 5 dogs survived significantly longer after pretreatment with the antigen and 50 mg/kg body weight Prednisolone (27.4 ± 2,7 days). In 5 re­cipients after preoperative application of 3 doses Prednisolone alone (50 mg/kg body weight each) no prolongation of survival time could be observed (10.2 ± 0.7 days). We found no correlation between lymphocytotoxic antibody titre and survival time.

Einleitung

Wie schon berichtet (4), konnten wir durch Vorbehandlung des Empfangers mit spenderspezifischem halblOslichem Milzantigen zu­sammen mit Prednisolon ein aktives Enhancement von Hundeleber­allotransplantaten erzielen. Mit gleichem Verfahren haben wir nun­mehr versucht, auch ein aktives Enhancement von Hundenierenallo­transplantaten zu induzieren. Uber die Ergebnisse wird in dieser Arbeit berichtet.

Material und Methodik

Es wurden 32 Paare nicht verwandter Beagle-Runde von 8-14 kg verwendet. Die Narkose bei der Operation erfolgte durch intravenose Applikation von Pen­tobarbital-Natrium (25-30 mg/kg Korpergewicht). Dem Spender wurde die rechte Niere entnommen und mit auf 4 0 C gekiihlter RingerlactatlOsung via

1) Mit dankenswerter Unterstiitzung der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgefiihrt.

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A. renalis bei einem Druck von 60 mm Hg perfundiert. Das Perfusionsvolumen betrug 200 ml. Danach transplantierten wir die Spenderniere in die rechte Fossa iliaca des Empfangers. Dabei wurde die A. renalis des Spenders mit der A. iliaca interna des Empfangers End zu End, die V. renalis des Spenders mit der V. iliac a communis des Empfangers End zu Seit anastomosiert. Der Ureter des Spenders wurde in die Hinterwand der Empfangerharnblase verpfianzt und der Empfan­ger bilateral nephrektomiert. Herstellung des halblOslichen Antigens und Mikro­lymphocytotoxizitatstest erfolgten, wie an anderer Stelle berichtet (4).

Die Versuche wurden in 6 Gruppen durchgefiihrt:

Gruppe 1: Als Kontrolle wurde bei 5 Runden eine Nierentransplantation vorgenommen; die Empfanger blieben vor und nach der Transplantation unbehandelt.

Gruppe 2:

5 Empfanger bekamen je 50 mg Prednisolon/kg Korpergewicht intravenos als Kurzinfusion (2 Stunden) 15, 8 und 1 Tag(e) vor der Transplantation.

Gruppe 3: 5 Empfangern wurde 15, 8 und 1 Tag(e) vor der Transplantation je 780 mg Antigen (entsprechend dem Milznal3gewicht) pro kg Korpergewicht intravenos gegeben.

Gruppe 4: 5 Runden wurde 15, 8 und 1 Tag(e) vor der Transplantation Antigen wie in Gruppe 3 und gleichzeitig je 5 mg Prednisolon/kg Korpergewicht gegeben.

Gruppe 5: 7 Runden wurde 15, 12, 9, 6, 3 und 1 Tag(e) vor der Transplantation Antigen (je 390 mg, entsprechend dem Milznal3gewicht) zusammen mit je 5 mg Predni­solon/kg Korpergewicht intravenos appliziert.

Gruppe 6: Bei 5 Runden wurde 15, 8 und 1 Tag(e) vor der Transplantation Antigen wie in Gruppe 3 und Prednisolon wie in Gruppe 2 verabreicht.

Am 16. und 8. Tag vor und am Tag der Transplantation sowie am 7. und 14. postoperativen Tag wurde jeweils ein Lymphozytotoxizitatstest durchgefiihrt, bei den Gruppen 1 und 2 postoperativ jeden 2. Tag.

Ergebnisse

a) Uberleben8dauer

Die AbstoBungsreaktion des Nierentransplantats wurde histologisch und biochemisch gesichert. Die Kontrolltiere (Gruppe 1) iiberlebten 6-12 Tage, durchschnittlich 9,4 ± 1,6 Tage (± Sx). Durch die 3-malige V orbehandlung mit hohen Dosen Prednisolon (50 mgjkg Kor­pergewicht) wurde die Uberlebensdauer nicht verlangert (durchschnitt­lich 10,2 ± 0,7 ITage, gegen Gruppe 1 P > 0,3). Die 3-malige Vor­behandlung mit halblOslichem Antigen allein verursachte eine Ver­langerung der Uberlebensdauer der Empfanger (durchschnittlich 16,6 ± 2,3 Tage, gegen Gruppe 1 P < 0,025). Durch Zusatz von 5 mgjkg Korpergewicht Prednisolon bei der Antigenvorbehandlung

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war die Uberlebensdauer von Gruppe 4 nicht langer als die von Gruppe 3 (durchschnittlich 18,4 ± 2,5 Tage, gegen Gruppe 1 P < 0,0l, gegen Gruppe 3 P > 0,3).

Die 6-malige Gabe bei gleichbleibender Gesamtdosis des Anti­gens hatte keinen Effekt auf die Uberlebensdauer der Empfanger in Gruppe 5 (19,8 ± 1,4 Tage, gegen Gruppe 4 P > 0,3), obwohl die Gesamtdosis von Prednisolon verdoppelt wurde. Die kombinierte Vor­behandlung des Antigens mit hohen Dosen Prednisolon (pro Hund uber 1500 mg) brachte die besten Ergebnisse fur die Uberlebensdauer der Empfanger in Gruppe 6 (durchschnittlich 27,4 ± 2,7 Tage, gegen aIle Gruppen P < 0,025.

b) Lymphozytotoxizitatstiter

Gruppe 1 und 2

Bei allen Kontrolltieren konnten erst 5 Tage nach der Nierentrans­plantation Antikorper festgestellt werden, die dann kontinuierlich bis zum Tod anstiegen (bis 1: 16). Gleiche Ergebnisse brachte die alleinige Prednisolonvorbehandlung trotz der hohen Dosierung.

Gruppe 3-6

7 Tage nach der ersten Immunisierung war der Antikorpertiter bei 10 von 22 Empfangern positiv (Titer 1: 1). Nach 3maliger Antigen­gabe waren die Titer nicht wesentlich verandert; 15 Empfanger hatten einen positiven Titer. 7 Tage nach der Transplantation konnte bei 19 Empfangern ein Titer nachgewiesen werden. Sie waren jedoch nicht wesentIich hoher als am Tag der Transplantation und fast gleich denen der Gruppe 1. Am 14. postoperativen Tag zeigten die Tiere gleiche Titer wie am 7. Tag. Bei einem Tier der Gruppe 5 konnte bis zum 14. Tag kein Titer nachgewiesen werden.

Diskussion

Auf Grund der Beobachtungen von KALISS und HOECKER (3) haben wir unsere Organempfanger gleichzeitig mit spenderspezifischem An­tigen und Prednisolon vorbehandelt. Mit diesem Verfahren konnten wir bei Hundeleberallotransplantaten die Uberlebemdauer signifikant verlangern (4). Wie unsere Ergebnisse mit Hundenierenallotransplan­taten zeigen, ist hier eine erhOhte Prednisolondosis notwendig, um einen ahnlichen Effekt zu erzielen (Gruppe 6). Dieser ist nach unserer Meinung nicht durch die immunosuppressive Wirkung des Prednisolons bedingt, da die Vorbehandlung mit hohen Dosen Prednisolon allein die Uberlebensdauer der Nierenempfanger (Gruppe 2) nicht beein­fluBt. Nach den Untersuchungen von COBURG et al. (2) verschwanden hohe Dosen Prednisolon beim Menschen innerhalb von 12-24 Stunden

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aus dem Blut. Daraus kann man schlieBen, daB das aktive Enhance­ment der Organtransplantate durch gleichzeitige Vorbehandlung des Empfangers mit spenderspezifischem Antigen und Prednisolon mehr begiinstigt wird als durch Antigen allein. Der Effekt ist dabei ab­hangig von Organart, Prednisolollmenge sowie Versuchstierspezies. WILSON et al. (5) verabreichten bei Hunden losliches spenderspezi­fisches Antigen 6mal innerhalb von 2 Wochen. In Anlehnung daran versuchten wir, die gleiche Gesamtdosis wie in der Gruppe 5 auf 6 Dosen zu verteilen, stellten jedoch keine Unterschiede in der Uber­lebensdauer fest.

Bei unseren Versuchen gaben wir halblosliches Antigen iiber 2 Wo­chen vor der Transplantation. Bei 15 von 21 Empfangern traten zum Zeitpunkt der Transplantation zytotoxische Antikorper auf. Es be­stand keine Korrelation zwischen Antikorpertiter und Uberlebens­dauer. Auch beeinftuBte Prednisolon den Titer nicht. AIle 21 Empfan­ger iiberlebten langer als die Kontrolltiere. Diese Verlangerung ist vermutlich durch blockierende Antikorper bzw. Antigen-Antikorper­Komplexe (1) bedingt, deren Bildung durch gleichzeitige Applikation von Prednisolon und Antigen begiinstigt wird.

Literatur

1. BRENT, L., and M. PINTO. 1973. Induction of specific unresponsiveness with aid of Bordetella pertussis. Transplant. Proc. 5: 697.

2. COBURG, A. J., S. H. GRAY, F. H. KATZ, 1. PENN, C. HALGRIMSON, and T. E. STARZL. 1970. Disappearance rates and immunosuppression of intermittent intravenously administered Prednisolone in rabbits and human beings. Surg. Gynec. Obstet. 131: 933.

3. KALISS, N., and G. F. HOECKER. 1954. Effect of cortisone on isohemagglutinin production in mice. Transplant. Bull. 1: 149.

4. LIE, T. S., H. NAKANO, F. BOHMER, H. EBATA und B. MORITZ. 1974. Aktives Enhancement der Hundeleberallotransplantate. Z. Immun.-Forsch. 148: 62.

5. WILSON, R. E., A. RIPPIN, R. K. DAGHER, P. KINNEART, and G. J. BUSCH_ 1969. Prolonged canine renal allograft survival after pretreatment with solu­bilized antigen. Transplant. 7: 360.

Prof. Dr. T. S. LIE, Abteilung fUr Transplantation an der Chirurgischen Univer. sitatsklinik; D - 5300 Bonn -V enusberg