Zusammenfassung
Ziel dieser Studie war die Entwicklung einer Methode, welche den Nachweis transplantierter
Zellen im Myokard bezüglich Überleben und Verteilung ohne die Notwendigkeit der Anfertigung
histologischer Präparate ermöglicht. Hierzu wurden in einem Hundemodell fetale Kardiomyozyten
isoliert und mit einem nicht toxischen, fluoreszierenden Membranfarbstoff Vybrant® CM DiI markiert. Anschließend erfolgte über eine anterolaterale Thorakotomie die
Injektion der genannten Zellen in die Lateralwand des linken Ventrikels erwachsener
Hunde. Zur Dokumentation der Integration und des Überlebens der Zellen erfolgte nach
zwei Monaten eine erneute Thorakotomie, wobei ein Intravital-Mikroskop über dem Situs
des freigelegten Herzens angebracht wurde. Die durch die rhythmische Kontraktion des
Herzens aufgetretenen Artefakte der Bildgebung konnten mit Hilfe einer speziellen
Computer-Software eliminiert werden. Zwei Monate nach Transplantation waren die fluoreszierenden
Transplantate mit Hilfe der Intra-Vital-Mikroskopie bei einer 10x Vergrößerung visuell
nachweisbar. Histologische Schnittuntersuchungen dienten als Kontrollmethode und bestätigten
die Existenz DiI-markierter Zellen entlang des Injektionskanals im Myokard. Zusätzlich
konnte Connexin-43 als Marker für morphologische und funktionelle Integration zwischen
Spender- und Empfängerzellen nachgewiesen werden. Unsere Ergebnisse zeigen, dass ein
In-vivo-Nachweis transplantierter Zellen im Myokard möglich ist. Durch geringfügige
technische Ergänzungen dürfte diese Methode thorakoskopisch/endoskopisch und somit
auch und in anderen Organsystemen klinisch einsetzbar sein.
Abstract
Myocardial transplantation of myocytes and bone marrow derived cells is currently
under clinical evaluation as an alternative therapy of heart failure. One of the main
problems of all clinical studies performed so far is the inability to track the fate
of the transplanted cells. The aim of our study was the development of a potentially
clinically applicable approach, which allows for detection of the transplanted cells
without need for collection of tissue samples. Fetal canine cardiomyocytes were labelled
with the non-toxic fluorescent membrane dye Vybrant® CM-DiI and delivered into the free wall of the left ventricle of adult mongrel dogs.
For subsequent tracking of the cellular graft, the dogs underwent a second operation
in which an intra-vital microscope was mounted above the exposed heart within the
thorax. A special computer software eliminated artefacts caused by myocardial contraction.
Two months after transplantation, the fluorescent graft was macroscopically visible
by intra-vital microscopy using a 10x magnification. Histological studies served as
microscopic control and confirmed the existence of DiI-labelled cells at the site
of injection. Connexin 43 immunoreactivity was visible at junctional complexes between
donor and recipient cells, suggesting morphologic and functional coupling as a result
of gap junction formation. Our results demonstrate that in vivo detection of transplanted
cells in the heart is feasible. Further technical adjustments should allow for thoracoscopic/endoscopic
application of this method, making it appropriate for use in other organs and in clinical
studies.
Schlüsselwörter
Zelltransplantation - Bildgebende Verfahren - Intra-Vital-Mikroskopie
Key words
Cell transplantation - imaging - intra-vital microscopy
Literatur
Korrespondenzadresse
ruhparwar@thg.mh-hannover.de
