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50. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Handchirurgie

Deutsche Gesellschaft für Handchirurgie

08.10.- 10.10.2009, Tübingen

Genexpressionsanalyse der frühen Phase der peripheren Nervenregeneration im N. medianus-Rattenmodel

Meeting Abstract

  • corresponding author presenting/speaker Theodora Manoli - BG-Unfallklinik Tübingen, Klinik für Hand-, Plastische-, Rekonstruktive- und Verbrennungschirurgie, Tübingen, Deutschland
  • Norbert Gretz
  • Martin Schmelz
  • Hans-Eberhard Schaller
  • Nektarios Sinis

Deutsche Gesellschaft für Handchirurgie. 50. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Handchirurgie. Tübingen, 08.-10.10.2009. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2009. Doc09dgh33

DOI: 10.3205/09dgh33, URN: urn:nbn:de:0183-09dgh335

Veröffentlicht: 5. Oktober 2009

© 2009 Manoli et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Die Entschlüsselung der Molekularmechanismen während der peripheren Nervenregeneration nach Neurotmesis und anschließender mikrochirurgischer Koaption stellt ein herausforderndes Forschungsgebiet dar. In erster Linie können potentielle „regenerative“ Nervenfaktoren entdeckt werden, die an der Läsionsstelle appliziert werden können. Des Weiteren kann eine gründliche Untersuchung der Narbenprozesse an der Nahtstelle sowie der Neurombildung und der peripheren Nervendegeneration, wenn keine Nervenreparatur stattfindet, dazu beitragen, diese störenden Faktoren zu eliminieren.

Proben vom N. medianus wurden nach Transektion und mikrochirurgischer Naht sowie nach 5mm-Defektdurchtrennung zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten mit intaktem Nervengewebe verglichen. Die Analyse erfolgte mittels Microarraytechnologie auf mRNA-Ebene. Dadurch konnte die Expression tausender Gene sowie die Regulation bekannter molekularer Pathways oder anderer interessanter Gengruppen in einer Experimentenserie untersucht werden.

Methodik: Fünfzehn 220–240 g schwere Wistar-Ratten wurden in fünf gleich großen Gruppen eingeteilt. Die erste Tiergruppe verblieb intakt und diente als Kontrollgruppe. Die Tiere der zweiten und dritten Gruppe wurden durch eine bilaterale Transektion und direkte mikrochirurgische Koaption beider N. mediani durch zwei Einzelknopfnähte mit 11-0 Ethibondfaden behandelt. Bei den Tieren der vierten und fünften Gruppe wurde eine bilaterale Defektdurchtrennung der N. mediani durch Exzision eines 5 mm langen Segments verursacht. Proben wurden zehn Stunden nach Behandlung der Tiere der Gruppe 2 und 4 und vier Tage nach Behandlung der Tiere der Gruppe 3 und 5 entnommen. Die Probenlänge betrug 3–5 mm. Die genaue Lokalisation der Entnahmen war: (1) Gruppe 1; intakte N. mediani, (2) Gruppe 2 und 3; a. proximal der Nahtstelle, b. Nahtstelle und c. distal der Nahtstelle, (3) Gruppe 4 und 5; a. proximal des Neuroms, b. Neurom und c. distaler Stumpf. Die bilateral entnommenen Proben wurden gepoolt, damit ausreichende mRNA-Mengen pro Tier erzielt werden konnten. Die isolierte mRNA wurde auf Affymetrix Rat Genome 230 2.0 Arrays hybridisiert. Anschließend wurden die erhobenen Daten mit SAS Scientific Discovery Solutions statistisch ausgewertet.

Ergebnisse: Die Erstanalyse der Microarray-Daten zeigte signifikante Veränderungen des Expressionsniveaus von Genen, die eine bekannte Rolle in der peripheren Nervenregeneration aufweisen. Zudem wurden neue potenziell regulatorische Gene identifiziert, die vielversprechende Kandidaten für weitere Untersuchungen darstellen. Unsere Daten deuten an, dass Regenerationsprozesse schon zehn Stunden nach Operation sowohl an der Nahtstelle als auch im sich entwickelnden Neurom stattfinden. Der Regenerationskegel scheint das distal der Nahtstelle liegende Segment bereits vier Tage nach Operation zu erreichen.

Schlussfolgerung: Eine ausführlichere Analyse der exakten molekularen Effekte, die proximal, distal und an den Läsionstellen stattfinden, wird aktuell durchgeführt. Hierbei wird die Regulation metabolischer Pathways und weiterer Faktorenkombinationen untersucht, die bei der Nervenregeneration und -degeneration eine Rolle spielen. Zudem ist eine zweite Experimentenserie geplant, in der zwei Zeitpunkte evaluiert werden sollen, welche zwischen den o.g. liegen, und zwar 24 Stunden und zwei Tage nach Operation. Dies wird dazu beitragen, die genetischen Veränderungen während der frühen Phase der peripheren Nervenregeneration, -degeneration und während der Neurombildung genauer zu beobachten.