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122. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

05. bis 08.04.2005, München

Genexpressionsprofile handelsüblicher Kunststoffnetze der Hernienchirurgie in-vivo – Perspektiven für die Klinik?

Meeting Abstract

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  • corresponding author C. Langer - Klinik und Poliklinik für Allgemeinchirurgie, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Deutschland
  • B. Kulle - Institut für genetische Epidemiologie, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Deutschland
  • L. Füzesi - Pathologisches Institut, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Deutschland
  • H. Becker - Klinik und Poliklinik für Allgemeinchirurgie, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Deutschland

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 122. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. München, 05.-08.04.2005. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2005. Doc05dgch3215

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgch2005/05dgch112.shtml

Veröffentlicht: 15. Juni 2005

© 2005 Langer et al.
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Gliederung

Text

Einleitung

Polypropylen (PP) ist das mit Abstand am weitesten verbreitete Netzmaterial in der Hernienchirurgie. PP-Netze werden in einer nahezu unüberschaubaren Vielzahl angeboten. Histologische und immunhistochemische Untersuchungen haben gezeigt, dass die unterschiedliche Oberflächenstruktur der Netze einen signifikanten Einfluß auf die biologische Verträglichkeit und die Ergebnisqualität hat. Wesentliche Komponenten der Netzeinheilung sind in Analogie zur normalen Wundheilung Zytokine (z.B. HSP-70), Wachstumsfaktoren (z.B. TGF-ß), Matrixmetalloproteinasen (MMP's) und deren Inhibitoren (TIMP's). Molekularbiologische Daten zum Einfluß unterschiedlicher Material- und Oberflächeneigenschaften auf die Netzeinheilung liegen bis dato nicht vor.

Material und Methoden

Systematische molekularbiologische Untersuchungen im Mausmodell mittels quantitativer RT-PCR zur Genexpression von HSP-70, TGF-ß, MMP 2, 3, 8, 9, 12, 13, MT1-MMP, MT3-MMP und TIMP 2 und 3 bei drei handelsüblichen PP-Netzen: BiomeshP1® (Flächengewicht (FG) 100g/m2, Porengröße (PG) 750 µm), Vypro® (FG 27 g/m2, PG 3000 µm) und NK1® (FG 50 g/m2, PG 350 µm). CD1/NMRI-Mäusen (n=48) wurden 6 cm2 große Stücke der o.g. Netze in die Bauchwand implantiert. Zu den Zeitpunkten 2., 7. und 21. Tag wurden die Netze samt Bauchwand bzw. bei den Kontrolltieren nur die Bauchwand exzidiert und in flüssigem Stickstoff (-70 °C) asserviert. Alle quantitativen Real Time RT-PCR-Analysen erfolgten mit einem iCycler iQ (Bio-Rad) und der computerunterstützten Detection System Software Version 3.0. Die Expressionswerte sämtlicher zu untersuchender Gene wurden anhand von je 3 Messungen pro Untersuchungszeitpunkt (Tag 2, 7 und 21) für je 4 Tiere pro Netztyp (BiomeshP1®, Vypro®, NK1®) sowie je 4 Kontrolltiere berechnet und grafisch gegeneinander aufgetragen. Für jedes der drei Netze sowie die Kontrollgruppe wurde ein eigenes Genprofil erstellt. Die statistische Datenauswertung erfolgte als nichtparametrischer Ansatz mit dem Programm SAS (Version 8.02), Grafiken wurden mit STATISTICA (Version 6.0) erstellt.

Ergebnisse

Sämtliche untersuchten Gene wurden in den Netzgruppen höher exprimiert als in der Kontrolle ohne Netzimplantat. Ein eindeutiger Netzeffekt mit signifikant unterschiedlicher Genexpression zwischen den 3 Netzen, gemittelt über die Zeit, fand sich sowohl bei TGF-ß als auch bei den Matrixmetalloproteinasen MMP-2, MMP-8, MMP-12 und MT3-MMP und bei einem MMP-Antagonisten, dem TIMP-2. Das monofile, leichtgewichtige und kleinporige NK1®-Netz zeigte in der Zusammenschau aller untersuchten Gene insgesamt die höchste Genexpression, gefolgt vom multifilen, leichtgewichtigen und makroporösen Vypro®-Netz sowie dem monofilen und schwergewichtigen BiomeshP1® mit mittelgroßen Poren. Diese Expressionsunterschiede sind neben Differenzen im Genexpressionsniveau bei den drei Netzvarianten vornehmlich bedingt durch Unterschiede in der Genexpression über die Zeit. Während es beim BiomeshP1® ab dem 7. Tag nach Netzimplantation, ähnlich dem Verlauf unter Kontrollbedingungen, zu einem generellen Rückgang der Genexpression kam, zeigten sowohl das Vypro®-, als auch das NK1®-Netz, letzteres in noch ausgeprägterer Form, einen Anstieg der Genexpression zum Ende des Untersuchungszeitraumes am Tag 21.

Schlussfolgerung

Zusammenfassend belegen die vorliegenden Ergebnisse einen signifikanten Einfluss der Netzstruktur auf die Genexpression relevanter Faktoren der Netzeinheilung. Die hier erstmals vorgelegten Daten zu Unterschieden im Genexpressionsprofil verschiedener Kunststoffnetze bilden die rationale molekularbiologische Grundlage für:1) Interventionsstudien zur möglichen Modulation der Netzeinheilung (z.B. durch MMP-Inhibition - Witte 1998, Klein 2002 - oder TGF-ß-Substitution - Mustoe 1987, Tyrone 2000) und2) zur gezielten Entwicklung neuer, bioverträglicherer Kunststoffnetze.