Optimierung der Kaltlagerung von Inselzellen - Untersuchungen am Modell der Ratteninsulinomzelllinie RIN-m5F -

Lindner-Straube, Stefanie

Für die Inselzelltransplantation müssen isolierte Langerhans´sche Inseln, u. a. während des Transportes sowie der Vorbereitung des Empfängers, gelagert werden. Bei dieser kalt oder auch warm durchgeführten Lagerung kommt es zu einem erheblichen Verlust der Inselquantität und -qualität. Neue Erkenntnisse über Zellschädigungsmechanismen bei Kaltlagerung führten kürzlich zur Verbesserung der Konservierung anderer Zelltypen, und diese Maßnahmen sollten in der vorliegenden Arbeit am Modell der Ratteninsulinomzelllinie RIN-m5F zur Optimierung der Inselzellkonservierung getestet werden. RIN-m5F-Zellen zeigten nach 72 h Kaltinkubation (4°C) in Histidin-Tryptophan-Ketoglutarat-Lösung (HTK), University of Wisconsin-Lösung (UW) und Zellkultur-medium (RPMI) eine erhebliche Zellschädigung [Laktatdehydrogenase-(LDH)-Freisetzung: HTK: 74 ± 6%, UW: 60 ± 8%, RPMI: 38 ± 5%]. Die Schädigung war begleitet von einer Lipidperoxidation. Der Zusatz von Eisenchelatoren führte zur Hemmung der Schädigung und Lipidperoxidation in allen Medien (unter Einsatz von 1 mM 2,2´-Dipyridyl: 23 ± 8%, 15 ± 9% bzw. 12 ± 4% LDH-Freisetzung). Modifizierte chloridarme Protektionslösungen plus Eisenchelator bewirkten eine weitere Abnahme der Schädigung, der Vitalitätsverlust betrug nach 28 d Kaltlagerung lediglich 17 ± 3% (81 ± 4% in einer analogen chloridreichen Lösung). Nach 3 h Wiedererwärmung in Zellkulturmedium zeigte sich trotz Kaltinkubation in optimierter, chloridarmer Protektionslösung ein weiterer Vitalitätsverlust (nach 28 d 4˚C und 3 h 37˚C: 92 ± 3%). Dieser Zellschädigung bei der Wiedererwärmung konnte durch eine alanin-, glycin- und saccharosehaltige, bicarbonatfreie Elektrolytlösung mit einem azidotischen pH von 7,0 entgegengewirkt werden (nach 28 d 4˚C und 3 h 37˚C: 35 ± 3%). Somit zeigte die Kälteschädigung von RIN-m5F-Zellen eine eisen- und eine chloridabhängige Komponente. Die Zellschädigung bei der Wiedererwärmung wurde durch Alanin, Glycin sowie eine milde Azidose deutlich gesenkt. Durch modifizierte Kälte- und Wiedererwärmungslösungen konnte die Schädigung massiv verringert und die Lagerungszeit erheblich verlängert werden. Die diversen Ansätze stellen im Einzelnen sowie in Kombination ein großes Potential zur Verbesserung der Kaltlagerung von Langerhans´schen Inseln dar und sollten im Folgenden an relevanten primären humanen Inselzellen erprobt werden.

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Lindner-Straube, Stefanie: Optimierung der Kaltlagerung von Inselzellen - Untersuchungen am Modell der Ratteninsulinomzelllinie RIN-m5F -. 2017.

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