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Adipose-derived stem cells und Keratinozyten im Milieu akuter und chronischer Wunden – Unterschiede der Expression von Wachstumsfaktoren und Proteasen bei Mono- und Kokultivierung
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Autoren
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Alexandra Lipensky
- Köln, Deutschland
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Ewa Stürmer
- Universität Witten-Herdecke, IFOM, Köln, Deutschland
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Edmund Neugebauer
- Universität Witten-Herdecke, IFOM, Köln, Deutschland
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Caroline Fromm-Dornieden
- Universität Witten-Herdecke, IFOM, Köln, Deutschland
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Paola Koenen
- Universität Witten-Herdecke, IFOM, Köln, Deutschland; Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie , Köln Merheim, Deutschland
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Paul Ch. Fuchs
- Klinik für Plastische und Rekonstruktive Chirurgie, Köln Merheim, Deutschland
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Oliver Christian Thamm
- Klinik für Plastische und Rekonstruktive Chirurgie, Köln Merheim, Deutschland
| Veröffentlicht: | 3. September 2014 |
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Gliederung
Text
Fragestellung: Im Rahmen des demographischen Wandels steigt die Inzidenz chronischer Wunden kontinuierlich an. Die Optimierung zeit- und kostenintensiver Wundtherapien stellt eine große Herausforderung in der Medizin dar. Adipose-derived stem cells (ASC) und Keratinozyten (KC) sind Schlüsselzellen der Wundheilung und wirken über parakrine Mechanismen und direkte Zell-Interaktionen entscheidend auf Ihre Umgebung ein. Ziel dieser experimentellen Arbeit war es, die Expression von Wachstumsfaktoren und Proteasen bei direkter Kokultivierung von ASCs und KC in einem in-vitro-Wundmodell zu untersuchen.
Material und Methoden: ASC und KC wurden 14 Tage im Milieu akuter und chronischer Wunden gemeinsam kultiviert. Hierzu wurde Zellkulturmedium mit 2% Wundsekret (WF) versetzt. Sekret akuter Wunden (AWF) wurde aus Redondrainagen subkutaner Wunden von 7 elektiv operierten Patienten gewonnen. Chronisches Wundsekret (CWF) wurde aus sieben sakralen oder trochantären Dekubitalulcera gewonnen, die mindestens 6 Wochen bestanden. Die WFs wurden steril filtriert, von Zelldetritus befreit und anschließend gepoolt. ASCs wurden in den Passagen 2-4 verwendet. Als Keratinozyten wurden HaCaT-Zellen (human adult low calcium high temperature) in der Passage 45-52 verwendet. Das Medium wurde an den Tagen 2, 5, 9, 13 gewechselt, am darauf folgenden Tag wurde eine Probe des Zellkulturüberstandes gewonnen und später mittels ELISA die Konzentrationen von bFGF (basic fibroblast growth factor), KGF (Keratinocyte growth facter), VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor ), MMP-9 und MMP-2 (Matrix metallopeptidase 9) bestimmt.
Ergebnisse: bFGF, VEGF und KGF wurden mit AWF sowohl bei ASCs und KCs signifikant stärker sezerniert als in der Kontrolle. In der ASC-Mono- und Kokultur war die Proteinkonzentration von KGF und VEGF signifikant höher als in der KC-Kultur. Besonders KGF wurde unter dem Einfluss von CWF signifikant geringer exprimiert. MMP-9 war massiv erhöht in allen CWF-Kulturen, in den AWF-Kulturen war signifikant weniger MMP9 nachweisbar. MMP2 wurde im AWF signifikant stärker sezerniert als im CWF.
Schlussfolgerung: Die Kokultivierung von KC mit ASC wirkt sich positiv auf die Sekretion von Wachstumsfaktoren aus.
ASC scheinen die Produktion von Wachstumsfaktoren zu steigern. Dieser Effekt war nicht nur im Milieu der akuten Wunde, sondern auch unter dem Einfluss von CWF zu beobachten.
