Dokument: Extrakte aus Fliegenmaden und ihre Wirkung auf die Biologie chronischer Wunden
| Titel: | Extrakte aus Fliegenmaden und ihre Wirkung auf die Biologie chronischer Wunden | |||||||
| Weiterer Titel: | Extracts of fly-maggots and their impact on the biology of chonic wounds | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=36498 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20151204-141500-1 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Dr. des. Gestmann, Falk Peer [Autor] | |||||||
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| Stichwörter: | Lucilia sericata, MDT, Madentherapie, Fliegenlarven, chronische Wunden, Goldfliege, Bakterien, Fibroblasten, Extrakt, lyophilisiert, Antibiotika, Biofilm, MMP, TIMP, Proteinase, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Proteus mirabilis, Antibiotikaresistent, 3MRGN, steril, Wundheilung, Debridement | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibungen: | Lebende Larven der Goldfliege Lucilia sericata werden seit einigen Jahrzehnten wieder erfolgreich zur Behandlung chronischer, kutaner Wunden als sog. „Biochirurgisches Débridement“ eingesetzt. Die Bereitstellung von Larven in einer geeigneten Qualität erfordert einen hohen logistischen Aufwand und ist im Vergleich zu anderen Methoden des Wundmanagements relativ kostspielig. Darüber hinaus führt die Tatsache, dass sich lebende Maden in meist ohnehin sehr schmerzhaften Wundbereichen bewegen, häufig zu ihrer Ablehnung durch den Patienten aufgrund von Ekelempfinden. Des Weiteren gibt es Kontraindikationen zur Madentherapie, wie z.B. bei Besiedlung mit P. aeruginosa oder der Nähe von Wunden zu großen Blutgefäßen. Eine Fragestellung der vorliegenden Arbeit war es daher zu prüfen, ob es möglich ist, einen haltbaren, sterilen Ganzkörperextrakt aus den Larven von L. sericata herzustellen, um diese Einschränkungen der Madentherapie zu umgehen und diese Therapieform für eine größere Anzahl von Patienten verfügbar zu machen. Hierzu wurden Methoden zur Herstellung eines erhitzten, sterilen, durch Gefriertrocknung haltbar gemachten und γ-bestrahlten Ganzkörperextrakts entwickelt, der dann im Rahmen von bis zu achtwöchigen individuellen Heilversuchen an zehn freiwilligen Patienten getestet werden konnte. Hierbei wurde die bakterielle Besiedlung der behandelten Wunden im zweiwöchigen Abstand ermittelt. Durch eine eigens hierfür entwickelte Methode wurden wöchentlich Proben der Wundflüssigkeit genommen und auf das Vorhandensein der Matrixmetalloproteinasen (MMP) -1, -2, -3, -8, -9, -10, -13 sowie deren Inhibitoren TIMP (tissue inhibitors of metalloproteinases)-1, -2 und -4 untersucht, um hieraus mögliche neue diagnostische Marker zu identifizieren und neue Einblicke in das Geschehen der kutanen Wundheilung zu erhalten.
Acht von zehn Patientenwunden waren mit P. aeruginosa besiedelt. Diese Befunde wurden zahlenmäßig gefolgt von Besiedelungen mit S. aureus (alle oxacillinsensitiv) und P. mirabilis. Vor allem die P. aeruginosa-Isolate zeigten ausgeprägte intrinsische Antibiotikaresistenzen. Ein Isolat erwies sich als multiresistent gegen drei von vier Antibiotika-Klassen (3MRGN) außer Carbapenemen. Es konnte kein antibakterieller Effekt in vitro gezeigt werden, der vom Madenextrakt gegen diese Isolate ausging. Es wurde jedoch gezeigt, dass der Madenextrakt eine erhebliche, inhibierende Wirkung auf die Bildung von Biofilmen durch diese bakteriellen Isolate besitzt. Die ärztliche Behandlung von zwei Patienten wurde aufgrund schlechter „compliance“ bzw. aufgrund multipler Typ IV Sensibilisierung und einer daraus vermuteten Unverträglichkeit abgebrochen. Bei einem weiteren Patienten zeigte die Behandlung keine Wirkung. Bei allen anderen Patienten ließen sich deutliche Verbesserungen des Wundgrunds und/oder die Bildung von Granulationsgewebe beobachten. Die Wunden von zwei Patienten zeigten eine nahezu vollständige Reepithelisierung. Bei der Analyse der Wundflüssigkeiten zeigten sich häufig dynamische Veränderungen der verschiedenen MMP im wöchentlichen Vergleich, aber eine generelle Eignung als Marker einer Variante dieser MMP konnte nicht festgestellt werden. Die hierfür häufig herangezogene Konzentration von MMP-9 zeigte sich gerade bei den reepithelisierten Wunden über den gesamten Behandlungszeitraum nahezu konstant. Es zeigten sich außerdem häufig dynamische Veränderungen der Konzentrationen der verschiedenen TIMP im wöchentlichen Vergleich. Mit zunehmender Epithelisierung zeigten sich durchschnittlich sinkende Konzentrationen dieser TIMP als konsistent und bieten sich daher als Marker für weitere Untersuchungen an. Es wird angenommen, dass die positiven Effekte der Madenextrakte auf deren Wirkung gegen bakterielle Biofilme zurückzuführen sind, wobei die darin enthaltenen Bakterien leichter für das Immunsystem des Patienten zugänglich gemacht werden, was offenbar zu einer Beruhigung des Gleichgewichts zwischen MMP und TIMP führt. Bei der Untersuchung der Wirkung der Madenextrakte auf primäre humane Fibroblasten zeigten sich unter stark serumreduzierten Bedingungen zudem leichte positive Effekte auf die Vitalität, die jedoch stets unterhalb eines zytokininduzierten Stimulus lagen. Es wird angenommen, dass sich dies als unterstützender Effekt auf die kutane Wundheilung auswirkt.Since several decades the larvae of the green botte fly Lucilia sericata are once again utilized in the so called “biosurgical débridement” of chronic cutaneous wounds. However, it takes an enormous logistic effort to make theses maggot available in a proper quality at the time of use. This makes it very expensive in comparison to other therapeutic strategies of wound management. Furthermore the sensation of free crawling living maggots on the already painful wound area leads not seldom to denial due to the feeling of disgust. In addition there are some contraindications for maggot therapy such as colonization with bacteria like P. aeruginosa or the proximity to large blood vessels. One aspect of this study was to investigate, if it is possible to develop a stable, sterile extract of these larvae and thereby circumvent the limitations of the maggot therapy and making it accessible to a higher number of patients. A method was developed to create heated, sterile whole body extracts that were made stable by lyophilization and γ-radiation. These extracts were applied to ulcers of ten volunteering patients for periods of up to eight weeks. Ulcers were screened for bacterial colonization every other week and samples of wound exudates were taken on a weekly basis. Exudates were screened for concentrations of matrix metalloproteinases (MMP) -1, -2, -3, -8, -9, -10 and -13 as well as for tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMP) -1, -2 and -4 in order to identify possible diagnostic or prognostic markers of cutaneous wound healing. Eight out of ten ulcers were colonized by P. aeruginosa followed in number by colonization with S. aureus (all sensitive for oxacillin) and P. mirabilis. Most notably P. aeruginosa showed phenotypes of intrinsic antibiotic resistances. One isolate was even resistant to three of four groups of antibiotics (3MRGN) except carbapenems. No evidence was obtained for an antibiotic mode of action of the extracts against any of the isolates. However considerable inhibitory effects of the extracts on the formation of biofilms by these isolates could be observed. Therapy of two patients was terminated by the treating physician due to bad compliance or multiple type IV sensitization that may have led to incompatibility. The experimental therapy of one patient did not show any effect. The treatment of all other patients led to better conditioning of the wound bed and/or to the formation of granulating tissue. Wounds of two patients showed complete re-epithelization after eight weeks of treatment. The analysis of wound exudates frequently showed dynamic changes in the concentrations of the different MMP in a weekly manner. However, a general suitability of any of these MMP as a marker could not be observed. Especially the often used concentrations of MMP-9 showed in the re-epithelized wounds nearly constant concentrations during treatment. Concentrations of TIMP mostly showed dynamic changes during the treatment but decreased with increasing re-epithelization suggesting its general suitability as a marker. It is assumed, that the beneficial effects of the here studied extracts are based on the reduction of the ability for formation of biofilms by the wound colonizing bacteria thus making them more vulnerable to the host immune defense consequently leading to a recovery of the balance between MMP and TIMP. Investigations of effects of the here developed extract on primary human fibroblasts showed some effects on fibroblast vitality. However, grade of effects always ranged below a cytokine induced stimulus. Thus it is assumed that this effect may as well support the cutaneous wound healing. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 04.12.2015 | |||||||
| Dateien geändert am: | 04.12.2015 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 13.08.2015 | |||||||
| Datum der Promotion: | 17.09.2015 |
