Islets of Langerhans were isolated from Lewis rats by a collagenase digestion, gradient centrifugation and hand picking method. They were transplanted under the kidney capsule of STZ-diabetic C57-mice. We chose this model, because it holds a long spontaneous period of acceptance (14 days) without the need for immunosuppression. Transplant function was observed by blood glucose monitoring.
Adding dead endocrine tissue or LPS to islet transplants in this model was found not to shorten the period until islet transplant rejection.
This thesis contains the description of the study, the findings, a literature rewiew and short basic description of experimental and clinical islet transplantation as well as advice to clinical islet transplantation based on findings of these experiments. ">
 

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Verunreinigung mit Zelltrümmern und Lipopolysaccariden beschleunigt nicht die immunologische Abstoßung von Inseltransplantaten

Simonis, Yvonne Sabrina


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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Medizinisches Zentrum für Innere Medizin, III. Medizinische Klinik und Poliklinik des Klinikums
Fachgebiet: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 11.06.2002
Erstellungsjahr: 2002
Publikationsdatum: 05.07.2002
Kurzfassung auf Deutsch: Die Organersatztherapie endokriner Zellen bietet eine mögliche kurative Behandlungsform des Diabetes Mellitus Typ 1. Transplantate
isolierter langerhansscher Inseln des Menschen werden im Vergleich zu Pankreasorgantransplantaten wesentlich häufiger abgestoßen.
Viele Inseltransplantate erlangen lediglich eine Teilfunktion. Mögliche Ursachen hierfür sind unter Anderem in der Präparation der Inseln zu
vermuten.

Die Literaturdurchsicht enthielt zahlreiche Hinweise für die Begünstigung der Abstoßung durch Zelltrümmer und Lipopolysaccaride (LPS),
ein erhöhtes proinflammatorisches Potential des Transplantats wurde angenommen.

LPS sind verunreinigend in Isolations- und Kulturchemikalien für die Inselgewinnung vorhanden. Sie binden an die zu transplantierenden
Inseln. Bei der humanen Inselisolation entstehen zudem regelmäßig zahlreiche tote endokrine Zellen. Im Vergleich dazu lassen sich
Ratteninseln mit nahezu 100-prozentiger Viabilität und Reinheit präparieren.

Am Ratte-in-Maus-Modell wurde untersucht, ob mit LPS, Zelltrümmern oder beidem verunreinigte Inseltransplantate schneller abgestoßen
werden als reinere Transplantate. Langerhanssche Inseln wurden aus Lewis-Ratten mittels Kollagenasedigestion,
Dichtegradientenzentrifugation und Handverlesen isoliert. Die Inseln wurden unter die Nierenkapsel von STZ-diabetischen C57-Mäusen
transplantiert. Dieses Modell wurde aufgrund der langen spontanen Akzeptanz (ca. 14 Tage) gewählt, da eine Verkürzung dieser
Zeitspanne beobachtet werden sollte. Die Blutzuckermessung diente als Funktionsparameter des Inseltransplantats.

Durch die Beigabe von LPS und Zelltrümmern zu reinen, viablen Ratteninseln konnte am Modell keine Verkürzung der Zeit bis zur
Abstoßung des Transplantats beobachtet werden. Die Dissertationsschrift beinhaltet neben der Beschreibung des Versuchsmodells und
der Interpretation der Ergebnisse eine Literaturübersicht, eine Darstellung der experimentellen und klinischen Inseltransplantation, sowie
Empfehlungen für die klinische Inseltransplantation auf der Grundlage der Ergebnisse.
Kurzfassung auf Englisch: Substitution of destroyed endocrine cell mass by islet transplantation is one possible future option of curing insulin dependent type 1
diabetes mellitus. Compared to whole pancreas organ transplantation, islet transplants get rejected more frequently. Most islet transplants
never gain full function. Possible causes for this can among others be suspected in islet preparation.


A review of literature suggests, that rejection could be enhanced by lipopolisaccarides (LPS) and dead endocrine tissue in islet transplants
because of higher proinflammatory potential. Many chemicals for islet isolation contain large amounts of LPS. LPS binds to the islets during
isolation procedure and thus becomes transplanted. Human islet isolation often produces viable islets plus extensive amounts of dead
endocrine tissue. Compared to that, rhodent islets can be isolated with good viability and purity.


In a rat-to-mouse model, we tested wether islets contamined by LPS or dead tissue would be rejected quicker than "pure" islet transplants.


Islets of Langerhans were isolated from Lewis rats by a collagenase digestion, gradient centrifugation and hand picking method. They were
transplanted under the kidney capsule of STZ-diabetic C57-mice. We chose this model, because it holds a long spontaneous period of
acceptance (14 days) without the need for immunosuppression. Transplant function was observed by blood glucose monitoring.


Adding dead endocrine tissue or LPS to islet transplants in this model was found not to shorten the period until islet transplant rejection.


This thesis contains the description of the study, the findings, a literature rewiew and short basic description of experimental and clinical
islet transplantation as well as advice to clinical islet transplantation based on findings of these experiments.