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DOI: 10.1055/s-2000-9189
Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York
Das Rekruitment immun-kompetenter Zellen in eine transplantierte Lunge ist trotz inkompletter Reinnervierung nicht behindert
Publication History
Publication Date:
31 December 2000 (online)
Zusammenfassung:
Hintergrund: Es ist unklar, ob der chirurgische Eingriff der Transplantation mit Durchtrennung sowohl der vegetativen Innervation als auch der Lymphgefäße und Bronchialarterien zu einer Veränderung von Immunreaktionen führt. Im Tierversuch sollte geklärt werden, ob eine induzierte Immmunreaktion nach einer Lungentransplantation uneingeschränkt ablaufen kann. Das Rekruitment von Immunzellen und der Innervierungszustand der Lungen sollte beurteilt werden. Methode: Die Untersuchungen erfolgten im syngenen Rattenmodell vier Monate nach einer orthotopen, linksseitigen Lungentransplantation ohne Abstoßungsreaktion und ohne immunsuppressive Behandlung. Bei einem Teil der Tiere wurden Leukozyten des Spenders und Empfängers differenziert. Nach Induktion einer pulmonalen Immunreaktion durch Ovalbumin (OVA) wurden die Zellen der Bronchoalveolären Lavage (BAL) und des Lungeninterstitiums für die Quantifizierung und Typisierung von Zellpopulationen immunzytologisch markiert und mittels Durchflusszytometer bzw. im Lichtmikroskop ausgewertet. Dabei wurde die rechte Kontrolllunge mit der linken transplantierten Lunge verglichen. Die Beurteilung des Innervierungszustandes erfolgte durch indirekte Immunfluoreszenz auf Gefrierschnitten. Ergebnisse: Die Gesamtzellzahl der Leukozyten in der transplantierten Lunge ist nicht vermindert. Die Population der CD4+ T-Zellen in der BAL der Transplantatlunge ist gegenüber der Kontrollseite signifikant erhöht. Die Lunge ist partiell reinnerviert und beinhaltet in der BAL vereinzelt ortsständige, spenderspezifische Leukozyten. Schlussfolgerungen: Das Rekruitment von Abwehrzellen in die transplantierte Lunge nach induzierter Immunreaktion ist nicht eingeschränkt. Eine unvollständige Reinnervierung hat keinen Einfluss auf eine zelluläre Entzündungsreaktion.
The Recruitment of Immune Cells into a Grafted Lung is not Impaired in Spite of Incomplete Reinnervation:
Background: It is not clear whether surgical intervention during lung transplantation which includes cutting vegetative nerves, lymphatic vessels and bronchial arteries, leads to alterations in immune responses. Thus, it was studied in an animal model whether an induced pulmonary immune reaction after syngenic lung transplantation was impaired without the influence of immunosuppression and rejection. The recruitment of leukocytes and the status of reinnervation was examined. Methods: Syngenic transplantation of the left lung was performed in Lewis rats without rejection and therefore without immunosuppressive therapy. In a subgroup of animals host and donor leukocytes were distinguished. An ovalbumin (OVA)-specific pulmonary immune response was induced four months after transplantation. Bronchoalveolar lavage (BAL) and interstitial leukocytes were examined using flow cytometry and immunocytology, comparing the right lung and the grafted left lung. Immunohistology was performed to detect nerve fibers on cryostat sections. Results: An induced cellular inflammation was observed in the right host lung as well as in the grafted left lung. However, the CD4 T cell numbers in the BAL were increased in the left lung. Single donor-type leukocytes could still be observed four months after transplantation. A partial reinnervation was found. Conclusions: The recruitment of immune cells into the lung interstitium and bronchoalveolar space of grafted lungs is not impaired. The incomplete reinnervation has no influence on leukocyte recruitment.
Literatur
- 1 James D E, Nijkamp F P. Neuro-immune interactions in the lung. Clin Exp Allergy. 1999; 29 1309-1319
- 2 Wonigeit K. Characterization of the RT-Ly-1 and RT-Ly-2 alloantigenic systems by congenic rat strains. Transplant Proc. 1979; 11 1631-1635
- 3 Kampinga J, Kroese F G, Pol G H. et al . RT7-defined alloantigens in rats are part of the leucocyte common antigen family. Scand J Immunol. 1990; 31 699-710
- 4 Prop J, Ehrie M G, Crapo J D, Nieuwenhuis P, Wildevuur C R. Reimplantation response in isografted rat lungs. Analysis of causal factors. J Thorac Cardiovasc Surg. 1984; 87 702-711
- 5 Schuster M, Tschernig T, Krug N, Pabst R. Lymphocytes migrate from the blood into the bronchoalveolar lavage and lung parenchyma in the asthma model of the Brown Norway rat. Am J Respir Crit Care Med. 2000; 161 558-566
- 6 Tschernig T, Heizmann O, Boeke K, Steinhoff G, Wonigeit K, Pabst R. Macrophages and lymphocytes in the bronchoalveolar space have different turnover times as shown by experimental lung transplantation. Am J Respir Crit Care Med. 1998; 157 A812
- 7 Fliegert F G, Tschernig T, Pabst R. Comparison of lymphocyte subsets, monocytes, and NK cells in three different lung compartments and peripheral blood in the rat. Exp Lung Res. 1996; 22 677-690
- 8 Haberberger R, Schemann M, Sann H, Kummer W. Innervation pattern of guinea pig pulmonary vasculature depends on vascular diameter. J Appl Physiol. 1997; 82 426-434
- 9 Baumann U, Kohl J, Tschernig T. et al . A codominant role of Fc gamma RI/III and C5aR in the reverse Arthus reaction. J Immunol. 2000; 164 1065-1070
- 10 Curtis J L, Byrd P K, Warnock M L, Kaltreider H B. Requirement of CD4-positive T cells for cellular recruitment to the lungs of mice in response to a particulate intratracheal antigen. J Clin Invest. 1991; 88 1244-1254
- 11 Wells T N, Proudfoot A E. Chemokine receptors and their antagonists in allergic lung disease. Inflamm Res. 1999; 48 353-362
- 12 Tschernig T, Boeke K, Steinhoff G, Wonigeit K, Pabst R, Westermann J. The lung as a source and a target organ for T- and B-lymphocytes. Am J Respir Cell Mol Biol. 1997; 17 414-421
- 13 Lundberg J M, Hokfelt T, Martling C R, Saria A, Cuello C. Substance P-immunoreactive sensory nerves in the lower respiratory tract of various mammals including man. Cell Tissue Res. 1984; 235 251-261
- 14 Komatsu T, Yamamoto M, Shimokata K, Nagura H. Distribution of substance P-immunoreactive and calcitonin gene-related peptide-immunoreactive nerves in normal human lungs. Int Arch Allergy Appl Immunol. 1991; 95 23-28
- 15 Dimitriadou V, Lambracht-Hall M, Reichler J, Theoharides T C. Histochemical and ultrastructural characteristics of rat brain perivascular mast cells stimulated with compound 48/80 and carbachol. Neuroscience. 1990; 39 209-224
- 16 Williams R M, Bienenstock J, Stead R H. Mast cells: the neuroimmune connection. Chem Immunol. 1995; 61 208-235
- 17 Church M K, Lowman M A, Robinson C, Holgate S T, Benyon R C. Interaction of neuropeptides with human mast cells. Int Arch Allergy Appl Immunol. 1989; 88 70-78
- 18 Horigome K, Pryor J C, Bullock E D, Johnson E MJ. Mediator release from mast cells by nerve growth factor. Neurotrophin specificity and receptor mediation. J Biol Chem. 1993; 268 14881-14887
- 19 Piotrowski W, Devoy M A, Jordan C C, Foreman J C. The substance P receptor on rat mast cells and in human skin. Agents Actions. 1984; 14 420-424
- 20 Kawaguchi A T, Shirai M, Yamano M, Ishibashi-Ueda H, Yamatodani A, Kawashima Y. Afferent reinnervation after lung transplantation in the rat. J Heart Lung Transplant. 1998; 17 341-348
- 21 Buvry A, Yang Y R, Tavakoli R, Frossard N. Calcitonin gene-related peptide-immunoreactive nerves and neuroendocrine cells after lung transplantation in the rat. Am J Respir Cell Mol Biol. 1999; 20 1268-1273
A Lührmann
Abteilung Funktionelle und Angewandte Anatomie 4120 Medizinische Hochschule Hannover
30623 Hannover
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