317 pathologisch-anatomische Befundberichte über die Morphologie des Myokards, der Koronararterien, der Aorta und der Pulmonalarterien von Herzen, die in der Homograftbank des Deutschen Herzzentrums Berlin in den Jahren 1996 bis 1998 für eine potentielle Klappenspende (Aorten- und Pulmonalklappen) seziert worden waren, wurden ausgewertet. 178 dieser Herzen stammten von Herztransplantatempfängern und zeigten naturgemäß schwere pathologische Veränderungen. Sechs Herzen stammten von Leichen. 133 Herzen waren hirntoten Menschen entnommen worden. Ursprünglich hatte bei vielen dieser 133 Spenderherzen die Absicht bestanden, sie für die Transplantation zu verwenden, was aus verschiedenen Gründen nicht möglich war. Ziel der retrospektiven Studie war die Erfassung der morphologischen Situation der Organe, wobei der Schwerpunkt auf der Gruppe der Spenderherzen lag. / This work contains an analysis of 317 records with a detailed description of the morphology of myocardium, coronary arteries, aortas and pulmonary arteries of hearts dissected for the purpose of harvesting the aortic and pulmonary valves as allografts in the Heart Valve Bank of the German Heart Institute, Berlin, from 1996 through 1998. 178 hearts stemmed from patients who recieved heart transplants. Naturally these organs revealed severe pathologic findings. Cadaveric organs (non beating hearts) amounted to six. 133 hearts were taken from brain dead human beings. Many of these 133 donor organs were originally considered to be potentially usable for transplantation, but were discarded for various reasons. The objective of this retrospective study was to ascertain the morphologic state of the hearts with special focus on the 133 donor hearts.

Einleitung: Die Implantation kryokonservierter allogener Aortenklappen stellt heutzutage eine effektive operative Technik dar, um in schweren Fällen einer floriden Aortenklappenendokarditis exzellente postoperative Ergebnisse zu erzielen. Diese Studie demonstriert die Langzeitergebnisse im Deutschen Herzzentrum Berlin über einen Zeitraum von 17 Jahren. Material und Methoden: Zwischen dem 1.Januar 1987 und 31.Dezember 2003 wurden bei 203 Patienten mit florider Aortenklappenendokarditis kryokonservierte Aortenklappenallografts implantiert (in subkoronarer Implantationstechnik n=107 und durch totalen Aortenwurzelersatz n=96). Das mittlere Alter der Patienten betrug 51,3 Jahre (2-82 Jahre). Darunter waren 42 Frauen und 161 Männer. 161 Patienten zeigten präoperativ eine anuläre Aortenwurzelabszeßbildung. Ergebnisse: Die 30-Tage-Mortalität (mit Anulusabszeß) betrug insgesamt 21,1% (23,6%): bei nativer Aortenklappenendokarditis 14,9% (17,5%) und bei Prothesen-endokarditis 29,2% (29,6%). Nach 17 Jahren waren 70,4+3,6% und 78,6+6,3% (p=0,24) der Patienten mit und ohne präoperativem Anulusabszeß am Leben. Bei 12 Patienten mit Anulusabszeß trat eine Allograft-Re-Infektion auf, die aktualisierte Freiheit von Reinfektion betrug 91,6+2,4% nach 17 Jahren. Insgesamt wurden 37 Patienten reoperiert, die aktualisierte Freiheit von Reoperation betrug 75,0+3,7% nach 17 Jahren. Die aktualisierte Freiheit von Explantation der Allografts wegen Strukturalteration betrug bei den Patienten mit Anulusabszeß nach 17 Jahren 96,0+2,0%. Thrombembolische Ereignisse traten nicht auf. Die Univarianzanalyse identifizierte die Allograft-Re-Infektion (p=0,0001) und zu klein bemessene Allografts (p=0,001) als Risikofaktoren für eine Reoperation sowohl bei nativer als auch Prothesenendokarditis. Schlußfolgerung: Aortenklappenallografts zeigen bei florider Aortenklappenendokarditis mit Anulusabszeß exzellente Langzeitresultate. Die 30-Tage–Mortalität wird hinsichtlich der Schwere der Erkrankung akzeptiert und Re-Infektionen sind selten. Zu klein bemessene Allografts und Re-Infektionen sind Risikofaktoren für Reoperationen. / Objective: Cryopreserved aortic valve homografts have become an accepted valve substitute in acute aortic valve endocarditis, but long-term studies of valve function are largely unavailable. This survey represents our observations over a period of 17 years. Material and methods: Between February 9, 1987 and October 30, 2003, 203 patients with infective aortic valve endocarditis underwent allograft replacement of the aortic valve (free-hand subcoronary technique, n=107 and root replacement, n=96). The patients’ age ranged between 2 and 82 years with a mean age of 51.3 years. The survey included 42 females and 161 males. 161 had infected aortic root with ring abscesses. Results: The hospital mortality of patients with native and prosthetic endocarditis complicated by periannular abscess was 14.9% (17.5%) and 29.2 % (29.6%) respectively making an overall hospital mortality of 21.2% (23.6%). 17 years patient survival in patients with and without periannular abscess was 70.4+3.6% and 78.6+6.3% (p=0,24) respectively. There were 12 events of recurrent endocarditis in patients with periannular abscess, giving an actuarial freedom of 91.6+2.4% at 17 years. Reoperation was performed in 37 patients for a variety of reasons, and overall freedom from reoperation was 75.0+3.7% at 17 years. Freedom from explantation for structural valve deterioration was 96.0+2.0% at 17 years for patients with periannular abcess. No thrombembolic event was evident. Univariable analysis identified recurrent endocarditis (p=0.0001) and undersized allograft (p=0.001) as risk factors for reoperation for both native and prosthetic aortic valve endocarditis. No risk factors for hospital mortality were found. Conclusion: Aortic allograft offers an excellent long-term clinical result in patients with infective aortic valve endocarditis with associated periannular abscess. Operative mortality is acceptable based on the severity of aortic pathology, with low evidence of recurrent endocarditis and no thrombembolic events. Undersized allograft and recurrent infection are risk factors for reoperation.

Anhand von immunhistochemischen Färbemethoden wurde die Expression von CD 31 (immunhistochemischer Marker für Endothelzellen) und -Aktin (immunhistochemischer Marker für glatte Muskelzellen) auf Zellen der intramyokardialen Blutgefäße herztransplantierter Patienten histomorphometrisch ausgewertet. In die Bewertung der myokardialen Strukturen ging auch die Untersuchung der jeweiligen zugehörigen HE-Färbungen mit ein. Ziel dieser Untersuchungen war die Beurteilung von qualitativen und quantitativen Unterschieden dieser Marker während eines Untersuchungszeitraumes von 14 Monaten nach Herztransplantation (HTx) bei Patienten mit einer angiographisch diagnostizierten Transplantatvaskulopathie (TVP) mit Patienten ohne einer prä- bzw. postmortem diagnostizierten TVP. Der Einsatz dieser Immunomarker richtete sich hierbei auf die selektive Darstellung der terminalen Strombahn mit der Fragestellung, ob ein intramyokardiales morphologisches Korrelat zu der TVP der epikardialen Blutgefäße existiert und ob die histomorphometrische Auswertung der bewerteten Strukturen eine mögliche Frühdiagnose der TVP nach HTx zuläßt. Des weiteren sollte eine mögliche Assoziation der TVP mit den demographischen Charakteristika sowie der Anzahl und dem Schweregrad der Rejektionsepisoden der untersuchten Patienten überprüft werden. Als Basis dienten dabei in Paraffin eingebettete rechtsventrikuläre Rejektionskontrollbiopsien, die im Rahmen der routinemäßig durchgeführten Abstoßungsdiagnostik entnommenen wurden. Nach morphologischer Bewertung dieser Schnitte im Hinblick auf die Existenz und den Schweregrad einer Abstoßungsreaktion wurden diese immunhistochemisch aufbereitet und anschließend quantitativausgewertet. Im Rahmen dieser Arbeit weist die quantitativ- histomorphometrische Erfassung intramyokardialer Blutgefäße in rechtsventrikulären Rejektionskontrollbiopsien auf die mögliche Frühdiagnose einer TVP nach HTx hin. Dieses Verfahren könnte die zur Zeit verwendeten diagnostischen Methoden ergänzen. Jedoch sind noch weitere prospektive klinische Studien für die Validierung dieser Ergebnisse notwendig. / In this study, immunohistochemical and histomorphometric investigations were performed in order to investigate the expression of CD 31 (immunohistochemical marker for endothelial cells) and -Aktin (immunohistochemical marker for smooth muscle cells) on cells of intramyocardial blood vessels in heart transplant (HTx) patients. The evaluation of myocardial structures also implicated the investigation of the corresponding histological H & E stainings. The aim of this study was to ascertain whether HTx patients with angiographic evidence of graft vessel disease (GVD) showed different qualitative and quantitative expression of the above mentioned immunomarkers than HTx patients with no angiopraphic or postmortem signs of this phenomenon. The investigation time included the first 14 months after HTx. The use of these immunomarkers made possible the selective representation of the terminal vascular system to answer the question, as to whether there existed an intramyocardial morphological correlate to GVD of epicardial coronary arteries and whether histomorphometric evaluation of small vessels permits early diagnosis of GVD after HTx. In addition, demographic data, as well the number and grade of rejection episodes of the studied patients, were reviewed in order to ascertain whether there might be an association of these characteristics with GVD. The material studied consisted of paraffin-embedded right ventricular rejection control samples from routine postoperative diagnostic management, which were used to reveal acute rejection episodes. After morphological evaluation of histological slices with regard to the appearence and severity of acute rejection, immunohistochemical staining was performed and finally a quantitative investigation was done. According to the results of this study, quantitative histomorphometric investigations of intramyocardial blood vessels in right ventricular rejection control samples permit the early diagnosis of GVD after HTx and completes the present diagnostic tools. But further prospective clinical studies are necessary to confirm these results.

HINTERGRUND: Die Reaktivierung des Humanen Cytomegalievirus (HCMV) ist immer noch eine häufige Ursache für Morbidität und Mortalität unter immunsupprimierten Patienten. Eine effiziente T-Zell-Antwort vermag die unkontrollierte Ausbreitung des Virus zu verhindern. Vieles über diese T-Zell-Antwort ist aber noch unklar. Im Rahmen dieser Studie wurden daher bei HCMV-seropositiven herz- (n = 17) und lungentransplantierten (n = 3) Patienten Epitope in zwei wichtigen T-Zell-Zielen, den HCMV-Proteinen IE-1 (UL123) und pp65 (UL83), identifiziert, die Frequenzen der für diese Epitope spezifischen T-Zellen gemessen und die Klonalität ausgewählter starker CD8+ T-Zell-Antworten untersucht. METHODEN: Dazu wurden Pentadecapeptide, die die gesamte Aminosäure-Sequenz von IE-1 bzw. pp65 umfassten und sich um jeweils 11 Aminosäurereste überlappten, in Pools von 25 bis 30 Peptiden so zusammengefasst, dass jedes Peptid in einer einzigartigen Kombination von drei Pools enthalten war. PBMC der Patienten wurden dann mit den Peptid-Pools stimuliert und die resultierenden T-Zell-Reaktionen durch Färbung von intrazellulär zurückgehaltenem Interferon-gamma durchflusszytometrisch sichtbar gemacht. Immunogene Peptide konnten anhand der jeweiligen drei Pools, die zu IFN-gamma-Produktion führten, eindeutig identifiziert werden. Einige dieser T-Zell-Populationen wurden durch einen IFN-gamma-Sekretions-Assay, magnetische Zellseparation und durchflusszytometrische Feinsortierung aus PBMC isoliert und ihre Klonalität mit Hilfe einer Polymerase-Kettenreaktion zum Nachweis klonal expandierter gamma-T-Zell-Rezeptor-Rearrangements (TCR-PCR) und anschliessender Fragmentanalyse fluoreszenzmarkierter PCR-Amplifikate untersucht. ERGEBNISSE: Bei den Patienten bestanden grosse Unterschiede hinsichtlich des jeweils immundominanten Proteins, der Dominanz von CD4+ bzw. CD8+ T-Zell-Subpopulation, der antigenen Determinanten, der gemessenen Peptid-spezifischen T-Zell-Frequenzen sowie der Anzahl der identifizierten Epitope. Zehn zuvor noch nicht beschriebene Epitope wurden eben-falls identifiziert und die präsentierenden HLA-Allele der meisten in der Patientengruppe identifizierten Epitope bestimmt. Die mittels TCR-PCR untersuchten CD8+ T-Zell-Reaktionen waren auf einen oder wenige Klone fokussiert. Die Korrelation der experimentellen Daten mit den klinischen Verläufen der Patienten hinsichtlich HCMV-Reaktivierung und -Erkrankung erbrachte jedoch keine Hinweise auf einen konkreten Zusammenhang. SCHLUSSFOLGERUNGEN: Zusammenfassend ermöglichen die hier vorgestellten Methoden die Untersuchung des Langzeitverlaufes der CD4+ und CD8+ T-Zell-Antwort gegen immundominante Proteine auf Epitop-Ebene nach initialer Identifizierung der antigenen Determinanten, die direkte Bestimmung der Frequenzen der Epitop-spezifischen T-Zellen sowie die Untersuchung der Klonalität dieser Reaktionen aus ca. 2 x 20 ml Blut. Die Langzeit-Untersuchung von Patienten mit hohem Risiko für HCMV-Reaktivierung und -Erkrankung kann so zu einem besseren Verständnis der komplexen HCMV-spezifischen T-Zell-Anwort und damit möglicherweise auch zur Verbesserung von Diagnose, Prophylaxe und Therapie dieser Patienten beitragen. / BACKGROUND: Human cytomegalovirus (HCMV) reactivation is still a leading cause of morbidity and mortality among immunosuppressed patients. Uncontrolled viral spread is prevented by an efficient T-cell response. However, little is known about the nature of this T-cell response. In this study we identified epitopes in two immunodominant HCMV-proteins, IE-1 (UL123) and pp65 (UL83), measured the frequencies of T-cells specific for these, and studied the clonotypic composition of selected T-cell responses in a group of HCMV-seropositive heart (n = 17) and lung (n = 3) transplant patients. METHODS: For both proteins overlapping pentadecapeptides covering the entire respective amino acid sequences were arranged in pools of 25 peptides each in such a way that every peptide was contained in exactly 3 pools. PBMC were stimulated with the resulting 15 pools for IE-1 or 16 pools or pp65, respectively, as well as with pools containing all peptides of the corresponding protein. Individual peptides leading to a positive T-cell response were identified by flow cytometric detection of intracellular interferon-gamma, each single peptide corresponding to a unique combination of 3 peptide pools. Selected T-cell populations specific for the previously identified single peptides were purified by performing an IFN-gamma secretion assay prior to magnetic cell separation and subsequent fluorescence-activated cell sorting. The clonality of these highly purified peptide-specific T-cell populations was then investigated by a T-cell receptor-gamma rearrangement-PCR and subsequent fragment analysis of fluorescence-labelled PCR amplificates. RESULTS: We observed broad heterogeneity among the patients in terms of the immunodominant protein, number of epitopes, predominance of CD4 or CD8 T-cell responses, and epitope-specific T-cell frequencies. 10 previously unknown epitopes were identified, and the HLA-restriction of most of the identified epitopes could be determined. The investigated T-cell responses showed a high degree of clonal focussing. These data were correlated to the patients episodes of HCMV reactivation, but a correlation between differences in the T-cell responses and a different clinical outcome in terms of HCMV-reactivation could not be established. CONCLUSIONS: In summary, this novel approach allows the rapid identification of epitopes contained in a given protein, direct determination of T-cell frequencies, and investigation of the T-cell clonality in the CD4 and CD8 T-cell subsets from as little as 2 times 20 ml of blood. Long-term follow-up of patients at risk for HCMV reactivation and disease may thus allow a more detailed insight into the complexity of the T-cell response to HCMV and may thus lead to improved diagnosis, prophylaxis and therapy.