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Einleitung: Die autologe Hauttransplantation stellt heutzutage eine Routinemethode zur Deckung von Hautdefekten dar, genauer Prozess und zeitlicher Ablauf der Revaskularisierung des Transplantates sind jedoch weiterhin unklar. Zusätzlich stellt die Entwicklung einer adäquaten Blutgefäßversorgung das Hauptproblem beim Einsatz von Hautersatz dar. Existierende Modelle basieren hauptsächlich auf histologischen Untersuchungen, welche es nicht ermöglichen, die dreidimensionale Bildung von Gefäßen in vivo zu verfolgen. Ziel dieser Studie war es daher, ein neues in vivo Modell zu entwickeln, welches ein kontinuierlichen Monitoring der Mikrozirkulation von Wundbett und Transplantat ermöglicht, um die Revaskularisierung von Hauttransplantaten in vivo zu charakterisieren.

Material und Methoden: Die chronische Rückenhautkammer wurde an männlichen Mäusen präpariert (n=6, C57BL/6J Mäuse, Ketamin/Xylazin-Anästhesie 90/25 mg/kg ip). Danach wurden Haut und das Subkutangewebe zirkulär auf der Rückseite der Kammer entfernt, so dass der Panniculus carnosus und die Subkutangefäße als Wundbett verblieben. Ein entsprechendes Vollhauttransplantat wurde von der Leiste des selben Tieres entnommen, der Entnahmedefekt primär verschlossen und das Transplantat in die Kammer eingenäht. Anschließend erfolgten intravitalmikroskopische Untersuchungen von Wundbett und Transplantat an Tag 1-5 und 10. Zusätzlich wurden immunhistochemische Schnitte zur Expression von HIF1-α und VEGF angefertigt. Mittelwert±SEM; Student’s t-Test bzw. Mann-Whitney U-Test.

Ergebnisse: Zu Versuchsbeginn zeigte die Rückenhautkammer typische Charakteristika der Mikrozirkulation von quergestreifter Muskulatur mit 99% perfundierten Kapillaren und einer mikrovaskulären Gefäßdichte von 321±17 cm/cm². Die Transplantatentnahmestelle (Leiste) wies die typische Kapillarperfusion von Haut auf (perfundierte Kapillaren: 100%: mikrovaskuläre Dichte: 133±7 cm/cm²). Nach der Transplantation kam es ab Tag 1 zur Erweiterung der Kapillaren des Wundbettes (max. Kapillardurchmesser: 18,2±0,2 μm; p<0,05 vs. Tag 0: 7,6±0,5 μm), ab Tag 2 und 3 waren Buds und Sprouts als klassische Zeichen der frühen Angiogenese nachweisbar. Die Vaskularisierung des Transplantates erfolgte von Tag 3 an entsprechend dem vorbestehenden Kapillarmuster der Haut, welche über die nächsten Tage zunahm und zu einer fast vollständigen Reperfusion an Tag 5 führte. An Tag 4 und 5 zeigten sich Erweiterungen und kolbenartige Verdickungen der Transplantatkapillaren , welche an Tag 10 nicht mehr nachweisbar waren. Am Endothel der Transplantatkapillaren fand sich eine deutlich erhöhte Expression von HIF1-α und VEGF.

Schlussfolgerung: Die vorliegende Daten weisen auf einen frühen Beginn von Angiogenese ab Tag 1 hin, welche zu einer initialen Reperfusion des Transplantates ab Tag 3 und einer fast vollständigen Revaskularisierung bis Tag 5 führt. In Anbetracht des Perfusionsmusters des Transplantates und der Bildung temporärer Verdickungen im Kapillarbett ist ein Anschluss neu gebildeter Gefäße an bestehende Gefäße mit Einwachsen ins Kapillarbett denkbar. Die Hochregulation von HIF1-α und VEGF deutet auf hypoxievermittelte Angiogenese hin. Aufgrund dieser Ergebnisse ist anzunehmen, dass vorbestehende Gefäßstrukturen zur Vaskularisierung von Hauttransplantaten und wahrscheinlich auch von Hautersatz notwendig sind.