Advances in Clinical and Experimental Medicine
2008, vol. 17, nr 2, March-April, p. 197–200
Publication type: original article
Language: English
Peri−Transplant Apoptosis in Renal Allografts
Apoptoza w tkance nerkowej w czasie transplantacji
1 Department of Nephrology and Transplantation Medicine, Silesian Piasts University of Medicine in Wrocław, Poland
2 Department of General, Vascular, and Transplant Surgery, Silesian Piasts University of Medicine in Wrocław, Poland
3 Department of Pathological Anatomy, Silesian Piasts University of Medicine in Wrocław, Poland
Abstract
Background. Apoptosis is one of the central mechanisms leading to organ damage in the course of renal ischemiareperfusion.
Objectives. The aim of the study was to investigate the extent of apoptosis in 53 renal allograft biopsies.
Material and Methods. Twenty−two specimens were taken from deceased donors during organ procurement, 18 were taken after cold ischemia, and 13 were obtained 30 minutes after reperfusion. Apoptosis in kidney tissue was examined by TUNEL staining. Expression of the apoptotic mediator genes for Bcl−2 and iNOS were assessed using semiquantitative evaluation of the RT−PCR in situ.
Results. Intense TUNEL staining as well as bcl−2 and iNOS gene expressions were found in the specimens taken from the deceased donors compared with those of a living donor. No significant differences between the three examined groups were noted. There was no effect of duration of brain death on gene expression and TUNEL staining. Cold ischemia time influenced the expression of the gene for tubular iNOS analyzed after cold ischemia (r = 0.98, p < 0.0001). There was no significant correlation between the level of apoptosis and the extent of delayed graft function. Early allograft function (at days 14 and 30) positively correlated with the expression of bcl−2 as well as TUNEL staining in tubules after cold ischemia and negatively correlated with tubular TUNEL staining and expression of bcl−2 and iNOS in biopsies obtained during procurement (p < 0.05).
Conclusion. Extensive apoptotic cell death was observed in the specimens taken directly after brain death without a further increase during cold ischemia and reperfusion. Surprisingly, only the presence of the apoptotic process in tubular cells exerted a negative effect on early allograft function.
Streszczenie
Wprowadzenie. Apoptoza jest jednym z głównych mechanizmów prowadzących do uszkodzenia tkanki nerkowej w przebiegu niedokrwienia i reperfuzji.
Cel pracy. Zbadanie natężenia apoptozy w 53 wycinkach kory nerek podczas transplantacji.
Materiał i metody. 22 wycinki pobrano od zmarłych dawców podczas pobierania narządu, 18 wycinków pobrano po okresie zimnego niedokrwienia, a 13 po 30 min reperfuzji. Apoptozę w tkance nerkowej oceniano metodą TUNEL. Dodatkowo będzie zbadana ekspresja in situ enzymów biorących czynny udział w indukcji apoptozy (bcl−2, iNOS).
Wyniki. Znaczne natężenie apoptozy podobnie jak ekspresję genów dla Bcl−2 and i−NOS wykazano w wycinkach pobranych od zmarłych dawców w porównaniu z normalną tkanką nerkową. Nie wykazano różnicy między trzema badanymi grupami. Nie wykazano wpływu długości śmierci mózgu dawcy na indukcję apoptozy. Długość czasu zimnego niedokrwienia wpływała na cewkową ekspresję genu dla iNOS (r = 0,98; p < 0,0001). Nie wykazano korelacji między natężeniem apoptozy a opóźnioną czynnością przeszczepu. Obserwowano dodatnią korelację między czynnością przeszczepu w 14. i 30. dobie a ekspresją genów dla Bcl−2 i barwieniem metodą TUNEL w cewkach po okresie zimnego niedokrwienia oraz ujemną korelację między indukcją apoptozy w cewkach i ekspresją genów dla Bcl−2 i iNOS w wycinkach pobranych od zmarłych dawców (p < 0.05).
Wnioski. Znaczne natężenie apoptozy obserwowano po śmierci mózgu dawców. Okres zimnego niedokrwienia oraz reperfuzja nie wpływały na dalsze zwiększenie intensywności apoptozy.
Key words
apoptosis, kidney transplantation, brain death, ischemia−reperfusion injury
Słowa kluczowe
apoptoza, przeszczepianie nerek, śmierć mózgu, uszkodzenie niedokrwienno−reperfuzyjne
References (8)
- Daemen MA, van ‘t Veer C, Denecker G, Heemskerk VH, Wolfs TG, Clauss M, Vandenabeele P, Buurman WA: Inhibition of apoptosis induced by ischemia−reperfusion prevents inflammation. J Clin Invest 1999, 104, 541–549.
- Schumer M, Colombel MC, Sawczuk IS, Gobe G, Connor J, O’Toole KM, Olsson CA, Wise GJ, Buttyan R: Morphologic, biochemical, and molecular evidence of apoptosis during the reperfusion phase after brief periods of renal ischemia. Am J Pathol 1992, 140, 831–838.
- Daemen MARC, De Vries B, Buurman WA: Apoptosis and inflammation in renal reperfusion injury. Transplantation 2002, 73, 1693–1700.
- Noronha IL, Oliveira SG, Tavares TS, Di Petta A, Dominguez WV, Perosa M, Genzini T, Romao JE Jr, Abensur H, Moura LA, Filho DM: Apoptosis in kidney and pancreas allograft biopsies. Transplantation 2005, 79, 1231–1235.
- Oberbauer R, Rohrmoser M, Regele H, Mühlbacher F, Mayer G: Apoptosis of tubular epithelial cells in donor kidney biopsies predicts early renal allograft function. J Am Soc Nephrol 1999, 10, 2006–2013.
- Hughes J: Apoptosis in tubulointerstitial renal disease. Nephrol Dial Transplant 2000, 15, Suppl. 6, 55–57.
- Salahudeen AK, Joshi M, Jenkins JK: Apoptosis versus necrosis during cold storage and rewarming of human renal tubular cells. Transplantation 2001, 72, 798–804.
- Burns AT, Davies DR, Mclaren A J, Cerundolo L, Morris PJ, Fuggle SV: Apoptosis in ischemia/reperfusion injury of human renal allografts. Transplantation 1998, 66, 872–876.