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Fragestellung: Unzureichende Regeneration peripherer Nerven stellt im klinischen Alltag nach wie vor ein ernsthaftes Problem dar. Daher ist es notwendig neue Therapieansätze zu entwickeln. Als Goldstandard zur Überbrückung größerer Kontinuitätslücken gilt in der klinischen Praxis die autologe Nerventransplantation. Vorversuche zeigten, dass eine Kultivierung von mesenchymalen Stammzellen unter Hypoxie, die sogenannte hypoxische Präkonditionierung, sich sowohl positiv auf das Zellüberleben in vivo, als auch auf das Differenzierungspotential der Zellen auswirkt.

In dieser experimentellen Studie wurde der Effekt eines mit hypoxisch präkonditionierten multipotenten Stamm-/Vorläuferzellen aus Fettgewebe (Adipose derived stem/progenitor cells = ASPCs) bestückten Fibrinkleber-Konduits als Nervenleitschiene für das autologe Nerveninterponat im Nervus ischiadicus-Transplantat Modell der Ratte untersucht.

Methoden: Die Studie gliederte sich in Kontrollgruppe (n=9) und Versuchsgruppe (n=9).

In der Kontrollgruppe erfolgte die Exzision und alleinige inverse Koaptation als autologes Transplantat eines 20 Millimeter langen Segments des Nervus ischiadicus des rechten Hinterlaufs der Versuchstiere ohne additive Ummantelung des Nervens mit einem Fibrinkleberkonduit.

In der Versuchsgruppe erfolgte die Isolation der ASPCs mittels des klinisch zugelassenen ARC-Aufbereitungssystem von InGeneron aus dem inguinalen Fettpolster der Tiere. Anschließend erfolgte die Kultivierung der ASPCs der Versuchsgruppe unter Hypoxie (2% O2) für 72 Stunden. Unmittelbar vor dem operativen Eingriff am Nervus ischiadicus des Versuchstiers erfolgte die Zellbestückung des aus Zweikomponenten-Fibrinkleber (ARTISS^®; Fa. Baxter) hergestellten 25 Millimeter langen Konduits, das eine Wanddicke von zwei Millimetern und ein Innenlumen von zwei Millimetern maß.

Ein 20 Millimeter langes Segment des Nervus ischiadicus des rechtes Hinterlaufs wurde exzidiert und als autologes Transplantat invers koaptiert. Additiv wurde in der Versuchgruppe das Interponat inklusive der proximalen und distalen Koaptationsstelle mit der zellbestückten Fibrinhülse ummantelt.

Die funktionelle Regeneration wurde postoperativ wöchentlich über 16 Wochen mittels eines standardisierten und etablierten Lauftests zur Ermittlung des Sciatic Function Index (SFI) gemessen. Post mortem wurde das Gewicht des Musculus gastrocnemius ermittelt und eine histomorphologische Analyse durchgeführt.

Ergebnisse: Die funktionelle Analyse im Rahmen des SFI zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied zwischen der Kontroll- und Versuchsgruppe (p<0,05) im Sinne einer schnellere und qualitativ bessere Regeneration in der Versuchsgruppe.

Die muskuläre Atrophie des Musculus gastrocnemius war in der Versuchsgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe ebenfalls signifikant reduziert.

In der histomorphologischen Auswertung zeigten die Tiere der Versuchsgruppe eine höhere Dichte myelinisierter Axone und einen höheren Anteil großer Axone im Vergleich zu den Tieren der Kontrolle.

Schlussfolgerung: Die Ummantelung autologer Nerventransplantate mit maßgefertigten, zellbestückten Konduits führte in der vorliegenden Studie zu einer signifikant schnelleren Nervenregeneration mit einem resultierend besseren funktionellen Ergebnis. Auch in Bezug auf die histomorphologischen Resultate zeigte sich ein positiver Effekt, jedoch gilt es, die zugrundeliegenden Mechanismen weiter zu untersuchen.