Zentralbl Chir 2009; 134 - V35
DOI: 10.1055/s-0029-1238164

Steigerung der Überlebensrate von Osteoblasten auf Tissue-Engineering-Konstrukten durch Hitzeschockvorbehandlung

F Tavassol 1, P Schumann 1, H Essig 1, H Kokemüller 1, A Kampmann 1, NC Gellrich 1, M Rücker 1
  • 1Medizinische Hochschule Hannover, Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, Hannover, Germany

Fragestellung: Nach der Implantation von Tissue-Engineering-Konstrukten wird die Versorgung der Zellen erst durch das Einwachsen von Mikrogefäßen sichergestellt. Hitzeschockvorbehandlung ermöglicht Zellen, einen nachfolgenden schädigenden Einfluss zu überleben, der andernfalls letal gewesen wäre. Ziel der vorliegenden Studie war es den Einfluss einer Hitzeschockvorbehandlung auf die Überlebensrate von Osteoblasten auf Tissue-Engineering-Konstrukten in vivo ermitteln.

Material und Methode: PLGA Scaffolds (Größe: 3×3x1mm, Porengröße: 250µm) wurden mit Hitzeschock konditionierten (Gruppe 2, n=5) und unkonditionierten (Gruppe 3, n=5) Osteoblasten besiedelt und anschließend in die Rückenhautkammer von balb/c Mäusen implantiert. Um die Zellen in vivo zu verfolgen, erfolgte eine Markierung der Zellen mit PKH26. Für die Hitzeschockvorbehandlung wurden die Scaffolds mit den Osteoblasten 24 Stunden vor der Implantation für 1h im Inkubator auf 42°C erwärmt. Nicht vitalisierte PLGA Scaffolds dienten als Kontrolle (Gruppe 1, n=5). Mittels intravitaler Fluoreszenzmikroskopie wurde die überlebenden und mit PKH26 markierten Osteoblasten über 14 Tage gezählt sowie die Vaskularisierung der implantierten Scaffolds quantifiziert.

Ergebnisse: Die Stresskonditionierung resultierte in einer signifikant höheren Anzahl an nach sechs Tagen in den PLGA Scaffolds lebenden Osteoblasten. Sechs Tage nach der Implantation war die Dichte neugebildeter Kapillaren in den mit vorbehandelten und nicht vorbehandelten Osteoblasten vitalisierten PLGA Scaffolds vergleichbar, jedoch signifikant höher als in den nicht mit Osteoblasten vitalisierten PLGA Scaffolds

Schlussfolgerung: In der initialen Phase nach Implantation von Tissue-Engineering-Konstrukten kann die Überlebensrate der Zellen durch Hitzeschockvorbehandlung gesteigert werden. Diese gesteigerte Überlebensrate führt aber zu keiner weiteren Verbesserung der Vaskularisierung dieser Geweberegenerate. Hitzeschockvorbehandlung stellt einen vielversprechenden Ansatz zur Protektion von Tissue-Engineering-Konstrukten dar.