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Tracheal-Allotransplantat nach Absetzen der Iimmunosuppressiven Therapie (deutsch/englisch)

Tracheal Allograft after Withdrawal of Immunosuppressive Therapy

Obstruction of the airway causes substantial morbidity, and with the increased use of artificial airways, the incidence of tracheal stenosis is increasing. A tracheal defect that is shorter than 5 cm usually can be closed by means of an end-to-end anastomosis.

Allotransplanted tracheal segments provide a potential means of reconstruction in patients with longer airway defects. In 2010, we reported on the successful transplantation of a tracheal allograft after it had undergone revascularization in the recipient's forearm. That tracheal allograft remained viable after the discontinuation of immunosuppressive therapy, probably because the chondrocytes were embedded in a matrix that protected them from immunologic rejection.
In the ensuing years, five patients have received tracheal allografts in our center (four patients with long-segment stenosis and one patient with a low-grade chondrosarcoma).

The institutional review board of University Hospital Leuven approved the procedure, and each patient provided written informed consent.
Our fifth patient was a 64-year-old man with recurrent tracheal chondrosarcoma. In this patient, the rejection process after withdrawal of immunosuppressive therapy was visualized in situ; this allowed us to observe the healing mechanisms responsible for the survival of the allograft after immunologic rejection of the donor tissue.

An allograft was placed in this patient's forearm for 3 months, during which the donor respiratory epithelium was revascularized and an autograft of recipient buccal mucosa was introduced in the midportion of the allograft
After 3 months, the patient's tracheal tumor was resected, and the allograft was moved to its correct anatomical position with an intact blood supply (Figure 1B and 1C; and the Supplementary Appendix, available with the full text of this letter at NEJM.org). Computed tomography (CT) of the neck was used to ensure that there was no tumor progression during initial immunosuppressive therapy with tacrolimus (6 mg per day), mycophenolate (2 g per day), and methylprednisolone (20 mg per day). The postsurgical immunosuppressive medications were tapered and discontinued 1 year after orthotopic transplantation. The morphologic characteristics of the transplant were observed by means of CT and endoscopic imaging before and after the discontinuation of immunosuppressive therapy.
Immunologic rejection of the donor mucosal lining began 1 month after the discontinuation of immunosuppressive therapy.

The recipient buccal mucosal lining in the autograft in the midportion of the transplant appeared to have been important for the inhibition of wound contraction. The support provided by the allograft remained unchanged; this confirmed the protection of the tracheal cartilage from immune recognition and destruction. Two years after transplantation, the allograft was stable and functional (see video, available at NEJM.org), and the patient reported that he was satisfied with the result.
The composite-tissue tracheal allograft appeared to retain its structural integrity after the withdrawal of immunosuppressive therapy.

Tracheal-Allotransplantat nach Absetzen der Iimmunosuppressiven Therapie

Erkrankungen der Atemwege stellen weltweit die vierte führende Todesursache dar. Alleine in Deutschland leidetn schätzungsweise 13% der Bevölkerung unter COPD, und das Bundesamt für Statistik weist für 2011 26 018 Sterbefälle durch COPD für 2011 aus. Mit der steigenden Anwendung der künstlichen Atemwegssicherung, nimmt die Inzidenz der Trachealstenose zu. Ein Trachealdefekt, der kleiner als 5 cm ist, kann durch eine "End-to-End Anastomose” chirurgisch behandelt werden. Bei größeren Trachealdefekten, stellt die Rekonstruktion durch allogene Transplantation von Trachealsegmenten eine hoffnungsvolle Alternative dar.

2010 hat die Leuven Tracheal Transplant Group der Uniklinik Leuven in Belgien über ihre erste erfolgreiche Trachealtransplantation berichtet. Das transplantierte Segment konnte sogar trotz abgesetzter Immunsuppression fortbestehen. Dasieses liegt wahrscheinlich daran, dass die in der Matrix eingelagerten Chondrozyten vor der immunologischen Abstoßung geschützt werden.

In den darauffolgenden Jahren wurde das Verfahren bei fünf anderen Ppatienten angewendet (vier Patienten mit Langsegment-Trachealstenose und ein Patient mit einem leicht-gradigen Chondrosarkom). Die Uniklinik hat die Prozedur bewilligt und jeder Patient hat eine schriftliche Einwilligung unterschrieben.
Der fünfte Patient war ein 64- jähriger Mann mit rezidivierendem Trachealchondrosarkom. Die Abstoßung nach dem Absetzen der immunsuppressiven Therapie wurde in situ visualisiert, und das hat ermöglicht, die Heilungsprozesse des Allotransplantates unter guten Bedingungen beobachten zu können.

Das Transplantat wurde im Unterarm des Patienten für drei Monate implantiert: während dieser Zeit konnte das respiratorische Epithel revaskularisiert, und der mittlere Abschnitt mit der Schleimhaut des Empfängers ausgekleidet werden. Nach drei Monaten wurde der Trachealtumor resiziert und das Allotransplantat mit intakter Blutversorgung platziert. Das Nachwachsen des Tumors wurde mittels der Computertomographie während der initialen immunsuppressiven Therapie mit Tacrolimus (6 mg täglich), Mycophenolat (2 g täglich) und Methylprednisolon (20 mg täglich) ausgeschlossen.
Die immunsuppressive Therapie wurde postoperativ einschleichend reduziert und nach einem Jahr abgesetzt.

Die Morphologie des Transplantates wurde mittels des CT und endoskopischen Verfahrens vor und nach dem Absetzen der medikamentösen Therapie beobachtet (siehe Video). Die Abstoßung der Schleimhaut des Spenders begann bereits einen Monat nach dem Absetzen der immunsuppressiven Therapie, während die Schleimhaut des Empfängers sich als fördernd für die Wundheilung und schützend für das Knorpelgewebe erwiesen hat. Zwei Jahre nach der Transplantation war das Allotransplantat stabil und funktionstüchtig, und der Patient berichtet über seine Zufriedenheit.

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