Dokument: Comparative Evaluation of Organic and Synthetic Matrix Structures Combined with Adipose Tissue-Derived Multipotent Cells in a Murine Skin Wound Model

Titel:	Comparative Evaluation of Organic and Synthetic Matrix Structures Combined with Adipose Tissue-Derived Multipotent Cells in a Murine Skin Wound Model
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=35375
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20150910-094604-9
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Beckmann, Christoph [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 2,07 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 10.09.2015 / geändert 10.09.2015
Beitragende:	Prof. Dr. Gödecke Axel [Betreuer/Doktorvater] Prof. Dr. Suschek, Christoph V. [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	In reconstructive surgery, tissue engineering opens up magnificent alternative treatments. As one prospective source adipose derived multipotent cells keep the ability to enhance wound healing in order to decrease the patient’s pain and most likely the time of hospitalization. Therefore the adipose-derived stromal vascular fraction (ASVF), deviating from adipose-derived stem cells (ASC) which are laboratory processed for a certain time, provide a potential future source for soft tissue wound regeneration. Aim of this study was to determine the potential of these fresh cell aspirates collected from liposuction procedures. The hypothesis was that this initially less passaged, less differentiated, untreated and unselected heterogenic population (ASVF) represents an attractive alternative source for potential applications in regenerative medicine. To verify and compare the effect of ASVF and ASC on wound healing two prospective in vivo study designs were established and the results further analyzed. Prior to this ASVF and ASC were phenotypically characterized by fluorescence activated cell sorting analysis. In the Collagen Matrix Study the effect of directly applied ASVF and ASC suspension respectively in combination with a collagen matrix on wound healing was investigated. The Seeded ADM Study examined the efficiency of an ASVF loaded human acellular dermal matrix. To monitor wound healing progression over time the area of reepithelialization and microvascular density were analyzed by using planimetric calculations and antibodies directed against the endothelial vWF glycoprotein. In the first study the effect of ASVF as well as ASC on wound healing was not significant. Possibly applied cell populations need a niche, a suitable carrier vehicle, to survive and support wound healing. In the second study design a contribution of ASVF to wound healing, as proven before for ASC, could not be finally clarified for ASVF because of the undetermined interaction of ASVF and the applied carrier matrix, maybe in respect to cell adherence and viability. Generally speaking, more parameters than the area of reepithelialization and vascularization over time need to be considered to define the conditions of effective wound healing using fresh cell aspirates. Finally there is no consensus to rule out the benefits of tissue reconstruction by using ASVF. To realize a final explanatory framework for the conditions of ASVF in facilitating wound healing I suggest more fundamental research in respect to the properties and potentials of ASVF. This study was an attempt to minor this gap. It is important that further research is run on this topic to approach the ambitious goal of a manufactured skin substitute that matches the quality of autologous skin. In der plastischen Wiederherstellungschirurgie eröffnet die Gewebezüchtung (tissue engineering) eine Vielfalt an alternativen Behandlungsmöglichkeiten. Aus Fettgewebe isolierte Stammzellen (adiopse-derived stem cells) haben das Potenzial Wundheilung zu verbessern und Schmerzen sowie den Hospitalisierungszeitraum des Patienten zu verringern. Eine vielversprechende Quelle zur Therapie oberflächlicher Wundheilungsstörungen stellen insbesondere stromavaskuläre Zellfraktionen, die aus Fettgewebe gewonnen werden (adipose-derived stromal vascular fraction (ASVF)), dar. Diese sind im Gegensatz zu Stammzellen, die aus dem Fettgewebe isoliert und über einen längeren Zeitraum im Labor kultiviert werden (adipose-derived stem cells (ASC)), in kürzester Zeit für die Wundtherapie verfügbar. Ziel dieser Arbeit war es, das Potenzial dieser durch elektive Fettabsaugung gewonnenen, unbehandelten Zellfraktion herauszuarbeiten. Die Hypothese war, dass diese weniger passagierte, weniger ausdifferenzierte und unbehandelte heterogene Zellpopulation (ASVF) eine attraktive Alternative in der regenerativen Medizin darstellt. Um den Einfluss von ASVF und ASC auf Wundheilung zu verifizieren und zu vergleichen, wurden zwei prospektive in vivo-Studien durchgeführt und dessen Ergebnisse analysiert. Im Vorhinein wurden ASC und ASVF mittels fluoreszenzbasierter Durchflusszytometrie (FACS- Analyse) phänotypisch charakterisiert. In der Kollagenmatrix-Studie (Collagen Matrix Study) wurde der Effekt auf die Wundheilung von direkt applizierten ASVF respektive ASC unter Verwendung einer Kollagenmatrix untersucht. Die Hautmatrix-Studie (Seeded ADM Study) prüfte die Leistungsfähigkeit einer ASVF beladenen humanen azelluären Hautmatrix. Um den Fortschritt über die Zeit zu beobachten, wurden die reepithelialisierte Fläche und die mikrovaskuläre Dichte mittels Wundflächenvermessung und Antikörperfärbung analysiert. In der ersten Studie zeigte sich kein signifikanter Effekt von ASVF und ASC auf die Wundheilung. Um ihr vollständiges Potenzial in der Wundheilung zeigen zu können, brauchen stammzellnahe Zellen zum Überleben möglicherweise ein adäquates Transportmedium, eine Art Nische. Ebenso konnte der zuvor demonstrierte Beitrag von ASC zur Wundheilung in der zweiten Studie unter Verwendung von ASVF nicht reproduziert werden. Die Interaktion zwischen ASVF und angewendeter Trägermatrix kann nicht eindeutig definiert werden, weil die Zelladhärenz und Überlebenszeit von ASVF auf der Trägermatrix unklar bleiben. Insgesamt zeigen die Studien, dass es mehr Parameter als die Reepthelialisierung und Vaskularisierung braucht, um die Bedingungen effektiver Wundheilung unter Anwendung von stromavaskulären Zellfraktionen zu definieren. Insgesamt bleiben die Vorteile von in der Wundheilung eingesetzten ASVF ungeklärt. Um ein ganzheitliches Erklärungsmuster für die Bedingungen von ASVF und deren Förderung von Wundheilung zu erhalten, empfehle ich weitere grundlegende Forschung zu Stammzellen, insbesondere der stromavaskulären Zellfraktion, die aus Fettgewebe isoliert wurden, deren Eigenschaften und Potenzialen. Diese Studien waren ein erster Versuch, diese Lücke zu verkleinern. Um das ambitionierte Ziel, ein Hauttransplantat herzustellen, das der Qualität eines autologen Transplantates entspricht, zu erreichen, ist es von elementarer Bedeutung, dass weiterhin auf diesem Gebiet geforscht wird.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	10.09.2015
Dateien geändert am:	10.09.2015
Promotionsantrag am:	12.08.2014
Datum der Promotion:	27.08.2015