Experimentelle Xenotransplantation in entfernt stammesverwandten Speziessystemen: Interaktion humoraler Faktoren bei der hyperakuten xenogenen Abstoßungsreaktion (HXAR) im Ratte-Hund-Modell

Summary

The purpose of this paper is to test serum factors which are by interaction with cells responsible for the HXAR. Special stress was laid upon the examination of different serum fractions with or without the presence of preformed natural antibodies.

Xenohemoperfusion: Rat kidneys were isolated and perfused in vitro with both whole blood resp. serum fractions and various perpheral cells of dogs. Rejection criterion was the diminishing renal blood flow at a constant pressure of the perfusion.

Perfusate: Dog serum fractions were isolated by means of carton electrophoresis into the following fractions: Albumin, alpha-1, alpha-2, beta and gammaglobulin.

Dog peripheral blood cells were separated into WBC, RBC and platelets by means of centrifugation and washing of EDTA whole blood. The serum fractions were tested for antibodies using hemagglutination and complement fixation techniques.

• 1. Hemoperfusion with serum fractions leads to a longer perfusion rate and to higher renal blood flow than perfusion with whole dog blood.

• 2. No preformed natural antibodies were found in the alpha-2 globulin fractions; however, perfusion with alpha-2 globulin fractions produced a rejection phenomenon both in combination with cells and erythrocytes.

• 3. Perfusion with serum fractions containing preformed natural antibodies produced a rejection only when WBC and thrombocytes were present.

These results suggest that HXAR is induced by two different mechanisms:

• 1. The effect of humoral natural antibodies (found in the beta and gamma globulin fraction) together with peripheral cells.

• 2. The effect of a non-immunological humoral factor, found in the alpha-2 globulin fraction, leading to destruction of the xenogeneic organ, obviously to a minor degree dependent on interaction with peripheral cells.

Zusammenfassung

In dieser Arbeit sollten die für die HXAR verantwortlichen Serumfaktoren des Empfängertieres - in Interaktion mit Zellen - untersucht werden, wobei insbesondere Wert auf Prüfung verschiedener Serumfraktionen mit bzw. ohne Gehalt an nachweisbaren präformierten natürlichen Antikörpern gelegt wurde.

Xenohämoperfusion: Rattennieren wurden isoliert mit Hunde-Vollblut bzw.-Serumfraktionen und verschiedenen peripheren Blutzellen in vitro perfundiert. Als Abstoßungskriterium wurde bei druckkonstanter Perfusion der zeitliche Verlauf der Perfusionsvolumina herangezogen.

Perfusat: Serumfraktionen vom Hund: Aus Nativserum wurde mittels Kartonelektrophorese Albumin-, Alpha-2, Beta- und Gamma-Globulin-Fraktionen isoliert. Zellen vom Hund: Aus frischem EDTA-Blut wurde mittels Diff.-Zentrifugation Erythrozyten, Leukozyten und Thrombozyten isoliert. Antikörper in den Fraktionen wurden mit dem Hämagglutinationstest und der Komplement-Bindungs-Reaktion bestimmt.

• 1. Im Vergleich zum Hundevollblut zeigen die Serumfraktionen bei Xenohämoperfusion längere Perfusionszeiten und höhere Perfusionsvolumina.

• 2. In den Alpha-2-Globulinfraktionen konnten keine präformierten AK gefunden werden. Trotzdem ergab die Perfusion mit der Alpha-2-Globulinfraktion sowohl in Kombination mit Zellen als auch mit Erythrozyten eine Abstoßungsreaktion.

• 3. Perfusion mit antikörperhaltigen Serumfraktionen zeigte nur bei gleichzeitiger Anwesenheit von Erythro-, Leuko- und Thrombozyten eine Abstoßungsreaktion.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, daß bei der HXAR im wesentlichen zwei unterschiedliche Wirkungsprinzipien eine Rolle spielen:

• 1. Die Wirkung humoraler, natürlicher Antikörper (in der Beta- und Gamma-Globulinfraktion lokalisiert) im Zusammenwirken mit peripheren Blutzellen;

• 2. Die Wirkung eines nichtimmunologischen humoralen Faktors (in der Alpha-2-Globulinfraktion lokalisiert), der eine Schädigung des xenogenen Organs offenbar in geringerer Abhängigkeit von der Mitbeteiligung von Zellen hervorruft.