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Gewebeverträgliches Niedertemperaturplasma führt zu einer lokalen Erhöhung der Leukozyten-Endothel-Interaktion – eine experimentelle Studie mit Hilfe der intravitalen Fluoreszenzmikroskopie
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Autoren
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Ines Lehmann
- Universitätsmedizin Greifswald, Abteilung für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Greifswald, Germany
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Claudia Bender
- Universitätsmedizin Greifswald, Institut für Hygiene und Umweltmedizin, Greifswald, Germany
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Dragan Pavlovic
- Universitätsmedizin Greifswald, Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie und Intensivmed., Greifswald, Germany
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Annette Wegner
- Universitätsmedizin Greifswald, Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie und Intensivmed., Greifswald, Germany
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Peter Hinz
- Universitätsmedizin Greifswald, Abteilung für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Greifswald, Germany
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Axel Kramer
- Universitätsmedizin Greifswald, Institut für Hygiene und Umweltmedizin, Greifswald, Germany
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Axel Ekkernkamp
- Universitätsmedizin Greifswald, Abteilung für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Greifswald, Germany
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Axel Sckell
- Universitätsmedizin Greifswald, Abteilung für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Greifswald, Germany
| Veröffentlicht: | 23. Oktober 2013 |
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Gliederung
Text
Fragestellung: Die Entwicklung von gewebeverträglichen Niedertemperaturplasmen (Tissue Tolerable Plasma, TTP) im Rahmen der Plasmamedizin erweiterte das Spektrum möglicher therapeutischer Anwendungen erheblich. So konnten insbesondere bei der Behandlung chronischer Wunden bereits erste vielversprechende Erfolge erzielt werden, auch wenn über die exakten Wirkmechanismen des TTP im intakten Organismus derzeit nur sehr wenig bekannt ist.
Das Ziel dieser Studie war die quantitative Analyse der Auswirkungen von TTP auf Mikrozirkulation und Leukozyten-Endothel-Interaktion im intakten Gewebe.
Methodik: Durchgeführt wurden die Versuche mit einer eigenen Weiterentwicklung des seit Jahrzehnten etablierten HET-CAM-Modells (Hühnereitest an der Chorioallantoismembran). Am 9. Bebrütungstag wurde die CAM von insgesamt 14 Hühnerembryonen in ovo (VALO SPF-Eier, VALO biomedia GmbH) freipräpariert und anschließend 15-45 s mäanderförmig mit TTP (n = 8; Plasmaquelle: gepulster Atmosphärendruck-Plasmajet, INP Greifswald; Argon als Trägergas, 3 slm) behandelt bzw. einer Sham-Behandlung (Kontrolle, n = 6) unterzogen. Unmittelbar danach erfolgte die Mikromanipulator-gestützte i.v. Injektion von 25 µl 0,05 %-igem Rhodamin 6G (Sigma-Aldrich), einem Fluoreszenzfarbstoff zur autogenen Leukozytenfärbung. Direkt im Anschluss wurde die intravitale Fluoreszenzmikroskopie zur Analyse der Mikrozirkulation und Leukozyten-Endothel-Interaktion durchgeführt. Da die vorgestellte Studie an dem Anhangsgewebe Chorioallantoismembran (CAM) der Embryonen durchgeführt wurde, kann sie als in vivo Methode zu einer Reduktion oder dem Ersatz von Tierversuchen im Sinne der 3R (replacement, reduction, refinement) beitragen.
Ergebnisse: Die Ergebnisse sind als Median in der Anordnung TTP vs. Kontrolle angegeben (Mann-Whitney Rank Sum Test). Die Analyse der Variablen Durchmesser (44,6 vs. 45,6 µm), Fließgeschwindigkeit des zentralen Blutstroms (650 vs. 694 µm/s), Blutfluss (1186 vs. 1247 pl/s) und Scherrate (97 vs. 149 1/s) sowie Leukozytenflux (1168 vs. 980 Zellen/mm2/s) ergab keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen beiden Versuchsgruppen. Dem gegenüber zeigte sich sowohl bei der rollenden Leukozytenfraktion (Roller; 5,9 vs. 0,0 %, P=0,001) als auch bei den fest am Endothel anhaftenden Leukozyten (Sticker; 63,7 vs. 12,3 Zellen/mm2, P=0,008) eine statistisch signifikante Erhöhung im Sinne einer gesteigerten Leukozyten-Endothel-Interaktion.
Schlussfolgerung: Einer der Wirkmechanismen, der der Anwendung von TTP im Gewebe wie z.B. bei der Behandlung von chronischen Wunden zugrunde liegt, scheint eine lokal gesteigerte Leukozyten-Endothel-Interaktion zu sein, die als rezeptorvermittelte inflammatorische und immunologische Antwort des Organismus interpretiert werden kann.
