Dokument: Akzelerierte autologe in vivo-Rezellularisierung dezellularisierter Aortenkonduits durch Oberflächenbeschichtung mit Fibronektin

Titel:	Akzelerierte autologe in vivo-Rezellularisierung dezellularisierter Aortenkonduits durch Oberflächenbeschichtung mit Fibronektin
Weiterer Titel:	Acceleration of autologous in vivo recellularization of decellularized aortic conduits by fibronectin surface coating
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=39552
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20160915-091844-6
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Dr. med. Delfs, Christofer [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 4,23 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 10.09.2016 / geändert 10.09.2016
Beitragende:	Prof. Dr. Artur Lichtenberg [Gutachter] Prof. Dr. Jörg Schipper [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibung:	Die operative und interventionelle Versorgung von Herzklappenerkrankungen nimmt in unserer zunehmend alternden Gesellschaft einen großen Stellenwert ein. Die heute verwendeten Herzklappenprothesen führen jedoch vor allem für jüngere Patienten teils gravierende Probleme mit sich, zu denen insbesondere begrenzte Haltbarkeit und lebenslang notwendige Antikoagulation gehören. Eine Möglichkeit, biologische Herzklappen mit einer hohen Verfügbarkeit herstellen zu können, die die Limitierungen konventioneller Prothesen überwinden, bietet das Forschungsgebiet tissue engineering. Durch die Implantation dezellularisierter Gewebe-Matrizen kann einer Immunantwort des Empfängers vorgebeugt werden. In der Hoffnung, die Wiederbesiedlung der dezellularisierten Herzklappe in vivo zu beschleunigen und damit die Biofunktionalität des Gefäßkonduits zu verbessern, haben wir die zelladhäsionsfördernden Eigenschaften des Glykoproteins Fibronektin (FN) verwendet. Die Versuche wurden in einem von uns zuvor etablierten Kleintiermodell mit Ratten durchgeführt. Wir haben zunächst die Aortenklappe mit angrenzendem Aortenkonduit aus Spendertieren (Wistar-Ratten, n = 36) explantiert und mit einem Detergenzien-basierten Protokoll dezellularisiert. Die explantierten Konduits der Versuchsgruppe (n = 18) wurden für 24 h in fluoreszenzmarkiertem humanem FN (50 µg/ml) inkubiert und anschließend in infrarenaler Position mit der nativen Aorta der Empfängerratten anastomosiert. Die Kontrollgruppe bestand aus dezellularisierten Konduits ohne FN-Beschichtung (n = 18). Nach einem 7, 28 und 56 Tagen erfolgte die histologische und immunhistologische Auswertung (n = 24). Nach 28 und 56 Tagen wurde die Enzymaktivität der Matrix-Metalloproteinasen mittels in situ-Enzymographie bestimmt (n = 12). Acht Wochen nach Implantation wurde die Genexpression verschiedener Entzündungs- und Proliferationsmarker mittels quantitativer real-time-PCR analysiert. Auch nach 8 Wochen in der systemischen Zirkulation der Empfängerratte konnte das fluoreszenzmarkierte humane FN nachgewiesen werden. Es kam innerhalb der FN-Gruppe zu einer signifikant beschleunigten Reendothelialisierung, vor allem im Bereich der Anastomosen. Nach 8 Wochen zeigte sich in dieser Gruppe jedoch auch eine progrediente Intimahyperplasie – stellenweise mit Nachweis chondro-osteogener Transformation als erstes Anzeichen einer degenerativen Kalzifikation. Des Weiteren konnten wir nachweisen, dass FN die Wiederbesiedlung der muskulären Gefäßwand anregt. Zwischen den elastischen Fasern der Tunica media fanden sich in der FN-Gruppe neu eingewanderte glatte Muskelzellen - ein Indiz dafür, dass die FN-Oberflächenbeschichtung eine gewebsspezifische Wiederbesiedlung induzieren kann. Es waren zu keinem Zeitpunkt Thrombosen oder eine immunologische Abwehrreaktion erkennbar – somit kann auch die Detergenzien-basierte Dezellularisierung als erfolgreich gewertet werden. Die Abwesenheit einer Immunantwort ist ein wichtiger Aspekt, denn dadurch scheint ausgeschlossen, dass der beschriebene Umbau des Gefäßkonduits durch Entzündungsprozesse getriggert wurde. Die FN-Beschichtung hat in diesem Projekt zwei wesentliche Ziele im Kontext der Optimierung der Biokompatibilität und -funktionalität kardiovaskulärer Implantate erreicht: eine Beschleunigung der Reendothelialisierung und die Anregung einer Wiederbesiedlung der Tunica media. Die verstärkte Intimahyperplasie spricht jedoch dafür, dass eine reine FN-Beschichtung dezellularisierter Gefäßprothesen unter diesen Bedingungen keine optimale Lösung darstellt. Es sind weitere Versuche nötig, um zu erarbeiten wie man sich die positiven Eigenschaften des FN oder anderer bioaktiver Proteine bei der Weiterentwicklung tissue engineerter kardiovaskulärer Prothesen zunutze machen kann.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	15.09.2016
Dateien geändert am:	15.09.2016
Promotionsantrag am:	10.03.2015
Datum der Promotion:	10.08.2016