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131. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

25.03. - 28.03.2014, Berlin

Fasziengewebe aus dem Bioreaktor: Können wir von den Genen im Tissue Engineering-Modell lernen?

Meeting Abstract

  • Ulrich Dietz - Universitätsklinikum Würzburg, Chirurgie I, Würzburg
  • Christian Schulz - Universitätsklinikum Würzburg, Chirurgie I, Würzburg
  • Claus Scholz - Universität Würzburg, IZKF, Würzburg
  • Uwe Klinge - RWTH Aachen, Chirurgie, Aachen
  • Heike Walles - Universität Würzburg, Lehrstuhl für Tissue Engineering und Regenerative Medizin, Würzburg
  • Jürgen Groll - Universität Würzburg, Lehstuhl für Funktionswerkstoffe in der Medizin, Würzburg
  • Christoph-Thomas Germer - Universitätsklinikum Würzburg, Chirurgie I, Würzburg

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 131. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. Berlin, 25.-28.03.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. Doc14dgch015

doi: 10.3205/14dgch015, urn:nbn:de:0183-14dgch0156

Veröffentlicht: 21. März 2014

© 2014 Dietz et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Die Sinnhaftigkeit der Implantation von Netzen in der Hernienchirurgie fußt auf einer soliden Evidenzlage. Doch in verschiedenen Teilbereichen können die verfügbaren Netze den situativen Bedürfnissen nicht genügen. Biologische Netze konnten in den vergangenen Jahren diese Lücke nicht überzeugend schließen. Erkenntnisse über Integrationsphänomene im Grenzflächenbereich und Beeinflussbarkeit der Kollagenqualität stagnieren. In diesem Vortrag wird ein neues experimentelles Modell zur Herstellung von Neofaszien im dynamischen Bioreaktor vorgestellt und die Möglichkeiten des Modells diskutiert.

Material und Methoden: Spender-Fibroblasten von Gewebeproben aus Faszien-Narben werden isoliert, hochgezüchtet und in einem Hydrogel zusammen mit einem synthetischen Netz im dynamischen Bioreaktor kultiviert. Nach 2 Wochen wird der Bioreaktor gestoppt und die Neofaszie evaluiert. Ein in Formalin fixiertes Fragment wird zur Untersuchung der Kollagenmorphologie mit Sirius gefärbt. Ein weiteres Fragment wird enzymatisch aufgedaut und die darin enthaltenen Fibroblasten zur Microarray-Expressionsanalyse verarbeitet. Zur Kontrolle der Kollagen-bezogenen Ergebnisse werden rt-PCRs für Kollagen Typ I und III sowie MMPs 1 und 8 durchgeführt.

Ergebnisse: Ausgehend von 6 Spenderproben werden die Ergebnisse von 22 Neofaszien vorgestellt. Als Substrat der Hydrogele wurden Polypropylen- und Polyester-Netze sowie ein neues resorbierbares PET-Netz mit aufgetragenen Peptiden zur Matrix-Förderung (Konzept-Netz) untersucht. Morphologisch gleichen sich die Neofaszien aus dem Bioreaktor denen von Vergleichspräparaten aus klinischen Netzexplantationen erstaunlich an. In den Gen-Expressionsanalysen zeigten sich von 34.498 Genen 4.921 im Vergleich zwischen den „nativen“ vs. „post-Bioreaktor“ Fibroblasten signifikant unterschiedlich exprimiert (FDS < 0,05), 2.964 davon sind nach dem Bioreaktor stärker, 1.957 dagegen schwächer exprimiert. Die Auswertung dieses gigantischen Datensatzes ist zum Zeitpunkt der Abstracteinreichung noch nicht abgeschlossen, es werden zunächst die Ergebnisse für Kollagen und MMPs im Vergleich zur rt-PCR berichtet.

Schlussfolgerung: Das hier vorgestellte Experiment eröffnet für zukünftige Studien einzigartige Perspektiven. Aus der Literatur ist kein vergleichbarer experimenteller Ansatz bekannt. Die Kultivierung von Neofaszien aus Patienten-Spenderproben auf verschiedenen Net-Trägern ist seriell und ohne Verluste demonstriert worden. Die Ergebnisse der Gen-Expressionsanalysen eröffnen verschiedene neue Ansatzpunkte für zukünftige Forschungsprojekte und möglicherweise Erkenntnisse zur Optimierung risikoadaptierter Therapiekonzepte.