Protektion Kälteschädigung

In den vergangenen Jahren haben wir umfassend zeigen können, dass speziell entwickelte Lagerungslösungen einen Endothelzellschaden während der Kaltlagerung stark reduzieren können. Eine entsprechende Protektionierungslösung ist inzwischen für die Klinik zugelassen (TiProtec®, Fa. F. Köhler Chemie GmbH). Diese gestattet, humane Gefäße für mehr als eine Woche bei 4°C zu lagern und hierbei eine gute Endothelfunktion zu erhalten.

Gefäßfunktion von humanen V. saphena Segmenten nach Lagerung in isotonischer Kochsalzlösung (NaCl) oder einer optimierten Lagerungslösung (TiProtec®) Nach Lagerung in der optimierten Protektionslösung ist die Gesamtrelaxation durch Bradykinin und der Anteil der NO-vermittelten Relaxation deutlich verbessert.

Gefäßfunktion von humanen V. saphena Segmenten nach Lagerung in isotonischer Kochsalzlösung (NaCl) oder einer optimierten Lagerungslösung (TiProtec®) Nach Lagerung in der optimierten Protektionslösung ist die Gesamtrelaxation durch Bradykinin und der Anteil der NO-vermittelten Relaxation deutlich verbessert.

Ein wichtiger Protektionsmechanismus ist die Vermeidung von oxidativem Stress. Dieser wird durch bei Kälte in der Zelle frei gesetzte Eisen-Ionen katalysiert (Fenton-Reaktion). Die Eisenchelatoren LK 614 und Desferal binden das Eisen und verhindern damit Radikalketten-Reaktionen.

In weiter gehenden Untersuchungen analysieren wir die Auswirkungen der verbesserten Endothelprotektion auf die Gefäßtonusregulation, die Migration von Endothelzellen und die Interaktion des Endothels mit Blutbestandteilen.    

Da auch eine optimierte Kaltlagerung Gefäße für maximal zwei Wochen protektionieren kann, untersuchen wir weiterhin die Kombinierbarkeit mit Kryokonservierungsverfahren. Hierbei werden die Gewebe auf sehr niedrige Temperaturen (ca. -90 °C) abgekühlt. Bei dieser Temperatur können sie dann sehr lange gelagert werden.

Gefäßfunktion von humanen A. mammaria Segmenten nach Kaltlagerung in isotonischer Kochsalzlösung (NaCl), physiologischer Salzlösung (PSS) oder optimierter Lagerungslösung (TiProtec®). Nach Lagerung in der optimierten Protektionslösung ist die Relaxation auf einen Endothel-unabhängigen Reiz (Nitroprussid) und einen Endothel-abhängigen Reiz (Acetylcholin) deutlich länger erhalten. (aus Garbe et al., J. Vasc. Surg. 2011)

Gefäßfunktion von humanen A. mammaria Segmenten nach Kaltlagerung in isotonischer Kochsalzlösung (NaCl), physiologischer Salzlösung (PSS) oder optimierter Lagerungslösung (TiProtec®). Nach Lagerung in der optimierten Protektionslösung ist die Relaxation auf einen Endothel-unabhängigen Reiz (Nitroprussid) und einen Endothel-abhängigen Reiz (Acetylcholin) deutlich länger erhalten. (aus Garbe et al., J. Vasc. Surg. 2011)

Gegenwärtig genutzte Kryokonservierungsverfahren haben den Nachteil, dass durch den Gefrier- und Auftauprozess wichtige Funktionen, z.B. die Gefäßtonusregulation und die Endothelfunktion, schwer geschädigt werden. Ziel ist die Weiterentwicklung der Kaltlagerungsverfahren und ihre Kopplung mit Kryokonservierung in einer Weise, die den Erhalt dieser Funktionen sichert und die Regenerationsfähigkeit des Gewebes gewährleistet. 

KONTAKT

Dr. Annette Ebner (annette.ebner@tu-dresden.de)
Birgit Zatschler (brigit.zatschler@tu-dresden.de

LITERATUR

  • B. Zatschler, P. Dieterich, B. Müller, M. Kasper, U. Rauen, A. Deussen. Improved vessel preservation after 4 days cold storage: Experimental study in rat arteries. J Vasc Surg 2009: 50:397-406
  • S. Garbe, B. Zatschler, B. Müller, P. Dieterich, A. Ebner, U. Rauen, K. Matschke, A. Deussen. Preservation of human artery function following prolonged cold storage with a new solution. J Vasc Surg 2011;53:1063-1070
  • M. Wilbring, S.M. Tugtekin, B. Zatschler, A. Ebner, H. Reichenspumer, K. Matschke, A. Deussen. Even short-time storage in physiological saline solution impairs endothelial vascular function of saphenous vein grafts. Eur J Cardio-thorac Surg 2011;40:811-815
  • A. Ebner, D.M. Poitz, A. Augstein, R.H. Strasser, A. Deussen. Functional, morphologic and molecular characterization of cold storage injury. J Vasc Surg 2012;56:189-198

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Christoph Biering
Letzte Änderung: 03.05.2016