Dermale Äquivalenz. Entstehungsgeschichte und Ergebnisse der klinischen Studien

Ende der 1980er Jahre wurde an der Stanford University eine flüssige Form von Rinderkollagen entwickelt, die sich bei Körpertemperatur in ein weiches, elastisches Substrat verwandelte. Das Medikament wurde in mehreren europäischen Ländern als implantierbares Mittel unter dem Namen Zyderm Collagen Implantant registriert und zugelassen. Dieses Medikament wurde zum ersten Implantat. Später erschienen weitere Mittel für Konturplastiken wie Restylane, Perlane, Pharmacrylic Gel, Artecol, Biopolymer Gel und andere. Diese Medikamente wurden nicht nur zur Konturmodellierung und Korrektur altersbedingter Hautveränderungen eingesetzt, sondern auch zur Behandlung bzw. Glättung des Narbenreliefs. Alle wurden unter die Narbe injiziert.

Die Suche nach fortschrittlicheren Methoden zur Behandlung hypotropher Narben führte uns auf die Idee, hierfür ein künstlich hergestelltes Hautanalogon zu verwenden – das „Dermal Equivalent“ (DE), das ebenfalls flüssiges Kollagen verwendet. Es gab viele Möglichkeiten für künstliche Hautersatzstoffe, aber die Grundidee bestand darin, aus den Strukturbestandteilen der Dermis ein hautähnliches Gewebe zu schaffen, das bei Transplantationen nicht abgestoßen wird und ein gutes Substrat für das Einwachsen der Dermis- und Epidermisbestandteile bietet. Es ist bekannt, dass die wichtigsten Strukturbestandteile der Dermis aus Zellen, Faserelementen und interstitieller Substanz bestehen. Faserelemente werden hauptsächlich durch Kollagen- und Elastinfasern repräsentiert, die interstitielle Substanz durch Glykoproteine, Proteoglykane und Glykosaminoglykane. Das wichtigste funktionelle Zellelement der Dermis sind die Fibroblasten. Die Zellpopulation der Fibroblasten ist die Quelle für die Bildung fast aller Strukturbestandteile der Dermis. Daher verwenden die meisten Wissenschaftler bei der Herstellung eines „Hautersatzes“ ein Kollagensubstrat, gemischt mit Fibroblasten und Glykosaminoglykanen. Eine Schicht Keratinozyten wird in der einen oder anderen Form darüber aufgetragen, um eine vollschichtige Haut zu erzeugen und die Lebensfähigkeit des transplantierten Hautäquivalents schneller wiederherzustellen. Dies wird durch zahlreiche von Keratinozyten sezernierte Wachstumsfaktoren erleichtert. Eine der ersten Versionen eines „lebenden Hautäquivalents“ wurde 1983 von E. Bell et al. vorgeschlagen. Hautfibroblasten wurden mit Kollagen, Plasma und Wachstumsmedium gemischt, wodurch ein Gel entstand, auf dessen Oberfläche Keratinozyten wuchsen. All dies wurde 1–2 Wochen im Villom kultiviert. Danach galt das dermale Äquivalent als reif und stellte ein lebensfähiges Gewebe in Form einer durchscheinenden elastischen Masse dar. Die Autoren schlugen vor, es auf die Wundoberflächen von Brandverletzten zu übertragen, um eine vollschichtige Hautstruktur wiederherzustellen. Einige Autoren verwendeten einen mit Proteoglykanen bedeckten und mit Fibroblasten besiedelten Kollagenschwamm oder eine Kollagenmatrix als Basis für das dermale Äquivalent, auf dem autologe Keratinozyten gezüchtet wurden. So entstand ein sogenanntes dreidimensionales Hautmodell. Zur Kultivierung von Keratinozyten für ihre anschließende Übertragung auf Wundoberflächen verwendeten einige Autoren auch eine künstliche Matrix aus Kollagen, Glykosaminoglykanen und Chitosan sowie Leichenhaut und Schweinehaut als Substrat. 7–14 Tage nach Beginn der Kultivierung wurde ein vollschichtiges Transplantat aus Dermis und Epidermis auf die Wunden von Patienten oder Tieren transplantiert.

Künstlicher Hautersatz wird nicht nur zur Wiederherstellung der Haut von Brandopfern verwendet, sondern auch, um Medikamente auf Zytotoxizität zu testen und Wachstumsfaktoren in vitro zu untersuchen.

Die aus unserer Sicht unzureichende Wirksamkeit der chirurgischen Dermabrasion tiefer hypotropher Narben in Kombination mit einer MPC-Transplantation gab Anlass zu dem Versuch, das Hautrelief durch die Injektion eines Analogons des dermalen Äquivalents in die Vertiefung der hypotrophen Narbe auszugleichen. Als Substrat für die Herstellung des dermalen Äquivalents diente im Labor gewonnenes flüssiges Kollagen, in das eine Suspension von Fibroblasten eingebracht wurde. Das dermale Äquivalent wurde, ebenso wie MPC, in einem für diese Tätigkeit zertifizierten Speziallabor hergestellt und am Tag und zur Uhrzeit der Operation in einer Glasflasche in einem Behälter mit Eis an die Klinik geliefert.

Die operative Narbenpolitur erfolgte nach antiseptischer Behandlung der Haut und örtlicher Betäubung mit 2% Lidocain, Novocain oder Ultracain mit der Standardtechnik. Durch die Politur wurde die Narbenoberfläche geglättet und gleichzeitig die Voraussetzungen für die Ansiedlung kultivierter Zellen oder Zellzusammensetzungen geschaffen. Anschließend wurde das abgekühlte flüssige Kollagengel mit darin inokulierten Fibroblasten mit einem sterilen Spatel auf die polierte Oberfläche hypotropher Narben (in die Vertiefung der Narbe) aufgetragen, wo es unter dem Einfluss der Körpertemperatur polymerisierte.

Infolgedessen polymerisierte das Kollagen mit Fibroblasten nach 5–10 Minuten von einem flüssigen Zustand in einen dicken Gelzustand. Nachdem das DE eingedickt war, wurde ein Verband mit einer Suspension oder MPC auf einem Substrat darauf aufgetragen.

Es wurde ein mehrlagiger steriler Verband wie bei der MPC-Transplantation angelegt. Abhängig von der Narbenoberfläche, der Wundauflage, auf der sich die Keratinozyten befanden, und der Art des Beschleifens wurde der Verband innerhalb von 7 bis 12 Tagen abgestoßen.

Die kombinierte Behandlung hypotropher Narben mittels chirurgischer Dermabrasion mit anschließender Transplantation des „Dermaläquivalents“ und Keratinozyten in Form einer mehrschichtigen Schicht, die auf speziellen Wundauflagen gewachsen ist, oder in Form einer Suspension in die Narbenvertiefung ermöglicht deutlich bessere, kosmetisch akzeptable Ergebnisse mit einer Reduktion oder einem vollständigen Verschwinden des (-) Gewebes. Das Dermaläquivalent bildet das patienteneigene Gewebe (Dermis), das Narbengewebe verbleibt unter dem neu gebildeten Gewebe. Das MPC erzeugt eine Epidermis normaler Dicke und funktioneller Aktivität, wodurch sich das allgemeine Erscheinungsbild der Narbe über mehrere Monate hinweg tendenziell deutlich verbessert.

Diese Taktik zur Behandlung hypotropher Narben kann heute als optimal zur Lösung dieses Problems bezeichnet werden. Die von uns verwendete DE-Variante in Form eines Kollagengels mit darin inokulierten Fibroblasten ist jedoch nicht besonders praktisch in der Anwendung. DE für die Behandlung hypotropher Narben sollte zunächst dicker sein, damit es in die Narbenhöhle eingebracht, dort verteilt und anschließend mit einer Wundauflage aus Keratinozyten versehen werden kann. Somit kann man sagen, dass diese Richtung in der Behandlung hypotropher Narben erst skizziert ist, die Prognosen für ihre weitere Entwicklung und Erforschung jedoch sehr optimistisch sind.

Die Komplexität und die hohen Kosten der Gewinnung mehrschichtiger Keratinozytenschichten als therapeutisches Material stimulierten die Suche nach anderen Optionen für Zellzusammensetzungen. Von großem Interesse für Forscher ist die Kultivierung von Fibroblasten, die bei der Transplantation auf Wundoberflächen einen Effekt erzielen, der den Ergebnissen der Keratinozytentransplantation in vielerlei Hinsicht ähnelt, aber ein viel einfacheres und kostengünstigeres Zellmaterial darstellt. In unseren Studien behandelten wir mehrere Patienten mit hypotrophen Narben mit mesotherapeutischer Injektion einer Fibroblastensuspension unter die Narben.

Eine Suspension von Fibroblasten in einem Wachstumsmedium mit 1,5–2 Millionen Zellen pro 1 ml wurde mittels mesotherapeutischer Techniken (mikropapulär, infiltrativ) unter die Narben eingebracht. Die Anzahl der Behandlungssitzungen betrug 4 bis 10, abhängig vom Alter der Narbe, dem Alter des Patienten und der Tiefe des Defekts. Der Abstand zwischen den Sitzungen betrug 7–10 Tage. In der Regel ging die Einführung einer Suspension aus autologen und allogenen Fibroblasten mit einer geringfügigen, vorübergehenden Gefäßreaktion einher.

Als Ergebnis klinischer Studien wurde festgestellt, dass unter dem Einfluss transplantierter MPCs die Dauer der Entzündungsreaktion in der Haut und in Narben nach chirurgischer Dermabrasion verkürzt und die Epithelisierung von Wundoberflächen um durchschnittlich 3-4 Tage beschleunigt wird.

Bei der Arbeit mit normotrophen und hypertrophen Narben ist die Beschleunigung der Heilung postoperativer Erosionen von größter Bedeutung, da hier die Möglichkeit zur Erzielung eines optimalen therapeutischen Effekts liegt.

Durch die Transplantation des dermalen Äquivalents wurden hypotrophe Narben mit (-) Gewebe aufgefüllt, ihr Relief ausgeglichen und mit der umgebenden Haut vereinheitlicht, wodurch die Narbenfläche deutlich kleiner wurde.

Auch das Einbringen einer Fibroblastensuspension in hypotrophe Narben führte zu einer Glättung des Hautreliefs und einer Reduzierung der Narbenfläche.

In allen Fällen der Zelltransplantation konnte ein Nacheffekt beobachtet werden, bei dem es im Laufe mehrerer Monate zu einer Verbesserung des ästhetischen Erscheinungsbildes der Narben kam, die dazu neigten, sich in eine dermale Struktur umzuwandeln.

Alle von uns beobachteten Effekte hängen mit der Entfaltung des biostimulierenden Potenzials der transplantierten Zellen zusammen. Es scheint uns, dass die Anzahl der Zellschichten in den Transplantaten üblicherweise um 10–30 % höher ist. Folglich ist das Gesamtzellpotenzial pro Flächeneinheit bereits 10–30 % höher als normal. Darüber hinaus wurden die besten Ergebnisse bei der Transplantation von Keratinozyten und Fibroblasten mit Zellmaterial junger, gesunder Menschen erzielt. Diese Tatsache spricht übrigens für die Verwendung einer allogenen Kultur, die von jungen und gesunden Spendern gewonnen wurde. Das bioenergetische und informationelle Potenzial einer solchen Kultur wird auf die körpereigenen Zellen der Empfänger übertragen, die manchmal nicht mehr ganz jung sind, wodurch sich die „Qualität“ der körpereigenen Gewebe und Zellen der Empfänger verbessert.

Somit ermöglicht die Verwendung von Keratinozyten- und Fibroblastenkulturen:

• Beschleunigen Sie die Epithelisierung von Narben nach der Dermabrasion.
• Reduzieren Sie die Sichtbarkeit von Narben nicht nur, indem Sie ihre Oberfläche an die Oberfläche der umgebenden Haut angleichen, sondern auch, indem Sie darüber eine vollwertige Epidermis bilden.
• Verbessern Sie die Ergebnisse der chirurgischen Dermabrasion durch die Wirkung der Zytokine der transplantierten Zellen auf die Narbe, die schließlich dazu neigt, sich in eine dermale Struktur umzuwandeln.
• Um ästhetisch deutlich akzeptablere Behandlungsergebnisse bei Patienten mit normotrophen, hypotrophen, hypertrophen, atrophen Narben und Dehnungsstreifen zu erzielen.

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