gms | German Medical Science

Einleitung: Die Bioaktivierung dermaler Hautersatzmaterialien durch Applikation von mesenchymalen Stromazellen (MSCs) gilt als vielversprechender Ansatz zur Unterstützung von Hautersatzmaterialien. Die vorliegende Arbeit vergleicht die Eigenschaften von vier verschiedenen Hautersatzmaterialien in ihrer Eignung als Träger von MSCs.

Material und Methoden: Die ausgewählten Hautersatzmaterialien, basierend auf Kollagen (Integra Matrix^®), Fibrin (Smart Matrix), Chitosan (BioPiel^®) und azellularisierter Haut (Strattice^®) wurden zunächst im Hinblick auf ihre Hydrophilität untersucht sowie ihre Struktur mittels Rasterelektronenmikroskop dargestellt. Humane MSCs wurden in Proben der Hautersatzmaterialien eingesäht. Die Einsaateffizienz wurde durch Zellzählung beurteilt. Im Anschluss wurden über 14 Tage die metabolische Aktivität mittels WST und das Zellüberleben mittels Laktatdehydrogenase (LDH) beobachtet. Die endokrine Aktivität wurde mittels eines Angiogenese spezifischen Proteinassays beurteilt.

Ergebnisse: Die Mikrostruktur zeigte deutliche Unterschiede im Hinblick auf Oberflächenstruktur und Porengröße. Chitosan weist eine filmartige Struktur auf, wohingegen die anderen als dreidimensionale Konstrukte gesehen werden können. Kollagen zeigte die höchste Fähigkeit Wasser aufzunehmen (p < 0.05). Die Effizienz der Einsaat war bei Chitosan mit 60% signifikant geringer (p < 0.05) als bei den anderen Materialien (ca. 90%). 24 Stunden nach der Einsaat war bei der azellularisierten Haut eine signifikant (p < 0.05) niedrigere metabolische Aktivität festzustellen. Die anderen Materialien zeigten hohe Werte metabolischer Aktivität, die sich im Verlauf über 14 Tage nicht signifikant voneinander unterschieden. Diese Ergebnisse konnten durch den analogen Verlauf der LDH Werte ergänzt werden. Es zeigten sich bei der endokrinen Aktivität keine qualitativen oder quantitativen Unterschiede zwischen Integra^®, Smart Matrix und BioPiel^®.

Schlussfolgerung: Unser Vergleich der vier dermalen Hautersatzmaterialien zeigt, dass Integra^®, Smart Matrix und BioPiel^® potentiale Kandidaten zur Applikation von MSCs darstellen, wohingegen das Aufbringen von MSCs auf Strattice^® auf Grund von niedrigen Überlebensraten der Zellen nicht erfolgreich verlief. Die Daten dieser Arbeit sollen helfen, die Verwendung von MSCs in bioaktivierten dermalen Hautersatzmaterialien zu optimieren.