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Periphere Nervenregeneration mit der 2-Komponenten-Nervenleitschiene „NeuroMaix“: UpDate präklinischer Ergebnisse und Ausblick auf eine „First-In Human“ klinische Studie
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Veröffentlicht: | 26. April 2013 |
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Einleitung: Die autologe Nerventransplantation bei peripheren Nervendefekten ist eine etablierte Methode. Durch die Entwicklung bioartifizieller Nervenleitschienen erhofft man sich, einerseits die Morbidität an der Nervenentnahmestelle vermeiden zu können, andererseits eine ausreichende Anzahl an transplantierbaren Nerven zu erhalten. Nach fast 10 Jahren interdisziplinärer Forschungsarbeit stellen wir abschließende präklinische Ergebnisse unserer Multi-Komponenten-Nervenleitschiene "NeuroMaix“ vor.
Material und Methoden: NeuroMaix besteht aus einem Epineuriumersatz und einer inneren Leitstruktur mit longitudinaler Porenstruktur auf Kollagenbasis. In- vitro Studien beinhalten Besiedlungsversuche mit humanen Schwannzellen und die Evaluation der Zytokompatibilität mittels Immunzytochemie, Rasterelektronenmikroskopie (REM) und 2-Photonen Lasermikroskopie. In-vivo Studien beinhalten präklinische Tierstudien am N.ischiadicus (Ratten, 2cm Defektstrecke, 12 Wochen Regenerationsperiode). Verglichen wird die vorgestellte Multi-Komponenten-Nervenleitschiene "NeuroMaix“ (n=10) mit der autologen Nerventransplantation (n=10). Als externe Kontrollgruppe wurde die kommerziell erhältliche Nervenröhrchen (NeuraGen®, Integra LifeSciences, n=10) implantiert. Während der 12 Wochen wurden statische Funktionstests durchgeführt. Nach12 Wochen erfolgten elektrophysiologische Untersuchungen. Nach der Explantation der Nervenregenerate wurden histologische und morphometrische Auswertungen durchgeführt sowie retrograde Tracingstudien zur Anfärbung sensibler (Spinalganglion) und motorischer Neurone (Rückenmark).
Ergebnisse: In-vitro konnte eine hohe Zytokompatibilität der humanen Schwannzellen nachgewiesen werden. Als Zeichen einer hohen Vitalität konnten feine und länglich angeordnete Zellfortsätze angefärbt werden. Untersuchungen mit REM und 2-Photonen Lasermikroskopie zeigten eine parallel und perlschnurartige Anordnung der Schwannzellen innerhalb der longitudinalen Porenstruktur, das an die Ausbildung Büngner’scher Bänder erinnerte. Bei der in-vivo Studie zeigten histologische Aufarbeitungen nach 12 Wochen ein gerichtetes axonales Wachstum mit charakteristischen Ranvier’schen Schnürringen. Die regenerierten Axone konnten den Nervendefekt von 2cm überbrücken. Hierbei ordneten sich die regelrecht myelinisierten Axone in Minifaszikeln an, die dem Durchmesser der ursprünglichen longitudinalen Röhrenstruktur des Kollagenträgers entsprachen.
Schlussfolgerung: Das hier vorgestellte NeuroMaix-Konzept zeichnet sich durch eine Reihe von Eigenschaften aus:
- Der überkritische Nervendefekt von 2cm im Rattenmodell konnte bereits nach 12 Wochen überbrückt werden.
- Aufgrund der präklinischen in-vitro und in-vivo Ergebnisse steht nun eine First-in-Human klinische Studie bevor mit dem Ziel, sensible Nervendefekte beim Menschen zu überbrücken.