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I.  Einleitung

A. Organ - Transplantationen

Im 12. Jahrhundert v. Chr. transplantierte ein Hindu-Gott einen Elefantenkopf auf einen Jungen, den er zuvor ungerechtfertigt geköpft hatte (O'Flaherty, 1975). Pien Ch’iao (um 300 v. Chr.), tauschte die Herzen zweier Männer, um ihre Energien zu vereinen (Wong und Lien-The, 1973; Kahan, 1988) und St. Cosmas und St. Damian, syrische Heiler, Patrone der Ärzte, Chirurgen und Märtyrer der christlichen Kirche (hingerichtet am 27. September 287), amputierten ein gangränöses Bein und ersetzten dieses durch das Bein eines kurz zuvor verstorbenen Mohren (Kahan, 1983).

Abbildung 1: St. Cosmas und St. Damian praktizierten die Kunst des Heilens im Hafen Aegea, heute Ayash (Türkei). Das Wunder des schwarzen Beines beschreibt die erfolgreiche Transplantation eines Beinesvon einem äthiopischen Mohren auf den Römer Justinian, der seine Extremität aufgrund eines Gangräns oder einer Geschwulst verlor. Der Legende nach konnte der Mann bereits am nächsten Tag zum Grab des Mohren laufen.


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Legenden wie diese ziehen sich durch die Geschichte der Medizin aller Kulturen und demonstrieren die Faszination, Organe oder Körperteile zu ersetzen, um Erkrankungen zu heilen. Aber erst die Entwicklung geeigneter chirurgischer Techniken, wie die Gefäßnaht (Carrel, 1914), die Konservierung des Spenderorgans (Belzer et al., 1967), und das zunehmende Verständnis der Transplantationsimmunologie (Landsteiner, 1931; Gibson und Medawar, 1942; Medawar, 1944; Dausset, 1958; Hamburger et al., 1959) ebneten den Weg für die klinische Organtransplantation.

Die erste Leichen-Nierentransplantation erfolgte 1933 (Hamilton und Reid, 1984) und ohne immunologisches Wissen wurde das Transplantat innerhalb von 2 Tagen abgestoßen. Erst 1954 wurde die erste erfolgreiche humane Nierentransplantation durchgeführt (Murray et al., 1955), wobei Murray hier noch die immunologische Barriere durch eine Isotransplantation umging. Er führte auch die erste erfolgreiche humane Allotransplantation zwischen zwei nicht-identischen Zwillingen nach Ganzkörper-Bestrahlung des Empfängers durch (Merrill et al., 1960; Murray et al., 1960).

Abbildung 2: Joseph E. Murray führt am 23.12.1954 in Boston die erste erfolgreiche Nierentransplantation durch.

Allerdings hatte die Bestrahlung erhebliche Nebenwirkungen und viele Empfänger verstarben an fulminanten Infektionen. Erst die Einführung von 6-Mercaptopurin bzw. Azathioprin (Schwartz und Dameshek, 1959; Küss et al., 1962), das in Kombination mit Steroiden und später mit Antilymphozyten-Präparaten (Starzl et al., 1969) eingesetzt [Seite 8↓]wurde, ermöglichte eine Transplantation auch zwischen nicht unmittelbar Verwandten. Der Einsatz dieser Immunsuppressiva, die Entdeckung des HLA-Systems (Dausset, 1958), die Entwicklung von Konservierungslösungen (Belzer et al., 1967; Brettschneider et al., 1968) und die ethische Akzeptanz des Hirntodes, ermöglichte schließlich die Leichenspende und somit die Ausweitung der Transplantationsmedizin auf andere Organsysteme. So führte Thomas E. Starzl am 23. Juli 1967 die erste erfolgreiche Lebertransplantation durch (Starzl et al., 1967), nachdem frühe Versuche 1963 scheiterten. Nach Vorarbeiten von Norman E. Shumway (Shumway et al., 1967b; Shumway et al., 1967a) erfolgte im Dezember 1967 die erste Herztransplantation (Barnard, 1967).

Die frühen Jahre der Organtransplantation waren durch eine hohe operative Mortalität, eine hohe Inzidenz von akuten Rejektionen und schwer beherrschbare Nebenwirkungen der Immunsuppressiva gekennzeichnet. Eine neue Ära begann 1978, als Ciclosporin (CsA) erstmals klinisch nach Nierentransplantation eingesetzt wurde (Borel et al., 1976; Calne et al., 1978a; Calne et al., 1978b). Im Gegensatz zu Azathioprin und Steroiden weist CsA nicht nur eine höhere Effektivität auf, sondern wirkt zudem spezifischer auf T - Lymphozyten. Hierdurch konnten gleichzeitig Rejektionsraten und Infektionsraten gesenkt werden. Somit verlängerte sich das Patienten- und Transplantatüberleben und die Transplantation setzte sich als Standardtherapie für viele terminale Organversagen durch. Neue Generationen von Immunsuppressiva, wie Tacrolimus, Mycophenolat Mofetil, Sirolimus und spezifische Antikörperpräparate, haben die Therapie nach Transplantation weiter verfeinert und die Überlebensraten noch weiter verbessert.


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Von der UNOS Registry werden 5-Jahresüberlebensraten nach Nieren-, Herz- und Lebertransplantation von 81,8%, 69,8% und 74,2% angegeben (UNOS, 1999). In erfahrenen Zentren werden diese Zahlen noch übertroffen: So zeigen die Daten nach Lebertransplantation aus Pittsburgh (Jain et al., 2000) eine aktuarische 18-Jahresüberlebensrate von 48% und im eigenen Zentrum werden nach Lebertransplantation 5- und 10-Jahresüberlebensraten von 83,6% bzw. 75,7% erreicht ( Abbildung 3 ). Wie beschrieben werden diese guten Überlebensdaten vor allem durch die geringe perioperative Morbidität und die Beherrschbarkeit der akuten Rejektionen bedingt. Somit steht heute das Organversagen im späten Verlauf nach Transplantation in den Mittelpunkt des Interesses.

Abbildung 3: Patienten- (a) und Organüberleben (b) nach Lebertransplantation an der Klinik für Allgemein-, Viszeral- und Transplantationschirurgie des Klinikums Charité – Campus Virchow von 1988 bis heute.


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B.  Chronische Rejektion und Transplantat-Vaskulopathie

Nachdem heute die immunsuppressive Therapie weitgehend in der Lage ist, akute Abstoßungsepisoden zu vermeiden oder sicher zu behandeln, steht nun die chronische Transplantat-Dysfunktion im Mittelpunkt des Interesses. Die Hauptursache hierfür ist, neben dem Rezidiv der Grunderkrankung und den unerwünschten Wirkungen von Immunsuppressiva auf das Transplantat, die chronische Rejektion. Die progressive Zerstörung der Organintegrität wird hierbei vor allem durch eine alloantigen-abhängige Immunreaktion hervorgerufen und führt zu einer zunehmenden Verschlechterung der Transplantatfunktion und letztendlich zum Transplantatversagen. Zeitpunkt des Auftretens und Verlauf der Erkrankung sind hierbei sehr variabel: Chronische Rejektionen treten innerhalb von wenigen Monaten bis zu mehreren Jahren nach Transplantation auf und können einerseits rasch progredient zum Transplantatverlust führen, oder andererseits für einen langen Zeitraum mit einer stabilen Transplantatfunktion vergesellschaftet sein.

Die pathologischen Veränderungen der chronischen Rejektion nach Nierentransplantation sind bekannt und in den BANFF Konferenzen definiert worden (Solez et al., 1993; Solez, 1994; Racusen et al., 1999). Es wird angenommen, dass die chronische Rejektion mit einer obliterativen Endarteriitis oder Capillaritis der Glomeruli beginnt. (Sibley, 1994). Die Transplantat-Vaskulopathie (TVP) wird durch die Lumeneinengung der Arterien und Arteriolen charakterisiert. Typische Veränderungen sind hierbei die Intima Verdickung mit nur wenigen Brüchen der Membrana elastica interna und einer weitgehend intakten Media. Diese Veränderungen treten zunächst nur fokal im Transplantat auf, was eine frühe Diagnose durch Biopsien erschwert. Die TVP ist beweisend für die chronische Rejektion nach Nierentransplantation, kann aber aus den genannten Gründen nur in ca. 5% der Biopsien in Patienten mit chronischer Rejektion nachgewiesen werden (Solez, 1994). Interstitielle Fibrose und tubuläre Atrophie treten im späteren Verlauf generalisierter auf und sind dann konstanter nachzuweisen.


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Die Transplantat-Vaskulopathie ist ebenfalls ein typisches Zeichen der chronischen Rejektion nach Lebertransplantation. Schaumzellbildungen im Endothel der Arterien und Arteriolen sind neben den Gallenwegsveränderungen pathognomonisch. Wie auch nach Nierentransplantation versagt die Feinnadel-Biopsie oftmals beim Nachweis früher Veränderungen der chronischen Rejektion, da die Vaskulopathie zunächst in den größeren Arterien beginnt. Frühe Anzeichen in der Biopsie sind dagegen lobäre Infiltrate, eosinophile Transformationen und Verlust des Gallenepithels und letztendlich das Verschwinden der portalen Gallenwege. Sind in mehr als 50% der untersuchten Portalfelder Gallengänge nicht mehr nachweisbar, so spricht man von einem „vanishing bile duct syndrom“ (VBDS), dem Schlüsselbefund für den Nachweis einer chronischen Rejektion (Wiesner, 1994; Batts, 1999; Demetris et al., 2000).

Nach Herztransplantation ist die Transplantat-Vaskulopathie (TVP) das primäre Zeichen einer chronischen Rejektion. Ca. 5-10% der Herztransplantat-Empfänger erkranken jährlich an TVP, die somit die führende Todesursache im Langzeitverlauf nach Herztransplantation ist (Uretsky et al., 1987; Billingham, 1994; Weis und von Scheidt, 1997). So wird von einer 1, 2 und 4 Jahres-Inzidenz von 11%, 22% und 45% berichtet (Costanzo et al., 1998). Histologisch unterscheidet sich die TVP von einer primären Arteriosklerose durch die konzentrisch auftretende Myointimaproliferation. Ferner sind die Arterien in ihrer gesamten Länge unter diffuser Einbeziehung der kleinen Seitenäste betroffen. Arteriosklerotische Veränderungen sind dagegen durch exzentrische, fokale Läsionen gekennzeichnet, die vor allem proximal in den großen Koronarien auftreten (Billingham, 1994; Ventura et al., 1995). Beide Erkrankungen des Gefäßsystems führen letztendlich zu einem Gefäßverschluss und somit zu einem Myokardinfarkt.

Immunologische und nicht immunologische Risikofaktoren korrelieren mit dem Auftreten einer Transplantat-Vaskulopathie: Hierbei scheinen vor allem Anzahl und Schwere einer akuten Rejektion mit der TVP zu korrelieren (Uretsky et al., 1987; Billingham, 1994; Fellstrom et al., 1999). Nicht immunologische Faktoren, wie virale Infektionen (CMV, HCV; (Dal Bello et al., 1998)), Ischämie-Reperfusionsschäden, metabolische
[Seite 12↓]Störungen (Hyperlipidämie, Adipositas), aber auch mechanische Schäden durch Manipulationen oder durch Hypertension haben zumindest einen modulatorischen Einfluss auf die Entwicklung der TVP ( Abbildung 4 ). Spender-spezifische Risikofaktoren sind Alter, männliches Geschlecht und präexistente Arteriosklerose (Costanzo et al., 1998).

Pathophysiologisch kommt es zunächst zu einer allogen-abhängigen oder unabhängigen Aktivierung des Immunsystems mit einer Infiltration von Monozyten und Makrophagen in die Gefäßwand. Diese frühe Phase ist demnach durch eine Expression von Interleukin-1 (IL-1), Interferon-γ (IFN-γ), Tumor Nekrose Faktor-α (TNFα) und dem IL-2 Rezeptor (CD25) charakterisiert. Weiterhin kommt es zu einer HLA MHC-II Hochregulation und zu einer zunehmenden Expression von Adhesionsmolekülen (ICAM-1, VCAM-1, ELAM-1) an den Endothelien, sodass vermehrt T Zellen in Kontakt mit dem Endothel treten. Im weiteren Verlauf kommt es zu einer Abnahme der Stickstoffmonoxid-Produktion (NO = EDRF; Endothelial Derived Relaxing Factor) im Endothelium und zu einer zunehmenden Sauerstoff- und Hydroxyl-Radikalbildung. Vasoaktive Peptide (ET-1; Angiotensin II, TxB2) verstärken die Vasokonstriktion. Die Überexpression von Rezeptoren für oxidiertes LDL auf Makrophagen führt zu einer intrazellulären Cholesterol Deposition und Schaumzellbildung. Später nehmen Wachstumsfaktoren wie PDGF, TGFβ und bFGF zu und es kommt zu einer vermehrten Infiltration und Proliferation von glatten Muskelzellen (SMC) und von Fibroblasten. Das Endstadium ist von T Helfer Zellen 2 (Th2)-Zytokinen (IL-4, IL-10, TGFβ) dominiert, und [Seite 13↓]von einer zunehmenden Formation und Deposition extrazellulärer Matrix und interstitieller Fibrose charakterisiert ( Abbildung 4 )

Abbildung 4: Risikofaktoren, Pathogenese und Mediatoren der chronischen Rejektion (modifiziert nach Fellstrom et al., 1999) . Abkürzungen siehe Text


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Die klinische Diagnose der TVP nach Herztransplantation wird durch die Denervation des Herzens erschwert: Anzeichen einer Angina Pectoris fehlen fast immer und die TVP bleibt oft bis zum Einsetzen einer Herzinsuffizienz, oder auch bis zum plötzlichen Herztod symptomfrei. Nicht-invasive Verfahren zur Diagnose der TVP beinhalten die Dobutamin-Stress-Echokardiogarphie und die Volumen-Belastung zur frühen Aufdeckung einer hämodynamischen Dysfunktion. Diese sehr sensitiven Verfahren zeigen frühe Veränderungen schon in Patienten, bei denen die Koronarangiographie noch ein normales Gefäßsystem darstellt (Pahl et al., 1995; Larsen et al., 1998). Ist die Erkrankung bereits in der Koronarangiographie erkennbar, so weist dieses auf ein fortgeschrittenes Stadium mit einer schlechten Prognose hin (Costanzo et al., 1998). Eine höhere Sensitivität (88% im Vergleich zu 15% für die Koronarangiographie) weist die intravaskuläre Ultraschall Untersuchung (IVUS) auf: Intima Verdickungen von weniger als 0.3 mm können bereits entdeckt werden. (Rickenbacher et al., 1996).

Dagegen kann die Diagnose einer chronischen Rejektion nicht sicher mit einer Endomyokard-Biopsie gestellt werden, da die TVP vor allem Arterien und erst später Arteriolen befällt. Subendokardiale Infarkte und Fibrose sind jedoch indirekte Zeichen eines koronaren Problems (Billingham, 1994; Pardo et al., 1997). Typische Veränderungen der Transplantat-Vaskulopathie werden oftmals erst in der Autopsie gesehen.

Zusammenfassend zeigt sich, dass die chronische Rejektion heute in allen Organsystemen eines der wichtigsten ungelösten Probleme nach Transplantation darstellt. Die Calcineurin-Antagonisten konnten zwar die Inzidenz der akuten Rejektion drastisch vermindern, die Inzidenz der Transplantat-Vaskulopathie und die Organüberlebenszeit im Langzeitverlauf wurden hierdurch aber nur unwesentlich beeinflußt. Somit sind neue Klassen von Immunsuppressiva notwendig, die mit differenzierten Wirkungsweisen die für das Entstehen der chronischen Rejektion spezifischen Pathomechanismen unterbrechen können. Durch wirksame Prävention und Therapie der chronischen Rejektion bzw. der Transplantat-Vaskulopathie wäre es dann möglich eine optimale Transplantatfunktion über einen langen Zeitraum aufrecht zu erhalten.


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C.  Mycophenolat Mofetil (MMF)

Mycophenolat Mofetil (MMF; C23H3NO7; Molekulargewicht 433.51), ein biologisch inaktiver Morpholino-Ethylester der aktiven Wirksubstanz Mycophenolsäure (MPA), wurde mit dem Ziel entwickelt, die pharmakokinetischen Eigenschaften von MPA zu verbessern (Allison und Eugui, 1993b). Der chemische Name lautet 2-(4-morpholino)ethyl-(E)-6-(1,3-dihydro-4-hydroxy-6-methoxy-7-methyl-3-oxo-5-isobenzo­fu­­ranyl)-4-methyl-4-hexenoat ( Abbildung 5 ).

Abbildung 5: Metabolismus von Mycophenolat Mofetil (MMF). MMF, biologisch inaktiv, wird rasch und vollständig zur aktiven Wirksubstanz Mycophenolsäure (MPA) hydrolysiert. Der Abbauprozeß erfolgt durch Glucuronisierung zu MPAG (Mycophenolat-Glucuronid). Die Morpholingruppe von MMF ist biologisch inaktiv und wird als Hydroxyethyl-Morpholin (HEM),Hydroxyethyl-Morpholin N-oxid (HEMNO) und Carboxymethyl-Morpholin (CMM) hauptsächlich über den Urin ausgeschieden.


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Nach oraler Gabe wird MMF rasch und vollständig (Bioverfügbarkeit: 100%) absorbiert und schon in der Darmmukosa und während der ersten Leberpassage zu MPA hydrolysiert, so dass in der Regel keine MMF-Spiegel im peripheren Plasma nachweisbar sind.

Nach einer Gabe von 1.5 g MMF (CellCept®) werden MPA-Spitzenspiegel innerhalb von einer Stunde erreicht (Cmax: 32,8 ± 8,2 mg/l; tmax: 0,9 ± 0,4 h; AUC0-12h: 51,5 ± 15,1 mg/l*h; (Bullingham et al., 1998)). Die Metabolisierung ( Abbildung 5 ) (Bullingham et al., 1996a; Bullingham et al., 1996b) geschieht in der Leber, der Darmmukosa und z.T. auch in anderen Geweben durch Glucuronisierung von MPA zu MPAG (Mycophenolat-Glucuronidat), dessen Spitzenspiegel (Cmax: 4338 ± 13,1 mg/l) nur unwesentlich verzögert auftreten (tmax: 1,7 ± 0,5 h). MPAG erfährt nach Exkretion über die Galle einen enterohepatischen Kreislauf, wird von der Darmflora wieder deglucuronidiert und als MPA reabsorbiert. Dies erklärt die zweigipflige Plasmakonzentrationskurve mit einem zweiten Peak nach 6 – 12 Stunden nach Medikamentengabe. Radioaktiv markiertes 14C - MMF zeigt eine Plasma–Halbwertszeit von 17,6 Stunden und innerhalb von 72 Stunden nach Administration werden 90,6% der Radioaktivität wieder ausgeschieden. Überwiegend erfolgt die Ausscheidung als MPAG (96,3%) über die Nieren und nur zu einem geringen Anteil über den Stuhl. MMF wird dagegen als Ausscheidungsprodukt nicht entdeckt und nur 0,6% der Exkretionsmenge erscheint als MPA und 0,3% als Acylglucuronid-Konjugat von MPA. (Bullingham et al., 1998). Die Morpholingruppe von MMF ist biologisch inaktiv und wird als Hydroxyethyl-Morpholin (HEM), Hydroxyethyl-Morpholin N-oxid (HEMNO), Carboxymethyl-Morpholin (CMM) und zu 2,7% als noch nicht identifizierte Metabolite hauptsächlich renal eliminiert. Pharmakologisch aktive Metabolite sind kürzlich isoliert worden, allerdings ist deren klinische Bedeutung noch unklar (Schütz et al., 1999).


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Abbildung 6: Verschiedene Synthesewege des Purinmetabolismus. Da der Wiederverwertungs-Stoffwechsel („Salvage-Pathway“) zur Herstellung von Guanosinmonophosphat in aktivierten Lymphozyten nicht ausreicht,sind diese Zellen von der de-novo-Synthese abhängig. MPA hemmt hierbei das Schlüsselenzym IMPDH und ist somit ein Lymphozyten-spezifisches Immunsuppressivum. (PRPP: 5-Phosphoribosyl-1-Pyrophosphat; IMP: Inosinmonophosphat; AMP: Adenosinmonophosphat; ADP: Adenosindiphosphat; ATP: Adenosintriphosphat; ADA: Adenosin Deaminase; dATP: Deoxyadenosintriphosphat; IMPDH: Inosinmonophosphat-Dehydrogenase; GMP: Guanosinmonophosphat; GDP: Guanosindiphosphat; GTP: Guanosintriphosphat; HGPRTase: Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase). (Modifiziert nach Allison und Eugui, 1994)

Mycophenolsäure als aktive Substanz von MMF ist ein Fermentationsprodukt von Penicillium stoloniferum und wurde bereits 1896 durch Gosio (Gosio, 1896) bei den [Seite 18↓]Untersuchungen an verdorbenem Mais isoliert. Die initialen Studien (Brewin et al., 1972) konzentrierten sich auf die antiproliferativen und zytostatischen Eigenschaften von MPA. Klinische Studien zur Therapie der Psoriasis (Epinette et al., 1987) und fortgeschrittenen malignen Tumoren wurden durchgeführt. Weitere präklinische Untersuchungen zeigten, dass die zytostatischen Effekte von MPA sehr selektiv für Lymphozyten sind, und dass MPA ein nicht kompetitiver und reversibler Antagonist beider Isoformen der Inosinmonophosphat-Dehydrogenase (IMPDH) ist (Allison et al., 1993; Allison und Eugui, 1994; Hager et al., 1995). IMPDH ist ein Schlüsselenzym für die de-novo-Synthese von Purinnucleotiden ( Abbildung 6 ). Während die meisten Zellen und ebenfalls ruhende Lymphozyten in der Lage sind ihren Guanosin-Mono-Phosphat (GMP) Bedarf mittels der Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase (HGPRTase) aus Guanin zu decken (Wiederverwertungs-Stoffwechsel; Salvage-Pathway), sind aktivierte Lymphozyten von der GMP Neuproduktion aus Inosin-Monophosphat (IMP) (de-novo-Synthese) (Allison und Eugui, 1994) und somit IMPDH abhängig. Aber auch andere Zellen, wie glatte Muskelzellen, Fibroblasten, Endothelzellen und intestinale Epithelzellen sind teilweise von der de-novo-Purinsynthese abhängig. Die Hemmung von IMPDH führt zu einer Verminderung der GMP, GDP und GTP Produktion und somit zu einer Hemmung der DNA und RNA Produktion. Hieraus resultiert eine Verminderung der Glykoprotein-Synthese und eine Proliferationshemmung der Zellen im Übergang der G1 zur S Phase des Zellzyklus.

In vitro hemmte MPA die Proliferation von mononucleären Zellen nach Phytohemagglutinin (PHA; T Zell-Mitogen), Pokeweed Mitogen (PWM; T Zell abhängiges B Zell Mitogen) und nach Staphylococcus Protein A Sepharose (B Zell Superantigen) Stimulierung (Eugui et al., 1991; Allison und Eugui, 1993b; Allison und Eugui, 1993a; Allison und Eugui, 1994). Die IC50 lag in allen Versuchen unter 100 nM, einer Konzentration in der MPA keinen Effekt auf Endothelzellen, Fibroblasten oder andere Zellen hat. Glatte Muskelzellen, im wesentlich verantwortlich für die Entstehung der Transplantat-Vaskulopathie wurden in einer Konzentration von 1 – 10 μM in ihrer Proliferation gehemmt (Allison und Eugui, 1994). Im Gegensatz zu Ciclosporin und [Seite 19↓]Tacrolimus hatte MPA keinen Effekt auf die Interleukin 2 (IL-2) Produktion in aktivierten T Zellen. Auch andere Lymphokine, Chemokine oder andere Wachstumsfaktoren wurden nicht von MPA in ihrer Produktion gehemmt. Dagegen führte MPA über eine Reduktion von GTP und der damit verminderten Produktion von Glykoproteinen (Allison und Eugui, 1994) zu einer herab gesetzten Expression von Adhesionsmolekülen (CD 11a, CD 54) an der Zelloberfläche. Diese Effekte konnten auch an anderen Zelloberflächen-Molekülen, wie dem IL-2 Rezeptor (CD 25), T Zell-Aktivierungsmarker (CD 71, CD 134, CD 154) sowie Apoptosemarkern (CD 90) beobachtet werden (Gummert et al., 1999a; Klupp et al., 2000; van Gelder et al., 2000; Barten et al., 2001; Klupp et al., 2001b; van Gelder et al., in preparation; Klupp et al., submitted-a).

In vivo wurden die ersten erfolgreichen Versuche, welche die immunsuppressive Wirkung von MMF belegten, in einem heterotopen Herztransplantations-Modell in der Ratte durchgeführt (Morris et al., 1989; Morris et al., 1990). Unter der Gabe von 40 mg/kg KG/Tag trat keine Transplantat-Abstoßung auf. Im gleichen Modell zeigte die Kombination von 0.75mg/kg KG/Tag Ciclosporin (CsA) und 10 mg/kg KG/Tag MMF einen zumindest additiven Effekt mit einer Überlebenszeit des Transplantates von mehr als 50 Tagen. Im Primaten-Modell verlängerte MMF in einer Dosis zwischen 70 und 175 mg/kg KG/Tag das Transplantatüberleben auf 19 bis 62 Tagen im Vergleich zu 9 Tagen in der Kontrollgruppe (Morris et al., 1991). Auch in anderen Tiermodellen zeigte sich MMF als wirksames Immunsuppressivum nach Nieren- (Azuma et al., 1995; Vu et al., 1998), Pankreas- (Qi et al., 1996; Vu et al., 1998), Leber- (Platz et al., 1991a; Platz et al., 1991b; Platz et al., 1991c; Bechstein et al., 1993), und Darmtransplantation (D'Alessandro et al., 1993).

Erste klinische Phase I Studien erfolgten 1992 (Sollinger et al., 1992) und zeigten, dass MMF bis zu 3500 mg/Tag gut toleriert wurde. Typische Nebenwirkungen umfaßten gastrointestinale Störungen (Übelkeit, Erbrechen, Durchfälle) und Knochenmarkssuppressionen. In zahlreichen nachfolgenden klinischen Studien wurde die Sicherheit und Wirksamkeit von MMF zur Prävention von akuten Abstoßungsreaktionen [Seite 20↓]bewiesen. Nach Nierentransplantation zeigte sich die Dosis von 2-3 g MMF/Tag in Kombination mit CsA und Steroiden der Gabe von Placebo bzw. der Gabe von 1-2 mg/kg KG/Tag Azathioprin überlegen und reduzierte die Inzidenz von akuten Rejektionen auf 13 – 19% in den ersten 6 Monaten nach Transplantation (European Mycophenolate Mofetil Cooperative Study Group, 1995; Sollinger, 1995). Auch nach Herz- (Kirklin et al., 1994; Taylor et al., 1994; Kobashigawa et al., 1998), Leber- (McDiarmid, 1996; Klupp et al., 1997; Eckhoff et al., 1998; Jain et al., 1998; Hebert et al., 1999; Klupp et al., 1999; Glanemann et al., 2000; Glanemann et al., 2001; Wiesner et al., 2001), Pankreas- (Stratta, 1997; Gruessner et al., 1998; Odorico et al., 1998; Odorico et al., 1999; Merion et al., 2000; Kahl et al., 2001) und Dünndarmtransplantation (Weppler et al., 1996) zeigte sich MMF klinisch erfolgreich.

Parallel zur Entwicklung von MMF zur Prävention und Therapie von akuten Rejektionen wurde die Wirksamkeit dieses Immunsuppressivums auf die Transplantat-Vaskulopathie untersucht: Hierbei zeigte sich, dass MMF in vitro die Proliferation der glatten Muskelzellen hemmt (Raisanen-Sokolowski et al., 1995b; Mohacsi et al., 1997) und dass MMF in verschiedenen Kleintiermodellen in der Lage war, die Intima Proliferation zu verhindern (Steele et al., 1993; Fraser-Smith et al., 1995; Gregory et al., 1995). Allerdings waren hierzu hohe Dosen notwendig und z. T. konnte MMF diesen Effekt nicht über einen längeren Zeitraum aufrecht erhalten (Raisanen-Sokolowski et al., 1994).

Es liegen nur beschränkte klinische Daten vor, die den Einfluss von MMF auf die chronische Transplantat-Abstoßung untersuchten. Nach Nierentransplantation sind die Ergebnisse uneinheitlich (Di et al., 2000) und so gibt es Berichte die für (Jirasiritham et al., 1998; Campistol et al., 1999; Ferraris et al., 2000) aber auch gegen (Glicklich et al., 1998) eine Wirksamkeit von MMF auf die chronische Transplantat-Dysfunktion sprechen. Nach Lebertransplantation zeigten erste Erfahrungen, dass unter MMF Therapie chronische Rejektionen einen günstigeren klinischen Verlauf haben (Klupp et al., 1997; Kato et al., 1999). Nach Herztransplantation liegen bisher nur präliminäre Ergebnisse vor (Kobashigawa, 1998; Orbaek, 1999).


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D.  Problem- und Fragestellung

Aus den bisher dargestellten Untersuchungen ergibt sich die Frage, ob Mycophenolat Mofetil eine chronische Rejektion nach Allotransplantation behandeln kann. Da die chronische Rejektion jedoch kein homogenes Krankheitsbild ist und sich in den verschiedenen Organssystemen unterschiedlich darstellt, konzentriert sich folgende Untersuchung auf die Behandlungsmöglichkeit der Transplantat-Vaskulopathie. Diese ist nicht nur ein wesentliches Merkmal der chronischen Rejektion nach Herz-, Nieren- und Lebertransplantation, sondern bietet auch experimentell gut messbare Parameter. Zur Evaluation des Medikamenteneffektes von MMF auf die TVP wurde ein etabliertes Tiermodell gewählt (Gummert et al., 1998; Ikonen et al., 2000a): Im Primaten wird ein infrarenales Segment der Aorta allogen transplantiert und ohne jegliche Immunsuppression entwickelt sich nachfolgend eine manifeste Intimahyperplasie. Die Vorteile dieses Primaten-Modells liegen darin, dass die Gefäßveränderungen den klinischen histomorphologischen Veränderungen beim Menschen direkt entsprechen. Weiterhin besteht in diesem Modell die Möglichkeit, die sich entwickelnde Erkrankung mittels intravaskulärem Ultraschall (IVUS) im Verlauf zu beobachten.

Ziel der Studie war es zu untersuchen, ob MMF eine bereits etablierte Immunantwort unterbrechen könne (Therapiestudie). Hierzu sollten die Tiere zunächst für 6 Wochen nach Transplantation keinerlei Immunsuppression erhalten, damit sich eine TVP etablieren konnte und erst danach sollte mit der MMF Monotherapie begonnen werden. Primärer Endpunkt der Studie war die sich entwickelnde Intimahyperplasie. Diese sollte morphometrisch im IVUS und in der Histologie gemessen werden. Sekundäre Endpunkte waren Flächen- bzw. Volumenmessungen des Gefäßlumens und der Media, sowie Korrelationen zwischen MMF-Gabe, MMF-Pharmakokinetik (PK) und -Pharmako­dynamik (PD) einerseits und den morphometrischen Bestimmungen andererseits.


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In Voruntersuchungen sollte die MMF Gabe optimiert werden. Ziel dieser Untersuchungen, die teils im Ratten- und teils im Primatenmodell durchgeführt wurden, war es eine MMF Dosierung zu finden, die nahe der maximal tolerierten Dosis liegt (MTD). Optimale MMF Dosen, Dosierungsintervalle und Administrationswege für den Primatenversuch waren zu finden. Bestimmt wurden pharmakokinetische und pharmakodynamische Parameter, deren Korrelation zur immunsuppressiven Wirkung in einem heterotopen Herztransplantations-Modell in der Ratte, sowie toxische Effekte der MMF Therapie im Primaten.


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17.09.2004