gms | German Medical Science

Einleitung: Die steigende Inzidenz multimorbider Dialysepatienten erfordert zunehmend den Einsatz alloplastischer Materialien zur Anlage arteriovenöse (av) Shunts. Dies führt sowohl klinisch, wie volkswirtschaftlich zu erheblichen Problemen. Entwicklung und präklinische Testung eines bioartifiziellen, autologisierten Gefäßes als biologische Alternative zu alloplastischen Materialien.

Material und Methoden: Unter Verwendung der bovinen Arteria mammaria wurden mit Hilfe des Tissue Engineerings (TE) dezellularisierte (DZ) und in einem spezifiellen Bioreaktorsystem unter pulsatilen Flussbedingungen mit autologen Endothelzellen (EC) re-besiedelte Gefäße (RB) generiert und für 3 und 6 Monaten als zervikale av-Shunts in Schafe implantiert (je n=4). EC wurden als Vorläuferzellen aus Blut gewonnen und in vitro proliferiert / differenziert. Evaluationen: DNA Gele und quantitative Proteinbestimmungen zur Überprüfung der Dezellularisierung; immun-/ konventionell histologische Charakterisierung verwendeter Zellen und Matrizes vor / nach Implantation; Anstechversuche zur Beurteilung der Blutungszeiten; duplexsonographische Kontrollen; rasterelektronenmikroskopische Analysen (SEM) und biomechanische Analysen der Matrizes.

Ergebnisse: 3 Monate post-OP waren duplexsonographisch 6/7 Shunts offen und zeigten keine signifikanten Stenosierungen. Histologisch und in der SEM wiesen re-besiedelte Gefäße auf ganzer Länge geschlossene endotheliale Monolayer auf, wohingegen sich diese bei dezellularisierten Gefäßen lediglich auf die Anastomosebereiche beschränkten. Alle Gefäße wiesen Vasa vasorum auf. Stärkere Verkalkungen oder leukozytäre Infiltrationen fanden sich nicht. Ähnliche Ergebnisse auch nach 6 Monaten. Hier waren 7/7 Gefäßen offen, die histologischen und SEM Analysen ergaben vergleichbare Ergebnisse wie nach 3 Monaten. Blutungen nach Punktion mit 17G Nadeln kamen nach längstens 4 Minuten zum Stehen, keines der Gefäße zeigte eine signifikante Dilatation oder Wandverdickung. 2 Schafe verstarben an akzidentellen Blutungen.

Schlussfolgerung: Auf Basis des TE ist es gelungen ein bioartifizielles Gefäß zu generieren, dass sich im Gegensatz zu alloplastischen Materialien voll in den Organismus integriert und bei Erhalt struktureller Integrität, keine Hinweise auf degenerative Prozesse zeigt. Klinisch könnte dieses autologisierte Gefäß somit schon bald eine ernstzunehmende biologische Alternative zu alloplastischen Materialien darstellen.