Hintergrund der Erfindung Bei verschiedenen klinischen Situationen kommt es häufig zu akut erhöhter pathologischer zellulärer Immunantwort. Bei- spiele dafür sind : - Arterielle oder venöse Linie der Herz-Lungen-Maschine während herzchirurgischer Eingriffe ; - Systemic Immune Response Sydrome (SIRS) bei'Polytrauma oder Sepsis (septischer Schock) ; -Multiple Organ Dysfunction Syndrome (MODS) bedingt durch überschießende Immunaktivität.

Bei den oben erwähnten Eingriffen bzw. klinischen Kom- plikationen kommt es zur unerwünschten Aktivierung von Leuko- zyten. Dies führt zu schwerwiegenden pathologischen Komplika- tionen im Patienten. Um dies zu verhindern, sollen die akti- vierten Leukozyten (insbesondere Neutrophile) aus dem Blut- strom abgefangen und sofort inaktiviert werden. Bei den der- zeit erhältlichen Leukozyten-Filtern werden zwar auch ver- mehrt aktivierte Leukozyten aus dem Blut herausgefiltert. A1- lerdings produzieren und sezernieren diese noch lebenden Zel- len pathogene Substanzen (Zytokine, Enzyme, Sauerstoffradika- le etc. ), die für die eigentliche Pathogenese verantwortlich sind. Es'gibt auch Hinweise, dass die Leukozyten im Filter- netz vermutlich durch den mechanischen Streß und durch den Kontakt der Zellen mit der Fremdoberfläche noch zusätzlich aktiviert werden. So wird z. B. vermehrt das von aktivierten Neutrophilen produzierte Enzym Elastase sezerniert. Elastase greift u. a. die Extrazellulärmatrix der Gefäßwand an und spaltet interendotheliale Zell-Zell Kontakte. Es kommt zur erhöhten Permeabilität der Gefäßwände, zu Ödemen, zu erhöhter Inflammation etc.

Die Apoptose ist eines der wichtigsten Regulations- Elemente des Immunsystems. Die Apoptose immunrelevanter Zel- len führt dazu, dass nach erfolgter Immunantwort wie z. B. ge- gen mikrobielle Pathogene die Aktivität des Immunsystems wie- der normalisiert wird. Auch während der Individualentwicklung muß das Immunsystem solche Immunzellen abtöten, die gegen körpereigene Strukturen oder gegen natürliche Antigene aus der Umwelt vorgehen (z. B. bei Autoimmunerkrankungen oder Al- lergien.). T-Zellen, die über sog. Antigen-präsentierende Zel- len (APZ) aktiviert werden, erhalten in der Regel mehrere In- formationen. Das von den APZ aufgearbeitete Antigen wird in der Gruppe des MHC-I oder MHC-II Moleküls präsentiert. Ist die Affinität des T-Zell-Rezeptors zu dem Antigen zu schwach oder fehlen kostimulatorische Signale (z. B. über Adhäsions- moleküle), wird die Zelle apoptotisch. Ein anderer wesent- licher Mechanismus, der zur Apoptose führt, wird über dem Fas/FasL Weg eingeleitet. Dabei können z. B. auch entotheliale Zellen der Gefäßwand oder andere Epithelzellen FasL exprimie- ren, um somit das Gewebe vor eindringenden aktivierten Immun- zellen zu schützen.

Der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, die geeignet ist, die Aktivität von Leukocy- ten zu senken und so die Sezernierung pathogener Substanzen durch die Leukocyten zu verringern. Außerdem soll ein Verfah- ren zur Herabsetzung der Aktivität von Leukocyten unter Ein- satz einer solchen Vorrichtung bereitgestellt werden.

Mittel zum Lösen der Aufgabe Arbeiten der Erfinder der vorliegenden Erfindung mit Cytomegalievirus-infizierten retinalen Pigmentepithelzellen aus dem humanen Auge zeigten, daßaktivierte Neutrophile bedingt durch einen kurzen Kontakt mit FasL auf den Epithelzellen ihre Fähigkeit verloren, die Anhaftung an die re Fähigkeit verloren, die Anhaftung an die Epithelzellen aufrechtzuerhalten oder zu verstärken. Dieser überraschende Befund wird als Schutzmechanismus des Endothels und des ent- sprechenden Gewebes gegenüber inflammatorischer Ereignisse gewertet. Der funktionelle Verlust der Neutrophilen-Effektor- Mechanismen konnte innerhalb von Minuten nach Zell-Zell- Kontakt beobachtete werden und scheint zu einem großen Anteil unabhängig vom apoptotischen Signalweg innerhalb des Neutrophilen zu sein. Aufgrund dieser überraschenden Erkennt- nisse ergibt sich die Nutzung beispielsweise des Fas/FasL We- ges oder anderer frühen Hemm-Mechanismen der Leukozyten- Effektor-Funktionen für den experimentellen und klinischen Einsatz bei akuten überschießenden Immunreaktionen.

Gegenstand der Erfindung Die vorliegende Erfindung stellt ein Modul zum Herabset- zen der Aktivität von Leukocyten bereit, welches einen Träger und einen Liganden umfaßt, der an den Träger gebunden ist und zur Wechselwirkung mit einem Rezeptor von Leukocyten geeignet ist. Außerdem stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herabsetzen der Aktivität von Leukocyten unter Einsatz dieses Moduls bereit.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß nach Bindung der aktivierten Leukozyten im Leukocyten- Inaktivierungs-Modul (LIM) innerhalb von Minuten die schädi- gende Aktivität der Zellen gehemmt wird. Dies geschieht durch den Kontakt bestimmter Rezeptoren auf der Zellmembran der Leukocyten mit den entsprechenden Liganden in dem LIM. Die Liganden können Proteine sein, die nach Kontakt mit dem Re- zeptor auf der Zellmembran ein Signal induzieren, das wieder- um die Leukocyten veranlaßt, die sekretorische Aktivität und die Immunogenität zu reduzieren. Eine Möglichkeit dies zu er- reichen, ist die Induktion der Apoptose über relevante Rezep- tor-Liganden-Interaktionen, wie z. B. Fas/FasL.

Beschreibung der Erfindung Das erfindungsgemäße Modul eignet sich zum Einbringen in den Patienten-Blutstrom über einen Shaldon-Katheter bzw. in den Kreislauf der Herz-Lungen-Maschine.

Das Modul besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff- Gehäuse mit z. B. 10 cm Durchmesser. Die Bluteinström-und Blutausströmstutzen sind in ihrem Durchmesser an die Schlauchverbindungen der Herz-Lungen-Maschine angepaßt. Im Innern des Moduls befindet sich ein Träger, wie eine dreidi- mensional gefaltete Polyestermembran mit modifizierter Ober- fläche, zur Anhaftung von aktivierten Leukozyten und deren Inaktivierung und Abtötung (z. B. Apoptose-Induktion) durch Rezeptor vermittelte Signale. Das Trägermaterial kann jegli- ches Material sein, das geeignet ist, Liganden zu binden. Der im vorliegenden Zusammenhang verwendete Ausdruck"Bindung" umfaß sowohl die kovalente als auch die nicht-kovalente Bin- dung, wie Salzbindung, hydrophobe Wechselwirkung, Affinitäts- bindung, eines Liganden an den Träger. Außerdem kann der Li- gand direkt oder indirekt an den Träger gebunden sein. Die indirekte Bindung umfaßt die Bindung über einen Bindungsver- mittler, wie ein langkettiges Molekül zur besseren Präsenta- tion des Liganden oder eine Zelle, die den Liganden aufweist und über eine andere Bindungswechselwirkung an den Träger haftet.

Das erfindungsgemäße LIM ist für jegliche Leukocyten geeignet, d. h. für B-Lymphocyten, T-Lymphocyten, Granulocyten, Neutrophile.

Die sonstigen Parameter des Moduls, die Blutstrom, Druck oder Rheologie bestimmen, sind wie bei herkömmlichen Leukozy- tenfiltern, die bereits klinisch eingesetzt werden.

Beispiel 1 : Vertiefungen (wells) von 12-Loch-Zellkulturplatten wur- den mit Polyestermembranen (40 Mm Porengröße) ausgelegt und über Nacht mit verschiedenen Konzentrationen eines funktio- nell aktivierenden IgM-Antikörpers gegen Fas (CD95) inku- biert. Als Kontrolle dienten : Vertiefungen ohne Membran Vertiefungen mit Membran ohne Vorinkubation mit Antikörper Vertiefungen mit Membran mit Vorinkubation mit irrelevanten IgM-Antikörpern.

Als Testzellen wurden Fas exprimierende (Fas+) und eine ) Fas deletierte (Fas- ; exprimiert kein Fas auf der Oberfläche) Jurkat-Zellen in einer Konzentration von 1 x 106/ml den Ver- tiefungen für 24 h zugegeben.

Die Apoptoserate und die Nekroserate wurde mittels eines Annexin-Bindungs-Assays durchflußzytometrisch quantitativ be- stimmt.

Ergebnisse : Die Fas-Jurkat-Zellen zeigten keine signi- fikante Erhöhung in der Annexin V-Bindungseigenschaft nach Kultivierung in den vorbehandelten Vertiefungen. Dagegen zeigte sich in Abhängigkeit von der Konzentration des IgM- Antikörpers eine deutliche Induktion der Apoptose. Fas+ Fas- 0 ng 24,81 % 24,29 % (Kontrollwert) 10 ng 31,38 % 27,57 % 50 ng 40,95 % 26, 20 % 100 ng 89,31 % 29,65 % Bei den o. a. Kontrollen konnte keine Apoptose-Induktion fest- gestellt werden. Ähnliche Ergebnisse wurden mit frisch iso- lierten Neutrophilen erzielt.

Fig. 1 zeigt die Ergebnisse des erfindungsgemäßen Bei- spiels.