Fasziengewebe aus dem Bioreaktor? Grenzen und Möglichkeiten des Tissue Eingineering in der Hernienchirurgie

Einleitung: Die Implantation von Netzen in der Hernienchirurgie fußt auf einer soliden Evidenzlage. Doch in vielen Teilbereichen können die verfügbaren Netze den situativen Bedürfnissen nicht genügen. Biologische Netze konnten in den vergangenen Jahren diese Lücke nicht überzeugend schließen. Erkenntnis über Integrationsphänomene im Grenzflächenbereich und Beeinflussbarkeit der Kollagenqualität stagnieren. In diesem Vortrag wird ein neues experimentelles Modell zur Herstellung von Neofaszien im dynamischen Bioreaktor vorgestellt und die Möglichkeiten des Modells diskutiert.

Methode: Spender-Fibroblasten von Gewebeproben aus Faszien-Narben werden isoliert, hochgezüchtet, zusammen mit einem synthetischen Netz in Hydrogel gegossen und im dynamischen Bioreaktor kultiviert. Nach 2 Wochen wird der Bioraktor gestoppt und die Neofaszie evaluiert. Ein in Formalin fixiertes Fragment wird zur Untersuchung der Kollagenmorphologie mit Sirius gefärbt. Ein weiteres Fragment wird enzymatisch abgebaut und die darin enthaltenen Fibroblasten zur Microarray Expressionsanalyse verarbeitet. Zur Kontrolle der Kollagen-Ergebnisse werden qPSC für Kollagen Typ I und III durchgeführt.

Ergebnisse: Ausgehend von 6 Spenderproben werden die Ergebnisse von 22 Neofaszien vorgestellt. Als Substrat der Hydrogele wurden Polypropylene und Polyester Netze sowie ein neues resorbierbares PET-Netz mit aufgetragenen Peptiden zur Matrix-Förderung untersucht. Morphologisch gleichen sich die Neofaszien je nach Netz Vergleichspräparaten aus Netzexplantationen an. In der Gen-Expressionsanalyse zeigten sich von 34.498 „probe sets“, 4.921, die zwischen den Untersuchungsgruppen „native Narbe“ vs. „Neofaszie im Bioreaktor“ signifikant (False Discovery Rate, FDR < 0,05) unterschiedlich exprimiert; 2.964 davon zeigten im Bioreaktor eine stärkere, 1.957 eine schwächere Expression.

Schlussfolgerung: Aus der Literatur ist kein ähnlicher experimenteller Ansatz bekannt. Die Kultivierung von Neofaszien aus Patienten-Spenderproben auf verschiedenen Netz-Trägern ist seriell und ohne Verluste demonstriert. Die Ergebnisse der Gen-Expressionen eröffnen verschiedentliche neue Ansatzpunkte für zukünftige Forschungsprojekte und möglicherweise Erkenntnisse zur Optimierung risikoadaptierter Therapiekonzepte.