ZUSAMMENFASSUNG

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In der rekonstruktiven Chirurgie ist ein wachsender Bedarf an Ersatzmaterialien zu verzeichnen, um Gewebedefekte zu füllen. Mit den Methoden des Tissue Engineering ist es heutzutage möglich, Defekte im Bereich der Haut, des Knorpels und auch des Knochens durch autologe, in vitro hergestellte Transplantate zu decken. Im Bereich der Luftwege wird überwiegend mit synthetischen Materialien z.B. Stents gearbeitet. Der Einsatz von synthetischen Materialien zur Deckung von langstreckigen Defekten scheiterte bisher, da sich häufig Granulationsgewebe bildete, was sich auf eine ungenügende Reepithelialisierung zurückführen lässt. Durch die Herstellung eines bioartifiziellen Konstruktes aus tissue engineerten Knorpel und respiratorischen Epithel oder auch nichtresorbierbaren Materialien, die mit respiratorischen Epithel ausgekleidet werden, eröffnen sich neue Möglichkeiten im Bereich des Trachealersatzes. Dazu wurden respiratorische Epithelzellen von Nasenmuscheln gewonnen und in vitro in Proliferations- und Differenzierungskulturen kultiviert. Anschließend wurden die Zellen mittels histologischer und immunhistochemischer Methoden sowie semiquantitativer real-time RT-PCR auf spezielle Marker untersucht. Es zeigte sich, dass die respiratorischen Epithelzellen in den Proliferationskulturendedifferenzieren und durch spezielle Basalzellmarker (CD44v6, CD104, CD49f) angefärbt werden konnten. Die Differenzierungskulturen und Air-Liquid-Interface-Kulturen gaben erste Hinweise auf die Differenzierung der Zellen, da durch den Vergleich der Färbung mit CD44v6 und 34ßE12 bestimmte Bereiche in den Kulturen nicht mit den Basalzellmarkern angefärbt wurden. Die Bildung von Zilien konnte mittels Rasterelektronenmikroskopie nur exemplarisch in Air-Liquid Interface Kulturen gezeigt werden.

Zusätzlich konnten Basalzellen im Durchflusszytometer unter Verwendung der Antikörpern CD49f und CD104 detektiert und analysiert werden. Zudem konnte die Population mittels FACS aus der Gesamtpopulation, bestehend aus Basal-Becher- und Zilienzellen, separiert werden.

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In Co-Kulturversuchen, die als Prototypen für die Herstellung von Transplantaten für die Trachealrekonstruktion gelten, konnte gezeigt werden, dass es möglich ist, respiratorische Epithelzellen sowohl auf humanem Knorpel als auch auf Kollagenmembranen über
12 Tage in Kultur zu halten. Die Besiedelung von tissue-engineerten Chondrozytenpellets mit respiratorischen Epithelzellen konnte bedingt erfolgreich durchgeführt werden, da Teile der Pellets unbesiedelt blieben.

Die Ergebnisse zeigen, dass einerseits ein großes Potential in der Herstellung von autologen Transplantaten für die Trachealrekonstruktion besteht, andererseits müssen noch weitere Studien folgen, um die Probleme der Redifferenzierung der respiratorischen Epithelzellen zu lösen.


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23.11.2005