Akute zelluläre Abstoßung:

ISHLT Standardisiertes Myokardbiopsie-Grading (2004):

 Grad Befunde
0R (keine) Keine Abstoßung
1R (mild) Interstitielle +/- perivaskuläre Infiltrate mit bis zu 1 Focus mit Myozyten-Schädigung
2R (mäßig)  >=2 Foci mit entzündlichen Infiltraten mit Myozyten-Schädigung
3R (schwer)  Diffuses Entzündungsinfiltrat mit multifokaler Myozytenschädigung +/- Ödem +/- Hämorrhagie +/- Vaskulitis

Entzündungsinfiltrat:
  • v.a. Lymphozyten, Makrophagen und eosinophile Granulozyten
  • neutrophile Granulozyten außer bei sehr massiver Abstoßung untypisch und sollten an eher an abheilende ischämische Schädigung, Antikörper-mediierte humorale Abstoßung oder Infektion denken lassen
  • Plasmazellen ebenfalls nicht typisch für die akute Abstoßung, eher bei Quilty-Läsion (s.u.), abheilende ischämische Schädigung (oft bei Transplantat Arteriopathie) oder lymphoproliferative Erkrankungen

Myozyten-Schädigung:
  • Myozytolyse, v.a. bei milder Abstoßung, aber auch bei früher+später ischämischer Schädigung
    • "Clearing" des Sarkoplasmas und der Zellkerne
    • Kernvergrößerung
    • z.T. vergrößerte Nukleoli
    • keine Kontraktionsbänder
    • keine Koagulationsnekrose
  • Entzündungsinfiltrat:
    • typischerweise Kardiomyozyten umringt von Lymphozyten mit irregulärer, "angegrabener" Zytoplasmamembran
    • Partielle/komplette Aufhebung der myokardialen Architektur

Grading akute Abstoßung:
  • Grad 0:
    • keine lymphozytären Infiltrate/Makrophagen, keine Myozytenschädigung
  • Grad 1R:
    • perivaskuläre +/- intersitielle Infiltrate aus Lymphozyten/Histiozyten
    • Architektur normal
    • Myozytenmembran intakt
    • 1 Herd mit Myozyten-Schädigung zulässig
  • Grad 2R:
    • =>2 entzündliche Herde (Lymphozyten, Histiozyten +/- eosinophile Granulozyten) mit Myozytenschädigung
    • Areale mit nicht betroffenen Myokardarealen sind erfasst
    • low Grade Abstoßung (Grad 1R) kann parallel vorliegen
  • Grad 3R:
    • diffuse entzündliche Infiltrate (Lymphozyten, Histiozyten, neutrophile Granulozyten) in mehreren Biopsie-Fragmenten
    • meist alle Biopsie-Fragmente betroffen
    • multiple Areale mit Myozytenschädigung
    • in schweren Fällen auch Ödem, interstitielle Hämorrhagie oder Vaskulitis

Typische Nicht-Abstoßungs-Befunde:
  • ischämische Schädigung (peri-operativ, <6 Wochen):
    • initial:
      • Nekrose mit Kontraktionsbanden
      • Koagulationsnekrose der Kardiomyozyten
      • Myozyenvakuolisierung
      • Fettgewebsnekrosen mit Ausdehnung in Richtung Endokard
    • im Verlauf (Cave Verwechslung mit akuter Abstoßung!):
      • gemischtes Entzündungsinfiltrat (neutrophile Granulozyten, Lymphozyten, Makrophagen und eosinophile Granulozyten)
      • typischer früher Post-Transplant-Befund (bis ca. 6 Wochen)
      • Entzündung oft geringer als bei Abstoßung
      • Überlappungen zur humoralen Abstoßung (siehe unten) möglich
  • späte ischämische Schädigung (>6 Wochen):
    • oft mit Transplantatvaskulopathie assoziiert (in Biopsie die größeren Gefäße meist nicht erfasst)
    • Myozytenvakuolisierung
    • Mikroinfarkte

Quilty-Effekt:
  • noduläre endokardiale Entzündungsinfitrate, in bis zu 20% der Posttransplantbiopsien enthalten
  • Entzündungsinfiltrat kann streng endokardial sein oder auf Myokard übergreifen mit Myozytenschädigung
  • Beziehung zur akuten Abstoßung unklar
  • typisch dichte B-Lymphozyten und Plasmazellen mit Fibrose und guter Vaskularisierung

Infektionen:
  • insgesamt selten in Posttransplant-Biopsien
  • v.a. CMV und Toxoplasmose
  • oft lymphoplasmazelluläre Infiltrate, so dass Differentialdiagnose akute Abstoßung schwierig sein kann

PTLD (Posttransplant lymphoproliferative Disease)
  • selten in Posttransplant-Biopsien

Akute Antikörper-vermittelte Abstoßung (AMR)

ISHLT-Grading:

 Grad Befunde
AMR 0 negativ bezügliche akuter, Antikörper-vermittelter Abstoßung, keine histologischen oder immunhistochemische Hinweise
AMR 1 Positiv für eine akute, Antikörper-vermittelte Abstoßung, histologische Verändungen passend zu einer AMR, positive Färbung für CD68, C4d


AMR Fakten:
  • AMR ist assoziiert mit einem schlechten Transplantatüberleben
  • AMR tritt auf nach Allosensibilisierung:
    • vorangegangene Transplanationen
    • Bluttransfusionen
    • Schwangerschaft
    • Verwendung von vorangegangenen Ventricular Assist Devices
  • Inzidenz bis zu 15% im 1. Jahr
  • keine typische pathognomonische Klinik:
    • unerklärliche kardiale Dysfunktion
    • frühe hämodynamische Funktionsstörung
    • Myokardiale Funktionsstörung
  • AMR kann auch >1 a nach Transplantation auftreten
Histologie:
  • Myokardialer Kapillarschaden:
    • Endothelschwellung mit Zytoplasmavorsprüngen, die das Gefäßlumen einengen
    • intravaskuläre Makrophagenansammlung/mononukleäre Zellen in Kapillaren/Venolen, die das Gefäß ausfüllen und dilatieren
  • interstitielles Ödem und Hämorrhagie (schwere Abstoßung):
    • schwach eosinophile/basophile um Venolen/Arteriolen) mit Separation der Myozyten, Gefäße und Bindegewebe
  • Neutrophile Granulozyten in und um Gefäße
  • intravaskuläre Thromben mgl., z.T. auch zellulärer oder azellulärer Debris im Lumen
  • Myozytennekrosen ohne zelluläre Reaktion
  • in Übersicht oft diskre vermehrte Zellularität
  • Differentialdiagnose ischämische Schädigung:
    • ebenfalls Endothelschwellung
    • Myozytenalteration (Hyperesoinophilie, Kernverlust, Fibrillenverlust)
    • Ödem
    • Granulationsgewebe
    • Siderophagen
Beurteilung nur im intakten Myokard, nicht in Arealen mit ischämischer Schädigung, abheilende Biopsie-Areale, Quilty-Läsionen oder Myokardschwielen

Immunhistochemie:
  • Immunglobulin (IgG, IgM+/-IgA)- und Komplement-Ablagerungen (C3d, C4d +/- C1q) in Kapillaren
  • Makrophagen (CD68) in Kapillaren (CD31, CD34):
    • kettenartige, longitudinale Ausdehnung entlang der Gefäße/Gefäßlumen
    • Anfärbung von <10% der Gefäße ist negativ
    • Zuordnung interstitiell/intravasal kann schwierig sein
  • C4d-Färbung in Kapillaren
  • i.R. keine AMR ohne positive Immunhistochemie
  • v.a. C4d und CD68-Immunfärbung empfohlen
  • Sekundäres Panel:
    • CD3
    • CD20
    • CD31/34
    • C3d
AMR-Immunhistochemie Scores

C4d:
  • Zur Beurteilung nur interstitielle Kapillaren im intakten Myokard
  • Keine Beurteilung von Venolen, Arteriolen, Endothelien in Arteriolen, Gefäßen in Narbengewebe etc.
  • Färbemuster (subendothelial):
    • im Querschnitt Donut-artig
    • im Längsschnitt meist elliptische Anfärbung
  • C4d-Färbung kann bei schweren Verläufen durch Endothelverlust verloren gehen
  • im Follow-up nach 1-2 Monaten Färbung negativ bei Therapieerfolg


 Lokalisation Score Ergebnis
Kapilläre C4d-Verteilung 0: <10% negativ
1: 10-50% fokale Färbung
2: >50%  multifokale/diffuse Färbung
Negative C4d-Färbung:
keine Färbung/nur fokale schwache bis starke Färbung
Positive C4d-Färbung:
Multifokale/diffuse schwache oder starke Färbunge
Kapilläre C4d-Intensität 0: negativ
1: schwache positive Färbung
2: starke positive Färbung
 
Intravaskuläre CD68-Verteilung 0: <10% negativ
1: 10-50% fokale intravaskuläre Makrophagen
2: >50% multifokale/diffuse intravaskuläre Makrophagen
Positive CD68-Färbung:
>10% fokale/multifokale/diffuse intravaskuläre Makrophagen

 
 Ergebnisse der Untersuchungen:

Grad Definition Erklärung
pAMR0 pathologisch keine AMR Histo+Immun negativ
pAMR1 (H+) nur histopathologische AMR Histo positiv, Immun negativ
pAMR1 (I+) nur immunhistochemische AMR Histo negativ, Immun (CD68 +/- C4d)
pAMR2 Pathologische AMR Histo+Immun positiv
pAMR3 Schwere pathologische AMR Positive Histo+Immun + Schwere histologische Veränderungen

 

Akute zelluläre und akute Antikörper-vermittelte Abstoßung:
  • AMR und low grade ACR kommen nicht selten vor
  • AMR und high grade ACR eher selten
  • AMR-Beurteilung in Arealen ohne ACR
  • AMR-Veränderungen können ACR-Veränderungen überschatten

Endomyokardbiopsie
  • => 3 rechtsventrikuläre Biopsien notwendig
  • Biopsat mind. mit 50% Myokard
  • mind. 3 Stufen pro Biopsat
  • Optionale Sonderfärbungen:
    • Masson-Trichrom-Färbung
 

Quellen & weiterführende Literatur:

  1. Berry et al. The 2013 International Society for Heart and Lung Transplantation Working Formulation for the standardization of nomenclature in the pathologic diagnosis of antibody-mediated rejection in heart transplantation. , J. Heart Lung Transplant., 12/2013, Vol. 12(32), S.1147-62 <PubMed>
  2. Stewart et al. Revision of the 1990 working formulation for the standardization of nomenclature in the diagnosis of heart rejection. , J. Heart Lung Transplant., 11/2005, Vol. 11(24), S.1710-20
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