Mesenchymale Stromazellen verbessern die Leberfunktion nach ausgedehnter Leberteilresektion im Schwein – Eine Therapieoption für das postoperative akute Leberversagen?

Die antiinflammatorischen, proproliferativen und antiapoptotischen Eigenschaften mesenchymaler Stromazellen (MSC) stellen einen innovativen Therapieansatz zur Förderung der Leberregeneration nach einer Leberteilresektion dar. Nach der bereits erfolgreichen Etablierung im murinen Kleintiermodell galt es nun die Erkenntnisse auf ein dem humanen Organismus näherstehendes Großtiermodell zu übertragen. Die hier vorliegende Arbeit soll dabei die Wirkung mesenchymaler Stromazellen im Rahmen einer ausgedehnten Leberteilresektion auf die Funktion und Morphologie des Restlebergewebes im porcinen Großtiermodell untersuchen. Insgesamt wurden 12 Landrasseschweine einer 70 %igen Leberteilresektion unterzogen. Weitere drei Schweine wurden ebenfalls dem perioperativen Procedere unterzogen, erhielten jedoch keine Leberteilresektion (sogenannte Sham-Gruppe). Jeweils vier Schweine erhielten im Rahmen der Resektion entweder zentralvenös (MSC_ZV-Gruppe) oder portalvenös (MSC_PV-Gruppe) applizierte porcine bone marrow-MSC. Die restlichen vier Tiere erhielten mit PBS lediglich die Trägersubstanz der MSC (PBS-Gruppe). 24 h nach Resektion wurden alle Tiere euthanasiert. Während des Versuches erfolgten zu definierten Zeitpunkten die Erhebung laborchemischer Parameter, die Ermittlung der Indocyaningrün (ICG)-Clearance (LiMON®-Test) und die Entnahme von Leberbiopsien. Dabei zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den MSC-Gruppen und der PBS-Gruppe. Die Auswertung der laborchemischen Parameter erbrachte postoperativ für die MSC-Gruppen signifikante Vorteile für den Verlauf der Transaminasen, des Serumammoniaks, der GGT, der LDL, der freien Fettsäuren im Serum, der aPTT, der INR und des CRP. Betrachtet man die Messung der Plasmaverschwinderate des ICG ergaben sich signifikant höhere Clearance-Raten für die mit MSC behandelten Tiere im Vergleich zur PBS-Gruppe. Sowohl die zentral- als auch die portalvenöse Injektion der MSC ließen sich als sichere Applikationswege der MSC etablieren. Die histologischen Untersuchungen mittels HE- und Sudan III-Färbung sowie die immunhistochemischen Färbungen detektierten eine geringere Lipidakkumulation, einen höheren Anteil der Zell-Zell-Kontaktproteine E-Cadherin und ZO-1 sowie einen geringeren Anteil an Thrombospondin-1 (Suppressor der Leberregeneration) in den mit MSC behandelten Tieren verglichen mit der PBS-Gruppe. Die Zusammenschau der Befunde spricht für eine durch MSC induzierte Verbesserung der postoperativen Leberfunktion nach ausgedehnter Leberteilresektion. Mechanistisch könnte dabei die Unterstützung des Erhalts der hepatischen Mikroarchitektur und die Verminderung des Thrombospondin-1 eine Rolle spielen. Letzteres gilt als negativer Prädiktor des Outcomes nach ausgedehnter Leberresektion. Somit stellt die Applikation mesenchymaler Stromazellen eine innovative therapeutische Option zum Erhalt der Leberfunktion nach einer ausgedehnten Leberteilresektion dar