Die Lebertransplantat-Spontantoleranz ist eines der immunologisch beeindruckensten Phänomene. Die Fähigkeit, Toleranz für sich selbst und auch für mittransplantierte Organe über die MHC Barriere hinweg zu induzieren, ist einzigartig. Dies steht im Gegensatz zum zentralen Dogma der Transplantationsimmunologie, wonach MHC differente Organe nach Transplantation ohne Immunsuppression irreversibel zerstört werden. Ziel der Arbeit war, die verschiedenen intrahepatischen CD4+ T-Lymphozyten durchflusszytometrisch zu charakterisieren und eine in vitro Aktivierung naiver Leukozyten mit der in vivo zu vergleichen. Dies wurde mit der Fragestellung verknüpft, ob es einen möglichen Phänotyp regulatorischer intrahepatischer T-Lymphozyten gibt, der für die Induktion von Spontantoleranz verantwortlich ist. Auch wurde das Zytokinmuster dieser intrahepatischen T-Lymphozyten bestimmt, um eine mögliche funktionelle Aussage treffen zu können. Für die Versuche wurden Lebertransplantationen von Lewis-Spendertieren (LEW) auf Dark Agouti (DA) Empfänger durchgeführt. Die Transplantate wurden dauerhaft (> 300 Tage p.op.) spontan, d.h. ohne Immunsuppression toleriert. Andere vaskularisierte Organe, wie z.B. Herzen, wurden von DA-Empfängern abgestoßen. Die intrahepatischen und Milz T-Lymphoyzten wurden an den Tagen 3, 30 und 100 nach Transplantation untersucht. Unmittelbar nach Lebertransplantation kam es zu einem massiven Anstieg der intrahepatischen Leukozyten. Das Leberinfiltrat wurde dabei von aktivierten CD4+ T-Lymphozyten dominiert (ca. 23 Prozent CD4+CD45RCneg T-Lymphozyten), von denen ca. 50 Prozent den IL-2 Rezeptor exprimierten. Als Zeichen einer intrahepatischen Immunantwort wurde gewertet, dass das Verhältnis aktivierter CD4+CD45RCneg zu ruhenden CD4+CD45RCpos T-Lymphozyten dynamisch war. Zur funktionellen Charakterisierung der verschiedenen Populationen an CD4+ T-Lymphozyten wurden die Zytokinmuster dieser Zellen mit zwei verschiedenen Verfahren bestimmt. Zum einen wurden die sezernierten Zytokine INF-gamma, TNF-alpha, IL-10 und IL-13, zum anderen deren spezifische mRNAs semiquantitativ nachgewiesen. Für die sezernierten Zytokine waren keine wesentlichen Unterschiede zwischen den beiden Subpopulationen nachzuweisen. Bei der Analyse der mRNA-Transkription zeigte sich jedoch, dass die CD4+CD45RCneg T-Lymphozyten stärker die Th2-Zytokine IL-10 und IL-13 exprimierten, während die CD4+CD45RCpos T-Lymphozyten stärker die Th1-Zytokine INF-gamma, TNF-alpha exprimierten. In dieser Arbeit wurde zudem gezeigt, dass die CD4+CD45RCpos und CD4+CD45RCneg T-Lymphozyten jeweils heterogene Zellpopulationen sind, die noch in CD4posCD45RCpos, CD4hochposCD45RChochpos, CD4posCD45RCneg und CD4hochposCD45RCneg T-Lymphozyten differenziert werden können. Die CD4hochposCD45RChochpos repräsentieren dabei mit großer Wahrscheinlichkeit naive T-Lymphozyten, wohingegen die CD4hochposCD45RCneg aktivierte T-Lymphozyten darstellen. Wir gehen davon aus, dass die CD4posCD45RCpos T-Lymphozyten auch ruhende Gedächtniszellen und die CD4posCD45RCneg T-Lymphozyten auch aktivierte Gedächtniszellen enthalten. Der Nachweis intrahepatischer Gedächtnis T-Lymphoyzten zeigt, dass die Leber immunologisch ein überaus interessantes Organ repräsentiert. Ihre Fähigkeit zur Induktion von Spontantoleranz ist einzigartig, so dass von diesem Organ weitere grundlegende Erkenntnisse zum Phänomen der Toleranz erwartet werden. / Summary of Paul Schmitz’s thesis with the title “Mechanisms of immunological tolerance after liver transplantation: Analysis of the cytokine pattern of intrahepatic CD4+ CD45pos and CD4+ CD45RCneg T lymphocytes” Without the requirement for immunosuppression liver allografts of some rat strain combinations are spontaneously accepted despite a complete mismatch of molecules of the major histoincompatibility complex (MHC). Furthermore, liver grafts may induce immunological tolerance to a subsequent heart, kidney or skin graft from the same donor. Without liver grafts these organs are destroyed by the recipient’s immune system. The survival of liver grafts is, however, not related to a failure of the recipient to mount an immunological response against donor MHC molecules. An immune-mediated damage of the transplanted livers with an accompanying infiltrate and up-regulation of pro-inflammatory cytokines is temporarily observed. This is in contrast to the well-established maxim of transplantation immunology that rejection will occur when donor and recipient transplantation antigens are mismatched, especially those encoded by MHC. The liver contains a large population of resident and migratory T lymphocytes. Since T lymphocytes mediate both rejection and tolerance, the aim of the study was to phenotype intrahepatic CD4+ T lymphocytes by flow cytometry. In addition, secreted cytokines as well as cytokine-specific mRNA were analysed. With these investigations we wanted to identify an intrahepatic T cell subpopulation with regulatory properties. For the orthotopic liver transplantation we used rats of the inbred strains Lewis, as donors, and Dark Agouti, as recipients. The liver grafts in this strain combination survived permanently (>300 days), although heart grafts from the same donor were rejected. T lymphocytes isolated from liver grafts and spleens were analysed on days 3, 30, and 100 after transplantation. The amount of immune cells from the recipient increased dramatically in liver allografts within 3 days after transplantation. With approximately 23% activated CD4+ CD45RCneg dominated this infiltrate and the ratio of activated CD4+CD45RCneg and rested CD4+CD45RCpos increased. This observation was interpreted as an intrahepatic immune response mediated by infiltrated immune cells. The presence of the cytokines INF-gamma, TNF-alpha, IL-10 und IL-13 was analysed in the supernatant of isolated intrahepatic T incubated for 3 days in vitro. Cytokine-specific mRNA was semiquantified by ELISA-PCR. The supernatants did not demonstrate any differences between both subpopulations. In contrast, the results of the ELISA-PCR revealed increased mRNA levels of the Th2 cytokines IL-10 and IL-13 for CD4+CD45RCneg T lymphocytes and increased levels of the Th1 cytokines INF-gamma and TNF-alpha for CD4+CD45RCpos T lymphocytes. In the present study it was also shown that both populations of CD4+CD45RCpos (rested) and CD4+CD45RCneg (activated) T lymphocytes were heterogeneous and divisible into CD4posCD45RCpos, CD4strong pos CD45RCstrong pos and CD4pos CD45RCneg, CD4strong posCD45RCneg T cells by flow cytometry. The CD4strong pos CD45RCstrong pos T cells may also represent naïve T cells, whereas the CD4strong pos CD45RCneg may be a certain type of activated T cells. We have evidence that rested memory T lymphocytes are located within the population of CD4pos CD45RCpos T lymphocytes and activated memory T lymphocytes are present within the population of CD4pos CD45RCneg T lymphocytes. The proof of intrahepatic memory T cells indicates that the liver represents an immunologically important organ. Its ability to induce spontaneous tolerance in many fully mismatched donor recipient combinations is unique and additional studies are necessary to further explore the true potential of intrahepatic T cells for tolerance induction.

Die Lebertransplantation ist ein etabliertes Therapieverfahren bei akuten sowie chronischen Leberversagen. Aufgrund des stetig steigenden Bedarfs an Transplantationsorganen stellt die Verteilung der Spenderorgane eine immense Herausforderung dar. Im Jahr 2006 wurde ein neues Allokationssystem eingeführt, welches objektiv anhand vorliegender Labordaten die Dringlichkeit einer Organtransplantation einschätzt. Die hier vorliegende Dissertation zeigt die Auswirkungen des neuen Allokationssystems auf die Ergebnisse nach einer Lebertransplantation am Universitätsklinikum Leipzig. Die Einführung des neuen Allokationssystems führte zu einer Verkürzung der Wartezeit auf der Transplantationsliste und zu einer niedrigeren Wartelistenmortalität. Dem gegenüber stehen erhöhte postoperative Komplikationsraten sowie Kosten. Um die limitiert verfügbaren Spenderorgane mit größtmöglicher Erfolgsaussicht transplantieren zu können, sind prädiktive Modelle zur Abschätzung des outcomes nach Lebertransplantation etabliert worden. In dem betrachteten Patientenkollektiv am Universitätsklinikum Leipzig konnten sowohl der SALT-Wert als auch die präoperative intensivmedizinische Trias als Prognosefaktoren für das Überleben nach Lebertransplantation beschrieben werden. In Zukunft wird die Anwendung eines Prognosefaktors bereits im Organallokationsprozess eine immer größere Rolle einnehmen um im ethischen Problemfeld aus Organknappheit und erhöhtem Organbedarf den gesellschaftlichen Ansprüchen gerecht zu werden.

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Die orthotope Lebertransplantation (OLT) ist ein etabliertes Standardtherapieverfahren von Endzuständen verschiedenster Lebererkrankungen. Bei Patienten mit Lebererkrankungen kommt es zu einer deutlichen Reduktion der hepatischen Metabolisierung und Elimination von verschiedensten Medikamenten. Fentanyl ist das Opioid der Wahl im Rahmen der Anästhesie bei Patienten mit Lebererkrankungen. Die Pharmakokinetik von Fentanyl ist besonders in der anhepatischen Phase durch einen Ausfall der hepatischen Elimination gekennzeichnet, sodass es zu hohen Plasmakonzentrationen von Fentanyl kommen kann. Besonders bei der Fentanylinfusion bis zur Reperfusion kann dies zu einer verzögerten Extubation führen, welche im Rahmen des Fast-Track-Verfahrens vermieden werden sollte. Hauptanliegen unserer Studie ist der Vergleich zweier Infusionsregimes für das Opioid Fentanyl, nämlich der Beendigung der Fentanylapplikation mit Beginn der anhepatischen Phase (Studiengruppe) und zum Zeitpunkt der Reperfusion (Kontrollgruppe). Dazu wurden von 22 Patienten (Studiengruppe: n=10; Kontrollgruppe: n=12) intraoperativ zu neun definierten Messzeitpunkten (MZP) die Verläufe der arteriellen Fentanylplasmakonzentration, sowie von Parametern des Säure-Basen-Haushaltes und der hämodynamische Messwerte erfasst. Die Bestimmung der Fentanylkonzentration erfolgte mit Hilfe der Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie (SSQ 7000, Finnigan), der Säure-Basen-Haushalt mittels Blutgasanalyse (ABL 700, Radiometer Medical A/S, Kopenhagen). Hinsichtlich der Daten für MELD-Score, Diagnose und Gesamtoperationsdauer unterschieden sich die beiden Gruppen nicht signifikant voneinander. Im Verlauf der anhepatischen Phase lag die Fentanylkonzentration im Plasma in der Kontrollgruppe signifikant höher als in der Studiengruppe. Die gefundenen höheren Fentanylspiegel in der Kontrollgruppe sind Ausdruck einer nicht vorhandenen hepatischen Fentanylclearance in der anhepatischen Phase. Basierend auf unseren Daten wollen wir zu einer Überprüfung des Infusionskonzeptes von Fentanyl bei OLT anregen. Während einer OLT sollte im Hinblick auf das Fast-Track-Konzept über eine Beendigung der Fentanylzufuhr zum Beginn der anhepatischen Phase nachgedacht werden.:1. Bibliographische Beschreibung 2. Theoretische Einführung in die Thematik 2.1. Anatomie und Physiologie der Leber 2.2 . Pathologie chirurgischer Lebererkrankungen 2.2.1. Indikationen zur Lebertransplantation 2.2.2. MELD-Score 2.2.3. Operative Methoden einer Lebertransplantation 2.2.4. Komplikationen 2.3. Anästhesie während einer Lebertransplantation 2.4. Pharmakologie der Opiate/Fentanyl 2.4.1. Opioide allgemein 2.4.2. Opioide bei Leberinsuffizienz 2.4.3. Fentanyl 2.5. LC/MS- Flüssigchromatographie/Massenspektroskopie 2.6. Fragestellung 3. Material und Methoden 3.1. Patientengut 3.2. Anästhesieverfahren 3.3. Monitoring 3.4. Probengewinnung 3.5. Bestimmung metabolischer Parameter 3.6. Statistische Methoden 4. Ergebnisse 4.1. Bestimmung der intraoperatioven Fentanylplasmakonzentration 4.2. Hämodynamische Parameter 4.2.1. Herzfrequenz 4.2.2. Systolischer Blutdruck 4.2.3. Zentraler Venendruck 4.3. Blutgasanalyse 4.3.1. pH-Wert 4.3.2. Base Excess 4.3.3. Glukose  4.3.4. Laktat 4.4. Weitere klinisch-chemische Parameter 4.4.1. Albumin 4.4.2. Bilirubin 4.4.3. Transaminasen 5. Diskussion 5.1. Patientengut 5.2. Methodenkritik 5.3. Intraoperative Bestimmung der Fentanylplasmakonzentration 5.4. Hämodynamik 5.5. Blutgasanalyse 5.5.1. pH-Wert 5.5.2. Base Excess 5.5.3. Glukose 5.5.4. Laktat 5.6. Weitere klinisch-chemische Parameter 5.6.1. Albumin 5.6.2. Bilirubin 5.6.3. Transaminasen 5.7. Fast-Track-Konzept 5.8. Konsequenzen für die klinische Praxis 6. Anhang 7. Zusammenfassung 8. Literaturverzeichnis 8.1. Abkürzungsverzeichnis 8.2. Tabellenverzeichnis 8.3. Abbildungsverzeichnis 8.4. Literaturverzeichnis 9. Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit 10. Lebenslauf 11. Danksagung

Die orthotope Lebertransplantation (OLT) ist in den letzten Jahren zu einer etablierten Methode in der Behandlung von infausten Lebererkrankungen geworden und hat deren Prognose wesentlich verbessern können. Während der Lebertransplantation kommt es immer wieder zu bedrohlichem intraoperativem Blutverlust, der sowohl die Kurz- als auch die Langzeitprognose der Lebertransplantierten entscheidend beeinflussen kann. Ziel war es, die pathophysiologischen Hämostasevorgänge bei OLT weitergehend zu untersuchen und Möglichkeiten der therapeutischen Beeinflussung zu erarbeiten. Es konnte gezeigt werden, daß sich der erhöhte Blutverlust während der anhepatischen Phase durch eine gesteigerte fibrinolytische Aktivität erklärt und daß dabei sowohl das extrinsische Fibrinolysesystem mit dem Gewebeplasminogenaktivator t-PA als auch das intrinsische Fibrinolysesystem mit urokinase-type PA (u-PA) und dem FXII-abhängigen PA beteiligt sind. Zur Bestimmung des letzteren wurde eine chromogene Substratmethode entwickelt. Venöse Stauung, Kontaktaktivierung beim Passieren des Blutes durch den veno-venösen Bypass, fehlende hepatische Clearance sind dabei die wichtigsten Auslösefaktoren. In der Reperfusionsphase konnten Zeichen einer gesteigerten Prothrombinaktivierung gemessen werden, so daß DIC-artige Hämostaseveränderungen für die postreperfusionellen Blutverluste verantwortlich gemacht werden. Eine Korrelation zur anhepatischen Fibrinolyse besteht nicht. Die Spenderleber spielt eine entscheidene Rolle bei den postreperfusionellen Hämostaseveränderungen. Leukozytäre Aktivierungsprodukte wie extrazelluläre Proteinasen und Zytokine werden aus der Spenderleber freigesetzt und stören systemisch das hämostatische Gleichgewicht. Parallel kommt es nach Reperfusion zu einer Verminderung der Thrombozytenzahl und ihrer Aggregabilität. Diese scheint partiell durch die aggregationshemmende Wirkung der University of Wisconsin Konservierungslösung bedingt zu sein, in der die Spenderleber bis zur Transplantation aufbewahrt wird. Die Gabe des Proteaseninhibitors Aprotinin scheint Hyperfibrinolysezeichen, maximalen Anstieg der t-PA Aktivität, Transfusionsbedarf und endotheliale Schäden in der Spenderleber zu reduzieren, wobei in einer offenen und randomisierten Studie der Vorteil einer kontinuierlichen Infusionsgabe gegenüber einer dreimaligen Bolusgabe deutlich wurde. In einer weiteren offenen und randomisierten Therapiestudie wurde versucht durch intraoperative Prostaglandin E1(PG E1)- Gabe endotheliale Aktivierungsprozesse in der Spenderleber zu beeinflussen. Tatsächlich führte eine PGE1-Infusion zu einem signifikant schwächeren postreperfusionellen Abfall sowohl der Thrombozytenzahl als auch der thrombozytären Aggregationsfähigkeit. / The orthotopic liver transplantation (OLT) has become an established method in the treatment of end stage liver disease and has ameliorated its prognosis substantially. During liver transplantation severe haemorrhage intraoperatively clearly influences the patient´s short and long-term outcome. The pathophysiology of hemostasis during OLT was studied and new strategies of therapy developed. It could be demonstrated that the high blood loss during the anhepatic phase is caused by increased fibrinolytic activity involving the extrinsic fibrinolytic system with tissue-type plasminogen activator (t-PA) as well as the intrinsic fibrinolytic system with urokinase-type PA (u-PA) and the FXII-dependent PA. For the easier determination of the later a chromogenic substrate method was developed. High venous pressure, contact activation initiated by the contact of the patient's blood with the veno-venous bypass and the lack of hepatic clearance are the main initiating factors of fibrinolysis during the anhepatic phase. In the reperfusion phase signs of increased prothrombin activation could be measured so that a DIC-like constellation could be made responsible for the blood loss after reperfusion of the graft liver. There was no correlation to the preceding anhepatic fibrinolysis. The graft liver plays an important role in inducing hemostatic disturbances during reperfusion. Activation products of leukocytes like extracellular proteinases and cytokines are released out of the graft liver and seem to induce hemostatic imbalances systemically. In parallel there is a decrease of platelet count and platelet aggregability. This seems to be induced in part by the University of Wisconsin solution in which the graft liver is kept until transplantation. Aprotinin, a protease inhibitor, given during OLT seems to reduce signs of hyperfibrinolysis, maximal t-PA values, transfusion requirements and endothelial damage of the graft´s liver vascular bed. In an open and randomised clinical trial the advantage of a continuous aprotinin infusion in comparison to a three times bolus application was demonstrated. In another open and randomised study prostaglandin (PG)E1 was given in order to influence endothelial activation processes in the graft liver. The administration of PGE1 was leading to a significant lower decrease of platelet count and platelet aggregability.

Einleitung: Bei Langzeitüberlebenden nach OLT findet sich eine Reduktion der Diffusionskapazität ohne Veränderungen des Lungeninterstitiums (nachweisbar in der high resolution Computertomographie HR-CT) und eine Reduktion der Muskelmasse. Wir untersuchten daher den Pathomechanismus der Diffusionsstörung, den zeitlichen Verlauf der Diffusionskapazität und die Auswirkungen der Lungen- und Atemfunktion auf die kardiopulmonale Belastbarkeit. Methoden: Bei 38 Lebertransplantierten (67.7 Mon. nach OLT) wurden Diffusionskapazität, Membranfaktor, Kapillarvolumen, Atemantrieb, maximaler inspiratorischer Druck (PImax), die maximale O2-Aufnahme (VO2max) und Atemeffizienz bestimmt und ein HR-CT der Lunge sowie eine Echokardiographie durchgeführt. Ergebnisse: Diffusionsstörungen bestanden bei 21% der Patienten. Der Diffusionskoeffizient war gegenüber der Voruntersuchung um 4% angestiegen 4% (p / Introduction: In long-term survivors after OLT, a reduction of the diffusion capacity (TLCO) may be noticed in absence of interstitial pulmonary changes (as observed in high resolution computertomography HR-CT). Also a diminution of the body muscle mass may be seen together with an increase in body fat mass. We tried to identify the origin of the pulmonary diffusion impairment as an alteration of the membrane factor or the capillary volume. We analysed the progression of the impairment in the course time and the effects of cardiac and respiratory function on VO2max. Methods: In 38 patients (67.7 month after OLT) we determined TLCO, membrane factor, capillary volume, ventilatory drive, maximal inspiratory pressure (PImax), maximal O2-uptake on exercise and breathing efficiency. Also HR-CT and echocardiography have been performed. Results: Diffusion impairment has been found in 21% of the patients. In the course of 3 years the diffusion coefficient has increased by 4% (p

Schwere Infektionen und Abstoßungen sind die häufigsten Komplikationen nach Lebertransplantation. Hyaluronsäure (HA) als eine Komponente der extrazellulären Matrix wird aus dem Blutkreislauf praktisch nur durch die Endothelzellen der Lebersinusoide (SEC) entfernt. Somit ist die Konzentration von HA im Plasma abhängig vom HA-Einstrom in den Blutkreislauf (z.B. bei vermehrter HA-Produktion der Fibroblasten nach Zytokinstimulation) und der metabolischen Funktion der SEC. Es wird angenommen, daß die SEC zu den ersten Angriffspunkten einer Abstoßungsreaktion in der Leber gehören. Bei 81 Patienten mit 85 Lebertransplantationen wurde zusätzlich zu den Routineparametern die Plasma-HA bestimmt. 28 der 81 Patienten (34,6%) entwickelten eine akute Abstoßung. 14 Patienten konnten erfolgreich mit Methylprednisolon (steroid-sensible akute Abstoßung, AR) behandelt werden, während 14 Patienten eine zusätzliche Therapie mit FK506 oder OKT3 (steroid-resistente akute Abstoßung, SR) benötigten. 4 Patienten entwickelten innerhalb des ersten postoperativen Jahres eine frühe chronische Abstoßung (CR). Bei 10 Patienten wurde eine schwere postoperative Infektion beobachtet, 11 Patienten entwickelten eine milde oder asymptomatische Cholangitis, während 37 Patienten einen unauffälligen postoperativen Verlauf hatten. Mittlere HA Spiegel waren bei den Patienten mit AR gegenüber den Patienten mit unauffälligem Verlauf erhöht. Ein weiterer Anstieg von HA konnte bei den Patienten mit SR (p / Severe infections and rejections are the most frequent complications following liver transplantation. Hyaluronic acid (HA) as a component of the extracellular matrix is cleared from the circulation only by sinusoidal liver cells (SEC). So the concentration of plasma HA depends upon the flow of HA in the circulation (e.g. increased HA-production in fibroblasts after cytokine stimulation and release) and the metabolic function of the SEC. SECs are suspected to be the first targets in allograft liver rejection. 81 patients with 85 liver transplantations were monitored for routine parameters and plasma HA on a daily basis. Of 81 patients, 28 patients (34,6%) developed acute rejection. 14 patients were successfully treated with methylprednisolone (steroid-sensitive acute rejection, AR), while 14 patients required additional treatment with FK506 or OKT3 (steroid-resistant acute rejection, SR). 4 patients developed an early chronic rejection (CR) within the first postoperative year. 10 patients developed a severe postoperative infection, 11 patients had a mild or asymptomatic cholangitis, while 37 patients had an uneventful postoperative course. Mean HA levels were elevated in patients with AR compared with patients with an uneventful course. A further increase in HA was noticed in patients with SR (p

Die sekundäre Osteoporose ist eine der häufigsten mit der Lebertransplantation verbundenen Komplikationen. Sie ist mit spezifischen chronischen Lebererkrankungen assoziiert und manifestiert sich in ihrem ausgeprägtesten Stadium in Form von Frakturen nicht selten nach der Lebertransplantation (LTX). Management und Therapie der Osteoporose stellen noch heute ein wesentliches Problem bei Lebertransplantatempfängern dar. Das erste Ziel dieser Studie bestand in der Erfassung der Bedeutsamkeit verschiedener spezifischer Lebererkrankungen, des Einflusses von anabolen Sexualhormonen und Immunosuppression auf den Knochensubstanzverlust bei Patienten mit LTX. Das zweite Ziel dieser Studie bestand in der Abschätzung des therapeutischen Effektes von Calcitriol (1,25 (OH)2D3) in niedrigen Dosierungen zu 0,25 µg und 0,5 µg als Monotherapeutikum oder in Kombination mit 1000 mg Kalzium (Ca) bei leichter oder mäßiger Osteoporose. Patienten mit schwerer Osteoporose wurden mit einer Dreifachkombination bestehend aus 0,5 µg Calcitriol, 1000 mg Ca und 25 mg Natriumfluorid behandelt. Von 860 Patienten, die sich im Zeitraum von 1988 bis 1996 einer Lebertransplantation unterzogen, wurden insgesamt 509 Patienten (256 Männer, 213 Frauen) 5 Therapiegruppen und einer Kontrollgruppe zugeteilt. Der Mineralstatus des Knochens und der therapeutische Effekt wurden mittels vor LTX und danach halbjährlich erfolgten Knochendichtemessungen (Dual Energy X-ray Absorptiometry - DEXA) an der Lendenwirbelsäule (LWS) sowie am Schenkelhals (SH) bewertet. Patienten mit primärer biliärer Zirrhose, primär sklerosierender Cholangitis und autoimmuner Zirrhose weisen präoperativ und innerhalb der ersten 6 postoperativen Monate den niedrigsten Knochenmineralbestand auf. Den Sexualhormonstatus betrachtend wiesen 17,5% aller gemessenen Testosteronserumspiegel bei Männern und 78,3% aller gemessenen Serumöstrogenspiegel bei postmenopausalen Frauen hypogonadische Werte auf. Jedoch waren die Serumtestosteronkonzentrationen bei Männern und die Serumöstrogenkonzentrationen bei postmenopausalen Frauen zwischen den mit Calcitriol therapierten Patienten und nichttherapierten Patienten (Kontrollgruppe) nicht signifikant verschieden. Die Basisimmunsuppression bestand aus Cyclosporin A und Tacrolimus kombiniert mit Prednisolon. Bei Patienten, die Tacrolimus erhielten war der Knochenverlust an der LWS signifikant geringer (p=0,0249). Diese Beobachtung wurde höchstwahrscheinlich durch deutlich erhöhte Prednisolongaben bei Patienten mit Cyclosporin A bedingt. Mit Calcitriol therapierte Patienten erhielten wesentlich mehr Prednisolon bezogen auf die kumulative Menge und den Zeitraum im Vergleich zur nichttherapierten Kontrollgruppe. Während die niedrige Dosierung von 0,25 mg zusätzlich Kalzium benötigte um bessere Resultate am SH zu erzielen, führte die Dosierung von 0,5 µg zu einem Knochendichtezuwachs von 10,17% an der LWS und 5,9% am SH ohne Kalziumzusatz und zu einem Knochendichtezuwachs von 10,0% an der LWS und 5,2% am SH mit Kalziumgabe in einem durschnittlichen Therapiezeitraum von 1,5 Jahren. Die Dreifachkombination aus 0,5 µg Calcitriol, 1000 mg Ca und 25 mg Natriumfluorid zeigte bei Patienten mit schwerwiegender Osteoporose die besten Resultate an der LWS (Zuwachsrate 10,67%) und am SH (Zuwachsrate 12,97%) nach 1,15 Jahren. Bei nichttherapierten Patienten der Kontrollgruppe wurde ein Spontanzuwachs der Knochendichte an der LWS von 2,25% und ein Knochendichteabfall am SH von 0,86% beobachtet. Die Rate atraumatischer Frakturen konnte mit 1,77% gering gehalten werden. Calcitriol ist ein wirkungsvolles, nebenwirkungsarmes Therapeutikum zum Ausgleich und zur Prävention des Knochenmasseverlustes bei Patienten mit Lebertransplantation. Natriumfluorid steigert den Mineralisationseffekt besonders am Schenkelhals. / Secondary osteoporosis is a frequent complication of endstage liver disease which often detoriates after orthotopic liver transplantation (OLT). Management and therapy of osteopenic bone disease are still a major problem in liver transplant recipients. First purpose of this study was to estimate the magnitude of various specific liver diseases, sexual hormones and immunosuppression on bone loss in patients undergoing OLT. The second aim was to evaluate the effect of calcitriol (1,25(OH)2D3) in comparatively low dosages of 0,25 µg and 0,5 µg as a single therapy or in combination with 1000 mg calcium (Ca) in light and moderate osteoporosis. Patients with severe osteoporosis received a triple combination with 0,5 µg calcitriol, 1000 mg Ca and 25 mg sodium fluoride. Out of 860 patients undergoing OLT from 1988 to 1996, 509 (256 males, 213 females) were assigned to 5 treatment groups as well as to a control group. Bone mineral status and the effect of therapy were estimated by bone mineral density (BMD) measurements with dual energy X-ray absorptiometry of lumbar spine (LS) and femoral neck (FN) before and every six month after OLT. Primary biliary cirrhosis, primary sclerosing cholangitis and autoimmune cirrhosis were associated with a low pre-existing bone mineralisation and most severe decrease of bone mass during the early post-transplantation period. Considering hormonal measuring performed during the study period 17,5% of all measured testosterone levels in men and 78,3% of all measured oestrogen levels in postmenopausal women were in hypogonadic range. Testosterone and oestrogen levels were not significant different among with calcitriol treated and non-treated patients. Baseline immunosuppression consisted of cyclosprin A or tacrolimus initially combined with corticosteroids. Patients treated with tacrolimus had significant less bone mass reduction in the lumbar spine than patients treated with cyclosporine (p=0,0249). This observation was certainly caused by less application of prednisolone. With calcitriol treated patients received considerably more prednisolone and over a longer period of time than non-treated controls. Bone mineralisation essentially increased under calcitriol therapy in all treatment groups. Whereas the low dose of 0,25 µg needed a complementation of Ca especially to achieve better results in the FN, the dosage of 0,5 µg led to BMD improvement of 10,17% in LS and 5,9% in FN without Ca and to an improvement of 10,0 % in LS and 5,2% in FN with Ca supplementation in an average period of 1,5 years. The triple combination with 0,5 µg calcitriol, 1000 mg Ca and 25 mg sodium fluoride which was used in cases of severe osteoporosis showed the best results with a BMD augmentation rate of 10,67% in LS and 12,79% in FN after a period of 1,15 years. In the untreated controls we only found spontaneous BMD improvement of 2,25% in LS and a further bone loss of 0,86% in FN. A small fracture rate of 1,77% was observed. Calcitriol therapy effectively prevents posttransplant bone loss and augments bone mineralisation in osteoporotic patients. Moreover it minimizes the incidence of atraumatic fractures. Additional sodium fluoride increases the bone density in LS and has a special effect on FN. Side effects are negligible.

Seit der Einführung der University of Wisconsin (UW)-Lösung ist für die humane Lebertransplantation eine sichere Kaltkonservierung von 24 Stunden möglich. Ungeachtet dieser Verbesserung kann es postoperativ weiterhin zu schweren Leberfunktionsstörungen bis hin zum Transplantatversagen kommen. Die Leberfunktionsstörungen stehen in engem Zusammenhang mit der Qualität und der Dauer der Organkonservierung. Eine verbesserte Organkonservierung sollte deshalb eine höhere Funktionsrate nach Implantation und eine Verlängerung der sicheren Konservierungsdauer ermöglichen. Mit der Untersuchung sollte die Frage beantwortet werden, ob eine kontinuierliche Perfusion von Schweinelebern mit der UW-Lösung anstelle einer Standardkaltlagerung in UW-Lösung einen geringeren Konservierungsschaden nach sich zieht. Weiterhin sollte mit dem Ziel der Etablierung eines in-vitro-Modells geklärt werden, ob mit dem modifizierten Modell der extrakorporalen Perfusion nach P. Neuhaus neue Konservierungslösungen unter Einsparung von Versuchstieren getestet werden können. Vor diesem Hintergrund wurde in zwei weiteren Versuchsgruppen die kontinuierliche Kaltperfusion mit der Freie Universität (FU)- bzw. der HTK-Lösung durchgeführt. Der Konservierungsschaden der Leber wurde während der sich an die Kaltkonservierung anschließenden Warmperfusion mit Schweineblut in-vitro quantifiziert. Die Unterschiede zwischen der kontinuierlichen Perfusion und der Kaltlagerung waren signifikant, wobei eine geringere Serumkonzentration der Transaminasen in der UW-Gruppe mit einer höheren Gallesekretion, einem geringeren arteriellen Widerstand und einer geringeren Zunahme des Lebergewichts einherging. Die Ergebnisse der FU-Gruppe lassen im Vergleich mit der kontinuierlichen Perfusion mit UW-Lösung eine ähnliche Konservierungsgüte annehmen, während der Konservierungsschaden in der HTK-Gruppe signifikant stärker ausgeprägt war. Zusammenfassend erwies sich die kontinuierliche Kaltperfusion mit der UW-Lösung als das besser geeignete Konservierungsverfahren, nahelegend, daß ein Einsatz eine sinnvolle Alternative zur Standardkaltlagerung sein könnte. Langjährige Erfahrungen mit der kontinuierlichen Perfusion bei der Nierentransplantation beim Menschen zeigen, daß im klinischen Alltag eine kontinuierliche Organperfusion technisch möglich ist. / COMPARISON OF DIFFERENT PRESERVATION SOLUTIONS FOR LONG-TERM CONTINUOUS PERFUSION OF THE LIVER The introduction of the University of Wisconsin (UW) solution for liver preservation in 1988 allowed for the first time the extension of the safe cold storage time up to 24 hours. Nevertheless, severe organ dysfunction of the liver may still occur postoperatively, depending on the quality and the duration of organ preservation. Therefore, improved organ preservation should make possible a higher rate of immediate organ function after transplantation and the extension of the safe cold storage time avoiding any wastage of organs due to liver dysfunction. Our study aimed to investigate whether continuous perfusion of pig livers in comparison to simple cold storage with the UW solution results in improved preservation. Furthermore, we examined if our extracorporal perfusion system, modified by P. Neuhaus, would be suitable to test new preservation solutions before clinical use allowing the establishment of a new in-vitro model. Thus, livers were perfused continuously using the Free University (FU) solution and the Histidine Tryptophan Ketoglutarate (HTK) solution respectively and preservation was compared to the UW solution. The preservation injury was measured in-vitro during a subsequent warm perfusion of the organ with pig blood. Differences between continuous perfusion and simple cold storage were significant. Lower concentrations of the transaminases in the UW group were associated with a higher bile secretion, a lower arterial pressure and a lower increase of the liver weight. Results obtained for the FU group suggest a comparable quality of preservation compared to livers continuously perfused with UW solution, whereas the extent of the preservation injury was significantly higher in the HTK group. In conclusion, in our experimental design continuous perfusion with UW solution seems to be a better method for organ preservation suggesting that the clinical use of this technique may be beneficial. Large experience with continuous perfusion for human renal procurement has proven its technical feasibility.

Von 1988-1998 wurden am Virchow-Klinikum, Medizinische Fakultät Charité der Humboldt-Universität zu Berlin 1000 orthotope Lebertransplantationen an 911 Patienten vorgenommen. Darunter befanden sich 167 Patienten mit der LTX-Indikation ALD. Im Kapitel "Rückfall zum Alkoholabusus und postoperative Compliance" wurden 117 Patienten mit der LTX-Indikation, bzw. Zusatzdiagnose ALD (700 Transplantationen an 645 Patienten von 1988-1995) berücksichtigt. Hinsichtlich der Inzidenz der vorgenommenen Retransplantationen unterschieden sich die Patienten mit ALD nicht signifikant von den Patienten mit anderen Indikationen. Von 167 ALD-Patienten verstarben n=15 (9,0%). Das 1-Jahres-Überleben der ALD-Patienten lag bei 96,8%, das 5-Jahres-Überleben bei 85,9% und das 9-Jahres-Überleben bei 83,3%. Die Patienten mit ALD unterschieden sich hinsichtlich des Patienten- und Transplantatüberlebens nicht signifikant von den Patienten mit anderen LTX-Indikationen. Die ALD-Patienten unterschieden sich weder in bezug auf die Inzidenz steroidsensibler noch steroidresistenter akuter Rejektionen signifikant von den anderen Patienten. Im Vergleich von Cyclosporin A mit FK506 als primäre Immunsuppression, sowohl bei ALD-, als auch bei Patienten mit anderen LTX-Indikationen lag die Inzidenz akuter Rejektionen in der Cyclosporin A-Gruppe nicht signifikant höher als in der FK506-Gruppe. Die Inzidenz steroid-resistenter Abstoßungen dagegen war bei den Cyclosporin A-Patienten signifikant höher als bei den FK506-Patienten. Keine signifikanten Unterschiede zwischen ALD-Patienten und Patienten mit anderen Indikationen gab es in bezug auf die chronischen Rejektionen. Ebenfalls nicht signifikant waren bei den ALD-Patienten die Unterschiede in der Inzidenz chronischer Rejektionen zwischen den beiden Immunsuppressions-Gruppen Cyclosporin A und FK506. Von 117 Patienten mit der LTX-Indikation, bzw. der Zusatzdiagnose ALD erlitten n=27 (23,0%) mindestens 1 mal einen postoperativen Alkoholabusus, der in 19 Fällen (16,2%) schwerwiegend war. Die postoperative Compliance gestaltete sich bei 84 Patienten gut, bei 28 Patienten mäßig und bei 5 Patienten schlecht. Patienten, die einen schweren postoperativen Alkoholabusus erlitten und eine nur mäßige oder schlechte Compliance hatten wiesen eine hochsignifikant kürzere präoperative Abstinenzzeit vor als Patienten ohne Alkoholabusus, bzw. mit einer guten Compliance. Besonderes auffällig war die hochsignifikant höhere Inzidenz des postoperativen Abusus und einer nur mäßigen oder schlechten Compliance bei Patienten mit einer weniger als ½ Jahr betragenden präoperativen Abstinenzzeit. In den Patientengruppen mit schwerem präoperativen Alkoholabusus und mit einem weiteren Substanzmißbrauch in der Vorgeschichte kam es zu signifikant höheren Inzidenzen eines schweren postoperativen Abusus als bei den jeweiligen Vergleichsgruppen. Bezüglich der soziodemographischen Faktoren ergaben sich bei Frauen signifikant höhere Inzidenzen eines Alkoholabusus und einer mäßigen, bzw. schlechten Compliance als bei männlichen Patienten. Die Patienten mit postoperativem Abusus waren signifikant jünger als die Vergleichsgruppe der Patienten ohne Abusus. Bezüglich der postoperativen Compliance gab es keine signifikanten Altersunterschiede. Weder beim Alkoholabusus, noch bei der Compliance ließen sich signifikante Unterschiede bezogen auf berufliche Position, bzw. Bildungsniveau der Patienten finden. Im Hinblick auf die im Rahmen der Evaluationsuntersuchungen erhobenen psychosozialen Faktoren erlitten Patienten mit einer als eher labil eingeschätzten Persönlichkeitsstruktur signifikant häufiger einen postoperativen Abusus und hatten signifikant häufiger eine nur mäßige Compliance als Patienten mit eher stabiler Persönlichkeit. Die Unterschiede bei Patienten mit als gut, bzw. schlecht bewertetem sozialem Umfeld waren nicht signifikant. Patienten, deren postoperative Compliance präoperativ als mäßig oder fraglich eingeschätzt wurde, erlitten postoperativ signifikant häufiger einen schweren Alkoholabusus als Patienten mit einer guten Compliance-Prognose. Ebenfalls signifikant häufiger erlitten Patienten mit als mäßig oder fraglich eingeschätzter Rückfallgefahr einen postoperativen Alkoholabusus als Patienten mit als gering eingestuftem Rückfallrisiko. Patienten mit als mäßig oder fraglich eingeschätzter Compliance und mit als mäßig oder fraglich eingeschätztem Rückfallrisiko wiesen nicht signifikant häufiger eine nur mäßige oder schlechte Compliance vor als Patienten deren Compliance-Prognose als gut und deren Rückfallrisiko als gering eingestuft wurde. / From 1988 to 1998 at the Virchow-Clinic, Medical Faculty Charité of the Humboldt University of Berlin 1000 orthotopic liver transplantations were performed in 911 patients Out of these patients there were 167 patients with the LTX-indication ALD. In the chapter "Relapse to alcohol abuse and postoperative compliance" 117 patients with the LTX-indication or additive diagnosis ALD were regarded. The incidence of performed retransplantations was not significantly different from patients with other indications. Out of 167 ALD-Patients n=15 (9,0%) died. The 1-year-survival of the ALD-patients was 96,8%, the 5-year-survival 85,9% and the 9-year-survival 83,3%. Patient and graft survival compared well with other indications. There were no significant differences in the incidence of acute steroid-sensible nor steroid-resistant rejections between Patients with ALD and other indications. In all patients the incidence of acute rejetions in the Cyclosporine A treated patients did not differ significantly from the FK506 treated patients. Acute steroid-resistant rejection was observed significantly less frequently in the FK506 treatment group than in the Cyclosporine A treatment group. Chronic rejections occurred in similar frequency as observed in patients transplanted for other indications. Neither there were significant differences in the incidence of chronic rejections in the both immunosuppressant groups of ALD-patients. Of 117 Patients with the LTX-indication or additive diagnosis ALD alcohol relapse for at least one time occurred in 27 patients (23%). Relapse was serious in 19 cases (16,2%). Postoperative compliance was good in 84 patients, moderate in 28 patients and poor in 5 patients. Patients who developed an alcohol relapse or who had a moderate or poor compliance showed a high-significant shorter duration of abstinence prior to transplantation than patients who developed no relapse or who had a good compliance. There was a remarkable high-significant increase of alcohol relapse or moderate or poor compliance in patients with an abstinence duration shorter than 1/2 year. Patients with a serious alcohol abuse or an additive drug abuse in history showed a significantly increased incidence of postoperative alcohol relapse. Women showed a significantly higher incidence of relapse or poor or moderate postoperative compliance than male recipients. Patients who developed a postoperative relapse were significantly younger than patients without relapse. Age failed to correlate with postoperative compliance. Education level and professional position showed no significant correlation with relapse and compliance. Recurrence of alcohol disease and moderate compliance were observed significantly increased in Patients with a poor psychological personal stability compared with patients with a good personal stability. Social environment failed to correlate with relapse or postoperative compliance. Patients whose postoperative compliance was preoperative assessed as moderate or questionable developed a significantly increased rate of serious alcohol relapse compared with patients whose compliance was assessed as good. Patients whose risk of alcohol relapse was assessed as moderate or questionable showed a significantly higher incidence of postoperative relapse. Preoperatve assessment of compliance or relapse failed to correlate with postoperative compliance.