Gallengangsersatz mit Nanocellulose: Eine tierexperimentelle Studie am Schwein

Hintergrund: Nach wie vor stellt die Defektverletzung des Gallengangs ein großes Problem im klinischen Alltag dar. Die Versorgung besteht in der Anlage einer biliodigestiven Anastomose. Um die langfristigen Komplikationen der biliodigestiven Anastomose zu vermeiden, wäre die Implantation einer endoskopischen oder chirurgischen Gallengangsprothese wünschenswert. Bisherige Ansätze zum allogenen Gallengangsersatz scheiterten an den Unzulänglichkeiten des verwendeten Materials. Die Nanocellulose ist eine durch das Bakterium Acetobacter xylinum synthetisierte Reinform der Cellulose, welche in einer Netzstruktur angeordnet ist. Aufgrund der stabilen Materialeigenschaften und der in Studien nachgewiesenen guten Biokompatibilität entschieden wir uns für dieses Material.

Methoden: An 10 Schweinen wurden nach medianer Laparotomie ca. 4cm des Gallengangs resiziert und durch eine Prothese aus Nanocellulose (Xellulin®) ersetzt. Eine Schienung wurde mittels Gallengangsstent durchgeführt (PE Stent 7F). Postoperativ erhielten die Tiere umgehend Zugang zu Futter und Wasser. Laborkontrollen der Transaminasen und der Cholestasewerte wurden am 3., 5. und 10. Tag postoperativ durchgeführt. Nach 10 Tagen wurden die Tiere obduziert und die Gallengänge mitsamt Prothese und Stent zur histologischen Untersuchung entnommen. Makroskopisch wurden die Gallengangsprothesen auf Durchgängigkeit, Dichtigkeit und Zustand der Anastomosen überprüft.

Ergebnisse: Neun der zehn Tiere überlebten die 10 Tage des postoperativen Beobachtungszeitraums ohne wesentliche Komplikationen. Ein Tier entwickelte einen Platzbauch und musste deshalb am sechsten postoperativen Verlauf sarkifiziert werden. Laborchemisch gab es bei keinem der Tiere Anzeichen einer Cholestase. Bei der zweiten Operation zur Entnahme der Histologie zeigte sich bei allen Tieren ein durchgängiger Gallengangsstent. Bei zwei Tieren zeigte sich ein mäßiger Galleaufstau. Histologisch konnte gezeigt werden, dass es nicht zu einem Paravasat der Galle kam. Allerdings imponierte um die Gallengangsprothese eine ausgeprägte Entzündungsreaktion. Eine Verbindung zwischen körpereigenem Gewebe und Gallengangsprothese kam nicht zustande. Vielmehr zeigte sich zwischen Gallengangsprothese und körpereigenem Gewebe das Vorhandensein eines flüssigkeitsgefüllten Saums im Sinne einer Abwehrreaktion.

Fazit: Unsere Ergebnisse zeigen, dass ein Gallengangsersatz mit Nanocellulose eine suffiziente Dichtigkeit aufweist. Allerdings kommt es trotz der Reinheit des Materials zu einer deutlichen Abwehrreaktion, was das Einwachsen von Fibroblasten und die Bildung eines Neogallengangs verhindert. Weitere Studien zur Verwendung von Nanocellulose als Gallengangsersatz sind notwendig, um dieses vielversprechende Material in der Praxis implementieren zu können.