Characterization of the Fischer to Lewis rat renal transplant model

Antibody-mediated rejection (ABMR) is the major barrier to prolong graft survival after renal transplantation. It was the main aims of our study were to investigate whether allograft specific antibodies evolve in the Fischer to Lewis rat renal transplant model, to study the kinetics of allograft specific antibodies over time, its relation to cold ischemia of the graft and to characterize anti-inflammatory as well as pro-humoral B-cell responses in this animal model. For this purpose, the rat Fischer to Lewis renal allograft transplantation model and Lewis to Lewis renal isograft transplantation model was used. Grafts were transplanted to recipients after a specific time of static cold storage. Rats were harvested 30 days, 12 weeks and in selected conditions 28 weeks post-transplant. Survival analysis, analysis of graft function and analysis of graft damage were performed at the specific time points. Allograft specific antibodies, serum B cell activating factor (BAFF) and splenic regulatory B-cells were assessed in parallel for the specific time points. For both allograft and isograft rats, the survival rate decreased with the extension of cold ischemia time. Graft function and damage were worse with longer cold ischemia time in both the allogeneic and the isogeneic setting. Allograft specific antibodies were detected in the allogeneic setting only already 30 days after transplantation and remained detectable 12 and 28 weeks after transplantation. The antibodies were predominantly of the IgG isotype belonging to the IgG2b subclass. The serum levels of B cell activating factor levels were enhanced in the allogeneic setting. Anti-humoral regulatory B cells showed enhanced IL-10 secretion in the allogeneic setting. IL-10 secretion was increasing over time after transplantation and was highest at 28 weeks post-transplant. In conclusion, the Fischer to Lewis transplantation model is a suitable model to study the pathophysiological mechanisms of humoral-induced allograft damage resembling antibody-mediated rejection.
Die humorale Abstoßung ist der wichtigste limitierende Faktor für das Langzeitüberleben nach Nierentransplantation. Ziel dieser Untersuchung war es, das Auftreten von allospezifischen Antikörpern nach Nierentransplantation in einem experimentellen Ratten-Nierentransplantationsmodell zu charakterisieren. Die Kinetik der humoralen allospezifischen Immunantwort, die Korrelation zur kalten Ischämiezeit des Transplantats sowie pro-humorale und anti-inflammatorische Immunantworten wurden untersucht. Zu diesem Zweck wurden allogene und syngene Nierentransplantationen durchgeführt. Für den allogenen Ansatz wurden Nierentransplantate aus Fischer-Ratten in Lewis-Ratten
und für den syngenen Ansatz Nierentransplantate aus Lewis-Ratten in Lewis-Ratten transplantiert. Das Transplantat wurde vor Transplantation unterschiedlichen, spezifizierten Kaltischämiezeiten ausgesetzt. Die Beobachtungszeit endete nach 30 Tagen, 12 Wochen oder in ausgewählten Experimenten nach 28 Wochen. Es wurde eine Überlebensanalyse, Untersuchung der Transplantatfunktion und des Transplantatschadens durchgeführt. Allospezifische Antikörper, das pro-humorale
Zytokin „B-Zell-aktivierender Faktor“ und anti-inflammatorische regulatorische BZellen wurden bestimmt. Die Überlebenszeit war mit längerer Kaltischämiezeit bei syngener und allogener Transplantation verkürzt. Die Transplantafunktion war schlechter und der Transplantatschäden war größer mit zunehmender Kaltischämiezeit bei syngener und allogener Transplantation. Allospezifische Antikörper waren nur nach allogener Transplantation und bereits 30 Tage nach Transplantation nachweisbar. Die Antikörper persistierten nach 12 und 28 Wochen. Die Antikörper waren dem Isotyp IgG2b zuzuordnen. Die Konzentrationen des pro-humoralen Zytokins B-Zell-aktivierender
Faktor waren erhöht nach allogener Transplantation. Anti-humorale regulatorische BZellen sezernierten vermehrt und mit der Zeit nach Transplantation zunehmend IL-10. Zusammenfassend ist das Fischer-Lewis Nierentransplantationsmodell geeignet um die pathophysiologischen Mechanismen eines humoral-induzierten Transplantatschadens,
entsprechend einer antikörper-vermittelten Abstoßung, zu untersuchen.


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