Cryopreservation and Transplantation of Fetal Adrenal Glands in Adrenalectomized Rats

Abstract

In a syngeneic rat model, the present study investigated the cryobiology of fetal adrenal glands and compared the endocrinological function of cryopreserved versus fresh fetal adrenal transplants in the adrenalectomized hosts. Ultrastructural studies showed no significant tissue damage by the cryopreserving technique: cellular membranes were intact, the mitochondria showed discrete swelling and vacuoles were found in the endoplasmatic reticulum. Following transplantation, maturation and bilateral adrenalectomy in the host, assessment of endocrinological parameters demonstrated that survival was prolonged and Addison crisis could be prevented in both transplant groups with no significant difference between fresh versus cryopreserved grafts. To our knowledge this study presents the first morphological and endocrinological data about the successful transplantation of cryopreserved fetal adrenal glands in rats, In conclusion, cryopreservation is tolerated well by the tissue and long-term banking may therefore contribute to the feasibility and benefit of fetal adrenal transplantation. However, further investigations will be necessary to evaluate fetal adrenal transplantation in an allogeneic and xenogeneic setting.

Zusammenfassung

Die vorliegende Studie untersucht im syngenen Rattenmodell die Cryobiologie der fetalen Nebenniere der Ratte. In einem Transplantationsmodell soll die endokrinologisclie Kompetenz von fetalen unbehandelten versus kryokonservierten Nebennierentransplantaten bei adrenalektomierten Empfängern verglichen werden. Elektronenmikroskopische Untersuchungen nach der Kältekonservierung konnten keinen wesentlichen Zellschaden erkennen: Die Zellmembranen blieben intakt, die Mitochondrien zeigten eine diskrete Schwellung und es fanden sich vereinzelte Vakuolen im endoplasmatischen Retikulum. Nach Transplantation von unbehandelten oder kryokonservierten fetalen Nebennieren, Heranwachsen für 4 Wochen und anschließender bilateraler Adrenalektomie war das Überleben dieser Population deutlich verlängert im Vergleich zu einer Kontrollgruppe nur nach Adrenalektomie. Bestimmungen der endokrinologischen Parameter stellten dar, daß eine nennenswerte Addison-Krise bei den Empfängern von Nebennierentransplantaten verhindert werden konnte, ohne daß wesentliche Unterschiede zwischen unbehandelten oder kryokonservierten Grafts erkennbar waren. Die vorliegende Studie zeigt unseres Wissens die ersten Ergebnisse über den endokrinologischen Erfolg von kryokonservierten fetalen Nebennierentransplantaten im Rattenmodell. Zusammenfassend toleriert das Gewebe eine Kältebehandlung ohne wesentliche morphologische oder funktionelle Schäden, so daß eine langfristige Aufbewahrung in einer ,,Gewebebank" denkbar wäre und eine Transplantation zeitlich und örtlich vereinfacht sein könnte. Allerdings müssen weiterführende Untersuchungen das Verständnis vertiefen, welchen Nutzen die fetale Nebennierentransplantation im allogenen und xenogenen Modell hat.

Key words

Fetal adrenal transplantation - Cryopreservation - Addison crisis - Rat

Schlüsselwörter

Fetale Nebennierentransplantation - Cryoperservation - Addison-Krise - Ratte