Antikörper schützt Lungentransplantate

Amerikanische Forscher haben eine Methode entwickelt, Lungengewebe während einer Transplantation vor oxidativem Stress zu schützen. Im Tiermodell infundierten sie den Donorratten an Antikörper gekoppelte antioxidative Proteine.

Vladimier R. Mykantov von der Washington University School of Medicine in St. Louis und seine Mitarbeiter verwendeten dafür Antikörper gegen ein Oberflächenprotein des Endothels: Plättchen-Endothelzellen-Adhäsionsmolekül-1 (PECAM-1). Zwar tragen auch Thrombozyten und Leukozyten das Protein auf ihrer Oberfläche, aber in wesentlich geringeren Mengen als die Endothelzellen. Die Antikörper reichern sich spezifisch im Blutgefäßsystem der Lunge an, schreiben die Wissenschaftler in einer Online-Publikation von Nature Biotechnology. An diese monoklonalen Antikörper koppelten die Forscher das Enzym Katalase, das reaktive Sauerstoffspezies abbaut.

Sie infundierten die modifizierten Antikörper den Donorratten, entnahmen ihnen sofort danach die Lunge und lagerten das Organ für 18 Stunden bei 4 Grad Celsius – ähnlich den Bedingungen, unter denen ein menschliches Lungentransplantat gewonnen wird. Nach Transplantation des Organs in die Empfängerratten zeigten die so behandelten Lungen geringere Schäden nach Reperfusion als Lungen, die mit einem Gemisch aus Antikörper und Katalase behandelt wurden, ohne die Moleküle vorher aneinander zu koppeln. Typische transplantationsassoziierte akute Lungenverletzungen traten seltener auf, und die Funktion des transplantierten Organs war besser. Die Studie zeigte auch, dass die Organe vor allem Schäden durch die Lagerung bei geringer Temperatur davontragen (Kälte-Ischämie).

Die größten Mengen des Antikörperkonjugats wurden von den Endothelzellen zehn Minuten nach Injektion aufgenommen. Dass der Antikörper sein Ziel so schnell erreicht, ermöglicht diesen Eingriff gleichzeitig mit der Organentnahme, schreiben die Autoren.

15 bis 20 Prozent der Empfänger von Lungentransplantaten erleiden ischämische Reperfusionsschäden. Diese Verletzungen sind der Hauptgrund für Transplantatversagen, heißt es in der Veröffentlichung. Dabei kommt es während und direkt nach der Operation zu Hypoxie, pulmonalen Ödemen und die Patienten müssen länger beatmet werden. Es ist die Hauptursache für Morbidität und Mortalität während der Operation.

Antioxidative Enzyme wie Katalasen und Superoxiddismutasen mildern oxidativen Stress. Allerdings haben sie eine extrem kurze Halbwertszeit nach intravenöser Injektion. Verpackt in Polyethylenglykol oder Liposomen lässt sich zwar die Bioverfügbarkeit und die Aufnahme des Antioxidans durch die Zellen verbessern, die so applizierten antioxidativen Enzyme zeigen aber in vivo keine protektive Wirkung. Wahrscheinlich liegt dies an der geringen Affinität zum Endothel und damit an der reduzierten Aufnahme durch die Endothelzellen, vermuten die Wissenschaftler. Der zielgerichtete Antikörper könnte eine neue Therapiestrategie darstellen, um ischämische Verletzungen bei der Reperfusion des transplantierten Organs zu verhindern, hoffen die Forscher. Seine Wirksamkeit beim Menschen muss er aber erst noch unter Beweis stellen.

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