Es wurden ein syngenes und ein niedrig allogenes Transplantationsmodell verwendet (80). Im allogenen Modell dienten Fischerratten (F344) als Spendertiere und durch Inzucht erzeugte Lewisratten (Lew) als Empfängertiere; im syngenen Modell waren Lewisratten sowohl Spender als auch Empfänger. Insgesamt benötigten wir für die Experimente ca. 170 Lewisratten (Harlan-Winkelmann, Sulzbach / Germany) und ca. 60 Fischerratten (Harlan-Winkelmann, Sulzbach / Germany). Alle Tiere waren männlichen Geschlechts und hatten ein Gewicht zwischen 150 und 200 Gramm. Die Tiere hatten freien Zugang zu Futter und Wasser und wurden bei einer konstanten Temperatur von 24 Grad Celsius sowie gleichbleibenden Lichtverhältnissen (Licht an 6 Uhr morgens, Licht aus 18 Uhr abends) gehalten. Alle Tierversuche wurden mit Genehmigung der zuständigen Behörden (Erlaubnis G 0406/95) und entsprechend den Richtlinien der American Physiological Society durchgeführt.

Die Transplantation wurde nach einem modifizierten Protokoll von Tullius et al. durchgeführt. In der Nacht vor der Operation blieben die Tiere nüchtern. Die Spendertiere wurden mittels einer 4%igen Chloralhydratlösung (0,01ml/g Körpergewicht) narkotisiert. Anschließend wurde die Bauchseite rasiert und die Haut nach Desinfektion mit Betaisodonalösung in der abdominalen Mittellinie per Längslaparatomie mit dem Skalpell inzidiert; dann wurde die Rektusscheide vorsichtig mit der Schere durchtrennt. Das Intestinum wurde in mit isotoner NaCl-Lösung eingeweichten Kompressen eingehüllt auf dem Thorax plaziert und die linke ventrolaterale Abdominalwand mit einem Haken zur Seite gehalten, um freien Zugang zu den Nierengefäßen und deren Abgang aus Aorta bzw. Vena cava inferior zu erlangen. Für die Nephrektomie wurden nun die linke Nierenarterie und die linke Nierenvene vorsichtig mit Mikropinzetten unter Zuhilfenahme von Wattetupferstäbchen freipräpariert und voneinander getrennt. Die kollateralen Gefäße, die Nebennierenarterien und die Arteriae spermaticae wurden mit 7-0 Seide doppelt legiert und mittels Mikroelektrocauter durchtrennt. Es folgte die Mobilisation des Ureters einschließlich periurteralen Fettgewebes und Durchtrennen desselben auf halber Strecke zwischen Niere und Blase. Die Niere wurde aus dem perirenalen Fettgewebe herausgelöst. Anschließend wurde der Ureter durchtrennt und dem Spendertier via Vena dorsalis penis 0,2 ml Natrium-Heparin (Liquemin) in einer Dosis von 10 U/ml injiziert. Die freipräparierten Nierengefäße wurden möglichst nahe ihres Abgangs von Aorta bzw. Vena cava durchtrennt, die Spenderniere wurde entnommen und auf Eis gelegt. Sofort im Anschluß wurde die Nierenarterie vorsichtig über die Spitze eines Venenverweilkatheters (20G1020, Ethicon) gestülpt und mit Seide 7-0 fixiert. Durch den Katheter erfolgte eine Perfusion der Niere mit insgesamt 5 ml University of Wisconsin Lösung (UW) in pulsartigen Gaben. Schließlich wurde der Katheter wieder entfernt und die Niere bis zur Implantation in UW-Lösung bei 4 Grad Celsius aufbewahrt. Je nach Zugehörigkeit zur entsprechenden Gruppe dauerte die Aufbewahrung in der Lösung – entsprechend der kalten Ischämiezeit – 2, 4, 6, 12, 24 oder 48 Stunden.

Die Empfänger wurden in gleicher Weise wie die Spender narkotisiert und das Abdomen ebenso per Längslaparatomie eröffnet. Zunächst wurde wieder der Ureter mobilisiert, und nachfolgend wurden die oft paarig angelegten Arteriae testiculares mit 7-0 Prolene ligiert, um größere Blutungen zu verhindern. Arteria und Vena renalis wurden behutsam voneinander getrennt und vom umgebenden Binde- und Fettgewebe befreit. Daraufhin wurden beide Gefäße soweit wie möglich proximal zu Aorta und Vena cava mit Mikraneurysmaclips geklippt und möglichst weit distal ihres Abgangs mit der Schere durchtrennt. Anschließend erfolgte die Entnahme der linken Niere nach Durchtrennen des Ureters und der dazugehörigen Gefäße. Die entnommenen nativen Organe wurden zum späteren Vergleich konserviert, wie in einem der folgenden Abschnitte noch beschrieben wird. Nach Spülung der verbleibenden Gefäßstümpfe mit 0,9%iger NaCl-Lösung wurde die zuvor in UW-Lösung aufbewahrte Spenderniere in der anatomisch angestammten Lage im Empfängertier plaziert. Anschließend wurden die Spendergefäße nach Umspülung mit NaCl-Lösung an die Empfängergefäße approximiert. Es erfolgte zunächst mit 10-0 Prolene eine End-zu-End-Anastomose der Nierenarterien durch zehn Einzelkopfnähte und dann der Nierenvenen mit zwei fortlaufenden Nähten. Im Durchschnitt wurden 30 bis 40 Minuten für die Anastomosierung benötigt, was der warmen Ischämiezeit des Organs entspricht. Es folgte die Verknüpfung der Ureterenden End-zu-End durch vier bis sechs Einzelknopfnähte ebenfalls mit 10-0 Prolene. Nach Entfernung der Clips wurde das transplantierte Organ während der Reperfusionsphase genau beobachtet. Auftreten von groben Störungen - beispielsweise makroskopisch sichtbare große ischämische Areale – wurden notiert, und die Tiere wurden später nicht in die Studie einbezogen. Währenddessen erfolgte die Nephrektomie der rechten Niere nach doppelter Ligatur der Nierengefäße mit 4-0 Seide und Durchtrennen des Gefäßstranges. Auch diese Organe wurden als native Kontrollen zum Vergleich konserviert. Abschließend wurde das Intestinum wieder ins Abdomen reponiert und die Bauchdecke mit 4-0 Seide durch Naht von Muskeln und Haut verschlossen.

Um den Einfluss von Ischämiezeit, Immunreaktion bzw. Immunsuppression auf die zelluläre Infiltration und die entzündliche Gewebsreaktion zu ermitteln, wurden die Tiere in insgesamt 23 Gruppen mit je vier bis sechs Ratten unterteilt. Dabei unterschieden sich die Gruppen in Dauer der Ischämiezeit, Zeitpunkt der Organentnahme, Immunogenität des Transplantats und gegebenenfalls Gabe des Immunsuppressivums Cyclosporin A (CsA).

Im ersten Teil der Studie (Teil A) war die kalte Ischämiezeit des Organs in allen Gruppen mit vier Stunden gleich lang. Die Organe bei den isogen transplantierten Tieren wurden an sieben Zeitpunkten nach 2, 4, 6, 12, 24, 48 Stunden bzw. nach sieben Tagen entnommen; entsprechend gab es noch sieben weitere Gruppen mit allogenen Transplantaten zu diesen Zeitpunkten der Organentnahme. Vier weitere allogene Gruppen wurden zusätzlich entweder niedrig dosiert mit 1,5 mg/kg/Tag CsA oder mit Standarddosis für Ratten von 5 mg/kg/Tag CsA durch subkutane Injektion behandelt (90); die Organentnahme bei diesen Gruppen erfolgte nach sieben bzw. zehn Tagen.

Im zweiten Teil der Studie (Teil B) wurden allen Tieren nach 24 Stunden die Nieren entnommen und nur isogene Organe übertragen. Unterschiedlich war in diesen Gruppen nur die ansteigende Dauer der kalten Ischämiezeit mit 2, 6, 12, 24 bzw. 48 Stunden.

Zum entsprechenden Zeitpunkt der Organentnahme wurden die Tiere erneut mit 4%igem Chloralhydrat narkotisiert. Nach Eröffnung des Abdomens entlang der Linea Alba wurde die transplantierte Niere entnommen, von umgebendem Fett und Bindegewebe befreit und gewogen. Anschließend wurde das Organ in drei Teile geteilt. Eine Hälfte wurde in - 40 Grad Celsius kaltem Methylbutan für die Immunhistologie, ein Viertel in 4%iger gepufferter Paraformaldehydlösung für die konventionelle Histologie und ein Viertel in flüssigem Stickstoff für eventuelle weitere molekularbiologische Methoden konserviert. Die Lagerung des tiefgefrorenen Materials erfolgte bei – 80 Grad Celsius.