RT Dissertation/Thesis
T1 Zelluläre Mechanismen beim Neuro Tissue-Engineering
A1 Dreesmann,Lars
WP 2007/10/24
AB Die primäre epineurale Nervennaht und die Verwendung von autologen Nerventransplantaten bilden zurzeit die Methoden der Wahl bei der Behandlung von Verletzungen im peripheren Nervensystem. Durch die Bereitstellung einer möglichst nativen Struktur, in der sowohl Schwann Zellen als auch Endothelzellen vorhanden sind, wird eine optimale Versorgung regenerierender Axone gewährleistet. Da dieses Therapiekonzept aber gewisse Risiken birgt, wird weltweit intensiv an anderen Möglichkeiten zur Behandlung solcher Verletzungen geforscht.
Eine wichtige Rolle spielen dabei Schwann Zellen, die durch Migration entlang der Läsion eine Leitstruktur, die Büngnerschen Bänder, bilden. Diese bietet den auswachsenden Axonen ein optimales Substrat. Antagonistisch wirkende Fibroblasten sind in der Lage diese Prozesse wesentlich zu behindern. Daher wurde zunächst die Kommunikation dieser Zelltypen genauer analysiert, wobei der Fokus auf der Migration lag. Es konnte gezeigt werden, dass die Migration der Schwann Zellen durch Fibroblasten verbessert wird. Als molekularer Mediator für diesen Effekt wurde der Faktor Neuregulin identifiziert. In weiteren Versuchen konnte festgestellt werden, dass Neuregulin die Migration von Schwann Zellen über den erbB-Rezeptor und die RhoA Signalkaskade beeinflusst.
Für das Konzept der Nervenleitschiene bedeutet dies, dass die Innenmembran die Diffusion von Stoffen ermöglichen, und gleichzeitig Regenerations-hemmende Fibroblasten aus dem Inneren der Leitstruktur ausschließen soll. Dazu wurden zunächst Gelatinembranen hinsichtlich ihrer physikalisch-chemisch Eigenschaften charakterisiert. Mittels zellbiologischer Tests wurde dann die Permissivität für Schwann Zellen, Semipermeabilität für Nährstoffe und Ausschluss-eigenschaften für infiltrierende Fibroblasten an Gelatineröhren getestet.
Da eine verbesserte Versorgung mit Nährstoffen eine zusätzliche Beschleunigung der Regeneration verspricht, sollte die Bildung von Blutgefäßen um die Leitstruktur durch eine Schwammmatrix gefördert werden. Dabei wurde das Einwandern von Blutgefäß-bildenden Endothelzellen mittels verschiedener immunzytochemischer und mikroskopischer Verfahren charakterisiert. Auf der Chorioallantoismembran des Hühnereis und mittels subkutaner Implantation bei der Maus wurde in vivo die Neovaskularisation, die Biokompatibilität sowie die Inflammation analysiert. Die Implantation zwischen den Enden des läsionierten Nervus ischiaticus der Ratte zeigte in histologischen Analysen dabei eine Verbesserung der Angiogenese und keine Immunreaktion.
Im Rahmen dieser Arbeit konnte unter Verwendung zahlreicher molekular- und zellbiologischer Versuche, sowie dreier Tiermodelle ein Beitrag zum vertieften Verständnis von Mechanismen während der Neuroregeneration, und ein transdisziplinärer Brückenschlag zwischen Materialwissenschaft und Biologie bei der Entwicklung innovativer Therapiekonzepte geleistet werden.

K1 Schwann-Zelle
K1 Fibroblast
K1 Implantat
K1 Angiogenese
PP Hohenheim
PB Kommunikations-, Informations- und Medienzentrum der Universität Hohenheim
UL http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2007/210