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Nach großflächigen Verbrennungen, sind dermale Äquivalente sinnvoll, um einen zügigen Wundverschluss zu ermöglichen. Wünschenswert wäre jedoch ein vollschichtiger Gewebeersatz nach komplettem Hautweichteilverlust, da die alleinige Hauttransplantation nur unzureichend mit Hinblick auf die Gewebelastizität ist und sehr häufig zu Narbenkontrakturen führt mit Einschränkung der Gelenkbeweglichkeit und der Lebensqualität der Patienten. Ziel dieser Studie war die Erprobung azellulärer dermaler Matrices (ADM) für den kutanene Ersatz mit Untersuchung der zellulären Migration und Differenzierung in einem etablierten Hautorgankulturmodell. Hauptziel war die Untersuchung der Fragestellung, ob biologische und bioartifizielle Matrices als kutane Ersatzmaterialien geeignet sind.

Mithilfe eines standardisierten, organotypischen Hautwundmodells an der Luft-Flüssigkeitsgrenze wurden Hauttransplantate auf unterschiedliche Matrices, z.B. Epiflex^® (human, azellulär), de-epidermalisierter Dermis (DED, human, nicht azellulär) und Matriderm® (bioartifiziell, Kollagennetz) transplantiert und die Epithelialisierung und Stratifizierung der Neoepidermis untersucht. Außerdem wurde Epiflex^® aus oberen und unteren Dermisanteilen direkt miteinander verglichen. Mithilfe von histologischen und immunohistochemischen Färbungen sowie biochemischen Proteinanalysen wurden Parameter wie zelluläre Performance (Proliferation, Apoptosis), Sekretion inflammatorischer Mediatoren sowie promigratorischer Proteasen analysiert.

Die mit Abstand größte epitheliale Ausbreitung und Differenzierung fand auf DED statt, was auf das Vorhandensein von pro-migratorischen Basalmembranresten auf der apikalen Fläche des DED sowie von Zellfragmenten in der dermalen Matrix zurückzuführen ist. Weiterhin war die zelluläre Performance auf der papillären Dermis von Epiflex besser als auf der retikulären. Bei Matriderm fand eine ausschließlich vertikale Migration in die Matrix statt. Die zelluläre Differenzierung entsprach der epithelialen Ausbreitung und war in DEDs am größten. Die Zytokinprofile variierten je nach Hautspender, wobei mehr IL-1β in DED und Matriderm und mehr IL-8 in Epiflex nachgewiesen werden konnte.

In unserem ex vivo Kulturmodell konnten wir feststellen, dass die Oberflächenbeschaffenheit der Matrix von großer Bedeutung für die keratinozytäre Migration ist. Die eingeschränkte horizontale Epithelialisierung auf Epiflex® ist möglicherweise auf das Fehlen von fibroblastären Wachstumsfaktoren zurück zu führen, die in Abwesenheit von Basalmembranbestandteilen die epitheliale Migration fördern. Zusammenfassend ist festzustellen, dass die biochemische und physikalische Beschaffenheit der Oberfläche einer Hautersatzmatrix von großer Bedeutung für die epitheliale Migration und Differenzierung ist, wobei Basalmembranreste und ECM Proteine der papillären Dermis einen positiven Effekt auf die Epithelialisierung haben in Abwesenheit von Fibroblasten, die in vivo über parakrines Signaling die Hautwundheilung unterstützen und beschleunigen.