Mesenchymale Stammzellen verbessern die Leberfunktion nach ausgedehnter Leberresektion im Schwein

Einleitung/Ziele: Nach ausgedehnter Leberresektion ist die Aufrechterhaltung der Stoffwechselhomöostase durch die verbleibende Restleber stark beeinträchtigt. Zusätzlich können das Operationstrauma und die hohen regenerativen Anforderungen zur Organdysfunktion der Restleber und schließlich zum post-operativen akuten Leberversagen (POLF) führen. Die immun-modulatorischen, anti-inflammatorischen und pro-regenerativen Eigenschaften von mesenchymalen Stammzellen (MSC) könnten zur Unterstützung der Regeneration der Restleber nach ausgedehnter Leberresektion beitragen. Diese Hypothese sollte in einem Großtiermodell verifiziert werden.

Methodik: Im Schwein (deutsche Landrasse) wurde eine 2/3 Hepatektomie mit einer warmen Ischämiezeit von 150 min durchgeführt. Dadurch wurde ein postoperatives akutes Leberversagen (POLF) ausgelöst. MSC wurden entweder zentralvenös systemisch oder portalvenös direkt in die Leber appliziert und ihre Wirkung auf die Leberfunktion evaluiert. Jeweils 4 Schweine wurden in 3 Gruppen unterteilt, nämlich für die zentralvenöse (ZV) bzw. die portalvenöse (PV) Gabe und für die Gabe von PBS in der Kontrollgruppe. Die Leberfunktion wurde mittels der Plasmaverschwinderate des Indocyaningrün (ICG) und dem Limon-System von PULSION über den Versuchszeitraum von 24h gemessen.

Ergebnisse: In den beiden Gruppen mit MSC-Gabe (ZV und PV) war die Leberfunktion gegenüber der Kontrollgruppe ohne MSC signifikant besser. Darüber hinaus waren durch die MSC-Gabe auch leberspezifische Funktionsparameter wie INR, Ammoniak und Serumtransaminasen deutlich verbessert. Als mögliche Faktoren, die die Leberregeneration nach MSC-Gabe verbesserten, wurden im Serum PDGF AB/BB und in der Leber TNF-alpha sowie uPAR mittels Proteome ProfilerTM Human XL Cytokine Array Kit (R&D Systems) identifiziert.

Schlussfolgerung: MSC verbesserten die Leberfunktion nach ausgedehnter Leberresektion über parakrin wirkende Faktoren, da sowohl die portalvenöse als auch die zentralvenöse Applikation von MSC zur signifikanten Verbesserung klinisch relevanter hepato-biliärer Parameter führten. Somit stellt die Transplantation von MSC eine neuartige vielversprechende Therapieoption zur Vermeidung des postoperativen Leberversagens nach ausgedehnter Leberresektion dar.