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123. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

02. bis 05.05.2006, Berlin

Tissue engineering of a new type of artificial nerve grafts - In vitro Herstellung biokompatibler Nervenimplantate durch die Verwendung von Spinnseide und azellularisierten Venolen

Meeting Abstract

  • corresponding author A. Jokuszies - Klinik für Plastische, Hand- und Wiederherstellungschirurgie der Medizinischen Hochschule Hannover
  • C. Allmeling - Klinik für Plastische, Hand- und Wiederherstellungschirurgie der Medizinischen Hochschule Hannover
  • K. Reimers - Klinik für Plastische, Hand- und Wiederherstellungschirurgie der Medizinischen Hochschule Hannover
  • S. Kall - Klinik für Plastische, Hand- und Wiederherstellungschirurgie der Medizinischen Hochschule Hannover
  • L.U. Lahoda - Klinik für Plastische, Hand- und Wiederherstellungschirurgie der Medizinischen Hochschule Hannover
  • P.M. Vogt - Klinik für Plastische, Hand- und Wiederherstellungschirurgie der Medizinischen Hochschule Hannover

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 123. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. Berlin, 02.-05.05.2006. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2006. Doc06dgch5112

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgch2006/06dgch584.shtml

Veröffentlicht: 2. Mai 2006

© 2006 Jokuszies et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Die Rekonstruktion peripherer Nervendefekte beim Menschen stellt aufgrund mangelnder Regenerationsfähigkeit und Sensibilitätsverlust an der Entnahmestelle eine Herausforderung in der Nervenchirurgie dar.Das "Tissue engineering" d.h. die Züchtung von Geweben, kann hier neue Wege aufzeigen, um dem Ziel der Herstellung eines Nervenäquivalentes näher zu kommen. Es galt in dieser Studie, ein neuartiges und biokompatibles Nervenimplantat in vitro herzustellen und sowohl auf Bio- als auch auf Zellverträglichkeit hin zu untersuchen.Hierzu verwendeten wir Spinnseide als biokompatibles Trägermaterial und azellularisierte Venolen als Leitschienen für Schwannzellen.Ziel war es, die Proliferationshemmung der Schwann-Zellen, hervorgerufen durch Endprodukte bei der Degradierung künstlicher Nerven, zu vermeiden.

Material und Methoden: Adulte Schwannzellen wurden nach Aufklärung und Zustimmung der Patienten aus peripheren Nerven, die im Rahmen plastisch-chirurgischer Eingriffe regelhaft anfallen, isoliert, angereichert und als neu gewonnene Zellsuspension verwendet. Als Trägermaterial diente die biokompatible und immunverträgliche Spinnseide der Gattung Nephila clavipes. Die Gewinnung der Fäden erfolgte durch manuelle Wicklung nach Stimulierung der Drüse. Als Leitschiene wurden Schweinevenolen verwendet, die wir mittels Trypsinlösung azellularisierten. Diese Schwannzellsuspension(n = 300 000 - 500 000 Schwannzellen) wurde nun in die mit Spinnseide versetzten azellularisierten Venolen (n = 5) injiziert. Als Kontrolle dienten mit PDS (Polydioxanon)-Fäden versetzte Venolen (n = 5). Die Auswertung der Nervenkonstrukte (n = 10) erfolgte histologisch und immunhistologisch im Hinblick auf Schwannzelladhärenz, -proliferation und -vitalität.

Ergebnisse: Die Schwannzelladhärenz war im Vergleich zur Kontrollgruppe deutlich gesteigert. Nach 24 Stunden Inkubationszeit haben die Ausläufer der Schwannzellen die dünnen Spinnfäden vollkommen umwickelt und es zeigte sich außerdem eine vermehrte Proliferation. Nach einer Woche zeigte die gesamte Schwannzellpopulation Vitalität im Live/Dead Assay. Die S-100 Fluoreszenz-Immunfärbung wies eine hohe zelluläre Dichte und Reinheit der Zellen nach. Die Kryoschnitte der Konstrukte zeigte eine ebenfalls deutliche Ausrichtung der Schwannzellen im Konstrukt. Die Schwannzellen der Kontrollgruppe zeigten eine geringere Vitalität und Zelladhärenz entlang der PDS-Fäden.

Schlussfolgerung: Es konnte gezeigt werden, dass die Nervenkonstrukte sowohl biokompatibel, als auch vital waren. Die Adhärenz der Schwann-Zellen und die Proliferation wurden beschleunigt. Zudem war im Nervenkonstrukt eine deutliche Ausrichtung der Zellen entlang der Spinnseide erkennbar. Die azellulären Venolen ergaben somit eine immunverträgliche, flexible und stabile Leitschiene in vitro.Durch ihre Flexibilität lassen sie sich auch sehr gut in vorhandene Nervendefekte einsetzen und transplantieren.Gegenwärtig werden Untersuchungen zur Überbrückung von langstreckigen Nervendefekten im Tierversuch durchgeführt.