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Grundlagen: In der Verbrennungsbehandlung stellt die Geschwindigkeit der Wundheilung einen wesentliches Kriterium für die Überlebenschancen der Patienten dar. Darum kommt den Studien zum Zelltransfer auf biologisch abbaubaren Membranen auch eine besondere Bedeutung zu. Keratinozyten und Fibroblasten, die auf einer Matrix kultiviert werden, müssen vor der Transplantation nicht von ihrem Substrat abgelöst werden. Dies bedeutet weniger Stress für die Zellen, denn sie können ohne Trypsin- und Dispasebehandlung auf die Wunden gebracht werden. Da die Enzyme Trypsin und Dispase Proteasen sind, zerstören sie die Proteine, die für die Zelladhäsion in der Wunde dringend benötigt werden. Zum anderen können Membranen eine Carrierfunktion haben, das bedeutet sie können mit Substanzen beladen werden, die für die transplantierten Zellen in den ersten Stunden sehr wichtig für das Anwachsen sind. Außerdem besteht die Möglichkeit die Membranen mit Proteinen zu beschichtet, die das Anheften der Zellen verbessern. Des Weiteren könnten Keratinozyten und Fibroblasten als Co-Kultur auf einer Membran kultiviert und somit gemeinsam transferiert werden.

Material und Methoden: Humane Keratinozyten und Fibroblasten wurden aus einer Biopsie isoliert. Die Trennung von Dermis und Epidermis erfolgt durch Dispase Behandlung für 16 Stunden bei 4°C. Keratinozyten wurden vereinzelt durch Trypsin-Verdau und dann nach der modifizierten Methode von Rheinwald und Green in einem Serum freien Medium EpiLife der Firma Tebu kultiviert. Fibroblasten wurden durch Kollagenase-Verdau vereinzelt und mit Dulbecco’s modified Eagle’s Medium (DMEM) mit 10% FCS kultiviert.

Die zu untersuchenden Membranen wurden in runde Plättchen mit 3 cm Durchmesser geschnitten und auf dem Boden von six-well-plates mechanisch mit einem Plastikring befestigt. Chitonsan Membranen wurden zusätzlich mit Laminin (3 µg/cm²), Fibronektin (2 µg/cm²), und Kollagen (50 µg/cm²) beschichtet.

Die Zellproliferation, Vitalität und das Wachstum wurden durch Zellzählungen in der Neubauer Zählkammer und MTT-assay untersucht. Die Zellmorphologie, Verteilung und Migration wurde lichtmikroskopisch beobachtet. Als Kontrollen wurden die Zellen in den käuflichen Kulturflaschen angesetzt.

Ergebnisse: Fibroblasten zeigten bei der Kultur auf den verschiedenen Membranen keine signifikanten Unterschiede in der Proliferation und der Zellmorphologie. Bei der Keratinozytenkultur auf Kollagenmembranen zeigten sich im Vergleich zu den Kontrollen ebenfalls keine Unterschiede in den Proliferationsraten und der Zellmorphologie im Gegensatz zu den Keratinozyten, die auf Zellulose- oder Chitosanmembranen kultiviert wurden. Bei der Beschichtung der Chitosanmembranen mit Kollagen konnte eine deutliche Verbesserung der Proliferationsraten beobachtet werden, was dagegen durch Laminin- oder Fibronektinbeschichtung nicht erreicht wurde. Des Weitern konnte gezeigt werden, dass die Co-Kultur von Keratinozyten und Fibroblasten auf Kollagenmembranen möglich ist.

Schlussfolgerung: Keratinozyten und Fibroblasten können auf den getesteten, beschichteten oder unbeschichteten Membranen kultiviert werden und somit sollte ein Transfer auf den Patienten getrennt oder als Co-Kultur möglich.