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Einleitung: Die Wundheilung der Haut ist ein komplexer, fein regulierter Prozess, welcher einer kollaborativen Leistung verschiedener Zellen und Mediatoren bedarf. Ein chirurgischer Eingriff kann dieses Zusammenspiel entscheidend beeinflussen. In der vorliegenden Studie wurden daher die Effekte eines chirurgischen Traumas auf den Prozess der Hautregeneration untersucht.

Material und Methoden: Am Ohr haarloser SKH-1 Mäuse (n=23; Ketamin/Xylazin 90/25mg/kg) wurde eine volle dermale Wunde präpariert. Zur Simulation eines chirurgischen Traumas führten wir bei einem Teil der Tiere eine 70% Leberteilresektion (pHx) durch. Scheinbehandelte Tiere (Sham) wurden nur einer Laparotomie mit Manipulation der Leber, ohne diese jedoch zu resezieren, unterzogen. Kontrolltiere erhielten ausschließlich eine Ohrwunde. Die Traumaschwere wurde durch die Analyse von IL-6 und TNF-α in Serumproben analysiert. Mittels intravitaler Fluoreszenzmikroskopie an den Tagen 3, 5, 7 und 10 nach Wundsetzung wurde die Wundheilungskinetik anhand der Reepithelialisierung sowie der funktionellen Kapillardichte (FCD) analysiert. Mittels in vitro Assays konnten wir nach Zugabe von Serum aus Tieren der Versuchsgruppen das Proliferations- und Migrationsverhalten von Fibroblasten und Keratinozyten auf chirurgischen Stress analysieren. Aussagen über die Zellularität (H&E), die Proliferation (PCNA) und die mikrovaskuläre Dichte (CD31) der sich regenerierenden Haut wurden mittels histologischen und immunhistochemischen Verfahren untersucht. Neben der Analyse der Ohrwunde wurden an den Laparotomiewunden die Wundzugfestigkeit (breaking strength) und der Hydroxyprolingehalt gemessen.

Ergebnisse: Das durch pHx bedingte chirurgische Trauma führte zu einem signifikanten Anstieg von IL-6 und TNF-α 6 Stunden sowie 10 Tage nach Intervention, während in der Sham- bzw. Kontrollgruppe 10-fach niedrigere bzw. keine Zytokinkonzentrationen nachweisbar waren. Der Wundverschluss in pHx-Tieren war über den gesamten Versuchszeitraum im Vergleich zu Kontrolltieren deutlich verzögert (Tag 3: 29±2%; Tag 5: 53±3%; Tag 7: 72±2%; Tag 10: 89±3%, p<0.05 vs. Kontrolltieren: 40±2%; 74±4%; 91±2%; 100±0%). Interessanterweise zeigten Sham-behandelte Tiere eine vergleichbar verzögerte Epithelialisierung zu frühen (Tag 3-5), jedoch nicht zu späten Untersuchungszeitpunkten (Tag 7-10), was auf das geringere Ausmass des chirurgischen Traumas hinweist. Die FCD am Wundrand von pHx- und Sham-Tieren war an Tag 3 gegenüber Kontrolltieren signifikant erhöht, an Tag 5 ohne Unterschied und an den Tagen 7-10 post operationem sogar signifikant reduziert. Sowohl Fibroblasten als auch Keratinozyten, welche mit Serum von pHx- und Sham-Tieren behandelt wurden, wiesen eine signifikant reduzierte Migration und Proliferation gegenüber entsprechender Exposition mit Serum von Kontrolltieren auf. Wunden der pHx-Gruppe zeigten eine signifikant erhöhte Zellularität, im Sinne einer prolongierten Entzündungsphase und verzögerten Auflösung des Granulationsgewebes. Zusätzlich war in dieser Gruppe bei signifikant vermindertem Hydroxyprolingehalt eine reduzierte Zugfestigkeit abdomineller Wunden zu beobachten.

Schlussfolgerung: Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass ein schweres chirurgisches Trauma, aber auch Sham-Operation, zu einer verzögerten und funktionell beeinträchtigten Wiederherstellung der Haut führt. Die Gewebeschonung, selbst bei ausgedehnter Chirurgie, sowie die weitere Etablierung minimalinvasiver Strategien könnte daher zu einer deutlichen Reduktion der parakrinen Antwort des Körpers mit konsekutiv schnellerer und komplikationsärmerer Regeneration der Haut führen.