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Korreliert das Wachstums- und Differenzierungsverhalten von humanen Wundfibroblasten in vitro mit der Heilungstendenz einer Wunde?
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Autoren
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F. Schwarz
- Universitätskliniken des Saarlandes, Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg, Germany
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M. Jennewein
- Universitätskliniken des Saarlandes, Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg, Germany
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M. Bubel
- Universitätskliniken des Saarlandes, Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg, Germany
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J. H. Holstein
- Universitätskliniken des Saarlandes, Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg, Germany
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T. Pohlemann
- Universitätskliniken des Saarlandes, Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg, Germany
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M. Oberringer
- Universitätskliniken des Saarlandes, Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg, Germany
| Veröffentlicht: | 15. Oktober 2009 |
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Gliederung
Text
Fragestellung: Um zu überprüfen, ob Wundfibroblasten (WF) eine unterschiedliche Ausprägung der myofibroblastoiden Differenzierung (MFD) zeigen, wurden Zellen aus chronischen und gut granulierenden Wunden isoliert und dann in einem standardisierten in-vitro-Wundheilungsassay analysiert. Sollten sich deutliche Unterschiede der MFD-Rate (MFDR) der Wundfibroblasten -auch in ihrer Antwort auf experimentelle Hypoxie und den Kontakt mit mikrovaskulären Endothelzellen- manifestieren, kann dieser Ansatz in Zukunft als zusätzliches diagnostisches Kriterium zur Beurteilung der grundlegenden Heilungstendenz eines Weichteilschadens herangezogen werden.
Methodik: WF aus Gewebeproben unterschiedlicher Weichteilschäden (n=12) wurden nach Kollagenaseverdau in Kultur gebracht. Die Klassifikation in Wunden mit guter Granulation (n=7) und Wunden mit chronischer Heilungsstörung (n=5) erfolgte auf klinischer Basis.
Mit WF der Passage 5 wurden Objektträgerkulturen in Form von Mono- und Co-Kulturen mit humanen dermalen mikrovaskulären Endothelzellen (HDMEC) angelegt. Diese wurden nach Hypoxie (24h, pO2<5mmHg) und nach Hypoxie (24h) und anschließender Reoxigenierung (24h) zusammen mit den jeweiligen Kontrollen fixiert.
Die mikroskopische Quantifizierung der Proliferation der einzelnen Zelltypen erfolgte nach Immunfärbung mit Antikörpern gegen von-Willebrand-Faktor (für HDMEC) und α-smooth-muscle-actin (für Myofibroblasten) und diente im Weiteren der Bestimmung der Generationszeiten der Zellen.
Die MFDR wurde über das Verhältnis von Myofibroblasten zu nicht differenzierten NHDF bestimmt.
Auf Signifikanz der Unterschiede wurde mittels ANOVA und posthoc-Analyse (Holm-Sidak) geprüft (p<0,05).
Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Die einzelnen WF-Kulturen zeigten -gruppenunabhängig- starke Unterschiede in der Proliferation der isolierten Zellen, die sich in einer Bandbreite der Generationszeiten von 17h bis 219h manifestierte.
Eine hohe Proliferation stand einer gesteigerten MFDR nicht entgegen, da keine inverse Korrelation von Proliferation und Generationszeit festzustellen war.
Die MFDR wies in der Gruppe der chronischen Wunden die höchsten Werte auf (max. 69,2%, m=39,6%) und war dort signifikant höher als in der Gruppe der WF aus gut granulierenden Wunden (max. 27,1%, m=12,8%). Die Kultivierung mit HDMEC in Co-Kultur hatte in beiden Gruppen einen hemmenden Einfluss auf die MFDR, der jedoch nicht signifikant war. Hypoxie erhöhte die MFDR tendenziell nur in der Gruppe der chronischen Wunden.
Die Ergebnisse zeigen, dass sich trotz unterschiedlicher Proliferation der individuellen WF in diesem Modell bei chronischen Wunden eine erhöhte MFDR zeigt, die zukünftig als prognostischer Marker für die Heilungstendenz und für die Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze in vitro dienen kann.
