Dokument: Vaskuläre und interstitielle simultane konsekutive kombinierte in-vitro Co-Re-Besiedlung und Re-Kultivierung von zuvor dezellularisierten Ratten-Herzen
| Titel: | Vaskuläre und interstitielle simultane konsekutive kombinierte in-vitro Co-Re-Besiedlung und Re-Kultivierung von zuvor dezellularisierten Ratten-Herzen | |||||||
| Weiterer Titel: | Vascular and interstitial simultaneous consecutive combined co-re-cellularization and re-cultivation of previously decellularized rat hearts | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=67415 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20241112-105109-4 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Wehrmann, Alexander [Autor] | |||||||
| Dateien: |
| |||||||
| Beitragende: | Prof. Dr. Aubin, Hug [Gutachter] Prof. Dr. Sixt, Stephan [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Herz, Herzen, Re-Besiedlung, Re-Zellularisierung, Re-Kultivierung, vaskulär, interstitiell, tissue engineering, Regenerative Medizin, | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Die Regenerative Medizin stellt einen der größten Hoffnungsträger dar, in Zukunft wesentliche Erkrankungen der Menschheit verbessern und heilen zu können. Besonders im Fachgebiet der Kardiovaskulären Chirurgie betriff dies Herzerkrankungen wie die Herzinsuffizienz, deren Inzidenz weltweit immer weiter steigt. Das Tissue Engineering ist ein weiterhin aufstrebendes Gebiet, welches das Hauptziel verfolgt, Teile von menschlichen Organen und komplette menschliche Organe ersetzen zu können durch bioartifiziell hergestellte Organe. Dabei spielen drei wesentliche Bereiche eine wesentliche Rolle: Die Träger-Matrix, die Re-Besiedlung mit Zellen, und wachstumsbegünstigende Faktoren im Rahmen der Re-Kultivierung.
Das Ziel dieser Arbeit war, diese Bereiche weiter zu untersuchen, vor allem die Re-Besiedlung und Re-Kultivierung von zuvor dezellularisierten Ratten-Herzen. Hierbei wurden unterschiedliche Methoden der Re-Besiedlung verwendet, vaskulär, interstitiell und kombiniert. Bei der Re-Kultivierung wurden zwei unterschiedliche Methoden verwendet, statisch und perfundiert. Dabei sollte die eine neue Methode der Re-Besiedlung etabliert und werden, welche Re-Kultivierungsart erfolgreicher ist, statisch oder perfundiert. Dazu wurden in den Hauptversuchen 12 ganze Ratten-Herzen mittels eines etablierten standardisierten Protokolls mittels aortaler automatisierter Langzeit-Perfusion dezellularisiert und anschließend re-besiedelt auf zwei unterschiedliche Arten mit zwei unterschiedlichen Zellarten einzeln und kombiniert: vaskulär mit Endothelzellen (Human umbilical vein cells), interstitiell mit neonatalen Kardiomyozyten und kombiniert. In einem weiteren Schritt wurden diese re-besiedelten Herzen auf zwei unterschiedliche Arten re-kultiviert, statisch mittels Mediumwechsel nach 2 Tagen und perfundiert mittels Mediumwechsel und retrograder aortaler Perfusion nach 2 Tagen. Nach 4 Tagen Kultivierung wurden die Herzen qualitativ und quantitativ histologisch, immunhistologisch und mit der Methode des Live-Dead-Assays im Hinblick auf Besiedlungserfolg, Zellzahl, Zelldichte und Zellvitalität analysiert. Insgesamt konnte dabei festgestellt werden, dass die neue Methode der Co-Re-Besiedlung mit zwei unterschiedlichen Zellarten, die für die Herzbesiedlung essenziell sind, und deren Re-Kultivierung erfolgreich war. Zudem konnte gezeigt werden, dass die perfundierte Re-Kultivierungsmethode der statischen deutlich überlegen ist hinsichtlich Zellzahl, Zelldichte und Zellvitalität. Dies zeigt, dass die angewandten Co-Re-Besiedlungs- und die perfundierte Re-Kultivierungs-Methode ein gut geeignetes Modell und eine Basis für weitere Versuche darstellt. In der Zukunft bleibt weiterhin ein großer Bedarf an Forschung in den Bereichen Trägermatrix und Zell-Re-Besiedlung, aber vor allem in den Bereichen Zellkultivierung und Zellwachstum. Auch wenn die Forschung rasante Fortschritte zu verzeichnen hat, wird es im Bereich des kardialen Tissue Engineering aufgrund der komplexen dynamischen Biomechanik noch einige Zeit dauern, bis das Ziel eines vollständigen und vor allem funktionsfähigem kardialen Organersatz erreicht werden kann. Allerdings scheint dies eher nur eine Frage der Zeit zu sein.The regenerative medicine is one of most promising fields, giving hope to be able to improve or even heal major diseases of humankind. Especially in the field of cardiology and cardiovascular surgery this concerns heart diseases like heart failure which incidence is continuously increasing worldwide. Tissue engineering is a rising field, which aims to replace parts or even whole organs by using bioartificially built organs. Hereby there are three major aspects playing an important role: the matrix, re-cellularization and factors favoring cell growth. The aim of this work was to further examine those aspects, with special focus on re-cellularization and re-cultivation of previously decellularized rat hearts. In this there were used two different methods of re-cellularization, vascular, interstitial and vascular interstitial simultaneous consecutive combined co-re-cellularization. In terms of re-cultivation there were used two different methods, static and perfused. In this work this new method of re-cellularization should be established and it should be shown which method of re-cultivation is better suited for further trials. For this purpose, in the main experiments, 12 rat hearts were decellularized via aortal perfusion following an established standard protocol und after that re-cellularized using two different methods with two different cell types: vascular re-cellularization with endothelial cells (Human umbilical vein cells), interstitial neonatal cardiomyocytes and vascular interstitial simultaneously consecutively combined. In further step these re-cellularized hearts were re-cultivated by using two different methods, static via change of medium after two days, and perfused via change of medium in combination with retrograde aortal perfusion after two days. After 4 days of re-culturing, the hearts were examined qualitatively and quantitatively histologically, immune-histologically and with the method of live-dead-assay in terms of success of re-cellularization, cell count, cell density and cell vitality. After all it could be recognized that the new method of co-re-cellularization with two different cell which are essential for heart re-cellularization was successful. In addition, it could be shown that the method of perfused re-cultivation was superior to static re-cultivation in terms of cell count, cell density and cell vitality. This shows that the new applied method of re-cellularization and perfused re-cultivation proved to be a suited concept and a base for further trials. However, in the future, there will be a big need for science in the fields of carrier matrix and re-cellularization and especially of re-culturing and cell growth. Even if science in tissue engineering is rapidly proceeding, it will take more time in the field of cardiac tissue engineering, because of the complex biomechanics, in order to reach the aim of a complete and especially functional cardiac whole organ replacement. Nevertheless, it seems to be rather a matter of time. | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 12.11.2024 | |||||||
| Dateien geändert am: | 12.11.2024 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 14.03.2023 | |||||||
| Datum der Promotion: | 04.07.2024 |
