Auswirkung der Transportdauer und Transporttemperatur des Plazentarestblutes auf die Qualität der hämatopoetischen Zellen in daraus hergestellten kryokonservierten Stammzellpräparationen

Language
de
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2014-01-03
Issue Year
2013
Authors
Brenner, Lukas
Editor
Abstract

Purpose: The purpose of this study was to analyse the influence of transport time and temperature on stem cells in 2633 umbilical cord blood samples.

Methods: The data were collected retrospectively. Based on production protocols for every single sample, results were analysed for total and vital CD45+ cells, total and vital CD34+ cells and colony forming units of the whole-blood-sample, the leukocyte concentrate before freezing and after thawing, where an aliquot sample tube was analysed. Also transport protocols and records of the temperature-chip were evaluat-ed.

Results: On average the cord blood samples were delivered within 16.4±6.3 hours containing 72.6±25.5 ml with a leukocyte content of 9634±3634/l. The total number of leukocytes added up to 7.40±4,47x108, the absolute number of CD34+ to 2.20±6.36x106. Analyses of the whole blood sample showed a significant but very weak correlation between the total number (4-8°C, r=0,203, p<0.005; 20-24°C, r=0.097, p=0.011) and the number of vital CD34+ cells (20-24°C, r=0.101, p=0.009) and the transport tem-perature. The analysis of the leukocyte sample before freezing showed a significant but also very weak correlation between vital CD45+ cells (12-16°C, r=0.065, p<0.005; 16-20°C, r=0.057, p=0.008), CD34+ cells (4-8°C, r=0.085, p<0.005; 20-24°C, r=0.055, p=0.011), vital CD34+ cells (20-24°C, r=0.043, p=0.045), mononuclear cells (8-12°C, r=-0.047, p=0.043) and the temperature during transportation. Concerning the sample tubule, representing the stem cell concentrate after thawing, a significant but very weak correlation between the total number (20-24°C, r=0.106, p<0.005; 24-28°C, r=0.064, p<0.005) and vital CD45+ cells (0-4°C, r=-0.062, p<0.005;12-16°C, r=0.081, p<0.005; 20-24°C, r=0.124, p<0.005), the total number (20-24°C, r=0.108, p<0.005) and vital CD34+ cells (16-20°C, r=-0.051, p=0.019; 20-24°C, r=0.091, p<0.005), and the temperature could be found.

The transport time had a significant influence on the number of CD34+ cells (r=0.046, p=0.034) of the leukocyte sample as well as on the CD34+ cells (r=0.097, p=0.011) and vital CD34+ cells (r=0.095, p=0.014) of the full blood sample. A highly significant but weak correlation (p<0.005) could be found in the pilot tubule between the transport time and CD45+ cells (r=0.134, p<0.005), vital CD45+ cells (r=0.154, p<0.005), CD34+ cells (r=0.131, p<0.005), vital CD34+ cells (r=0.069, p<0.005) as well as mononuclear cells (r=-0.077, p<0.005).

Conclusion: Temperature as well as transport time have a significant negative influ-ence on haematopoettic cells in stem cell concentrates prepared from cord blood, yet the correlation is quite weak. This effect is negligible in a range from 0°C to 28°C if cryopreservation is done within 48 hours.

Abstract

Ziel: Es wurde der Einfluss von Transporttemperatur und Transportdauer des Plazen-tarestblutes auf die Qualität der hämatopoetischen Zellen in daraus hergestellten kry-okonservierten Stammzellpräparationen (n = 2633) untersucht.

Methoden: Die Daten der vorliegenden Arbeit wurden retrospektiv erhoben. Aus den für jedes Präparat vorliegenden Herstellungsprotokollen wurden die Ergebnisse der Parameter Anzahl der gesamten und vitalen CD45+Zellen, der gesamten und vitalen CD34+ Zellen und der Colony forming Units (CFU) für das Plazentarestblut, das Leukozytenkonzentrat vor Einfrieren und das mit dem kryokonservierten Leuko-zytenkonzentrat mitgeführten und wieder aufgetauten Pilotröhrchen ausgewertet. Des Weiteren wurde das Transportprotokoll und die Aufzeichnungen des Temperaturloggers während des Transportes ausgewertet.

Ergebnisse: Die Plazentarestblute wurden im Durchschnitt mit einem Volumen von 72,6±25,5ml nach einer Transportdauer von 16,4±6,3 Stunden nach der Geburt ange-liefert, wobei der Leukozytengehalt 9634±3634/µl betrug. Die Gesamtzahl an Leu-kozyten lag bei 7,40±4,47x108, die der CD34+ Zellen bei 2,20±6,36x106. Im Vollblut zeigte die Korrelationsanalyse für die Gesamtzahl aller (4-8°C, r=0,203, p<0,005; 20-24°C, r=0,097, p=0,011) und der vitalen CD34+ Zellen (20-24°C, r=0,101, p=0,009) einen signifikanten, sehr schwachen Zusammenhang mit der Transporttemperatur. Die Korrelationsanalyse im Leukozytenpräparat vor Einfrieren zeigte für die Zahl vitaler CD45+ Zellen (12-16°C, r=0,065, p<0,005; 16-20°C, r=0,057, p=0,008), CD34+ Zellen (4-8°C, r=0,085, p<0,005; 20-24°C, r=0,055, p=0,011), der vitalen CD34+ Zellen (20-24°C, r=0,043, p=0,045) und der mononuklearen Zellen (8-12°C, r=-0,047, p=0,043) einen signifikanten jedoch sehr schwachen teils negativen Zusammenhang mit der Transporttemperatur. Im Stammzellkonzentrat nach Auftauen, repräsentiert durch das Pilotröhrchen, zeigten die Zahl aller (20-24°C, r=0,106, p<0,005; 24-28°C, r=0,064, p<0,005) und der vitalen CD45+ Zellen (0-4°C, r=-0,062, p<0,005;12-16°C, r=0,081, p<0,005; 20-24°C, r=0,124, p<0,005), die Zahl aller (20-24°C, r=0,108, p<0,005) und der vitalen CD34+ Zellen (16-20°C, r=-0,051, p=0,019; 20-24°C, r=0,091, p<0,005) ebenfalls einen signifikanten, sehr schwachen teils negativen Zusammenhang mit der Transporttemperatur. Die Transportzeit aller erfassten Proben hatte auf die CD34+ Zellen im Leukozyten-konzentrat (r=0,046, p=0,034), CD34+ Zellen im Vollblut (r=0,097, p=0,011) und vitalen CD34+ Zellen im Vollblut (r=0,095, p=0,014) einen signifikanten, sowie auf CD45+ Zellen (r=0,134, p<0,005), vitale CD45+ Zellen (r=0,154, p<0,005), CD34+ Zellen (r=0,131, p<0,005), vitale CD34+ Zellen (r=0,069, p<0,005) als auch auf die mononuklearen Zellen (r=-0,077, p<0,005) im Pilotröhrchen einen hoch signifikanten, aber nur sehr schwachen Einfluss.

Praktische Schlussfolgerung: Sowohl die Temperatur als auch die Transportzeit haben einen signifikanten, negativen Einfluss auf die Zellen im Nabelschnurblut. Dieser Einfluß ist jedoch sehr gering und damit im Bereich 0°C bis 28°C vernachläs-sigbar, solange innerhalb 48 Stunden kryokonserviert wird.

DOI
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