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In vitro Untersuchung der biologischen Effekte von Kieselgel-Wundauflagen auf relevante physiologische Parameter der Wundheilung

Grotheer, Vera - Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (2012)


Die kutane Wundheilung ist ein streng regulierter interaktiver Prozess, in den lösliche Mediatoren, Zellen des Blutes, die extrazelluläre Matrix und verschiedene Zellen der Haut involviert sind. Für die Wiederherstellung der Integrität der Haut ist eine distinkte Regulation stimulierender und inhibierender Faktoren von übergeordneter Bedeutung. Ein Ungleichgewicht innerhalb dieser Prozesse kann die Entstehung chronischer Wunden begünstigen. Die moderne Wundbehandlung, die das Prinzip der feuchten Wundbehandlung favorisiert weist jedoch in der Behandlung von problematischen Wunden keinen besonderen Vorteil im Vergleich mit der klassischen Wundversorgung auf.

Aus diesem Grunde wurde in dieser Arbeit der Einfluss eines völlig neuartigen, degradierbaren Silika-Präparates auf differierende Wundheilungsparameter untersucht werden. Die Kieselgel-Wundauflagen hatten keinen toxischen Einfluss auf Makrophagen, Endothelzellen Fibroblasten und Keratinozyten. In Langzeitkulturen konnte kein negativer Einfluss auf Endothelzellen, Makrophagen und Fibroblasten nachgewiesen werden. Nur in Keratinozytenkulturen führte eine Silika-Inkubation zu einem Proliferationsstopp, der auf einer durch die Silika induzierten Differenzierung beruhte.

Die anorganischen Siliziumoxid-Präparate konnten die Expression der Entzündungsmediato-ren Il-1β, Il-6 und Il-8 in ruhenden und insbesondere in aktivierten Zellen signifikant um bis zu 50% inhibieren. Der zugrunde liegende molekulare Mechanismus scheint eine durch die Silika-Präparate induzierte Inhibition des NF-κB-Signalwegs zu sein. Die Aktivierung des Transkriptionsfaktors NF-κB, der im wesentlichen Maße die Expression der erwähnten Entzündungsmediatoren steuert, konnte nämlich um bis zu 40% signifikant reduziert werden.

Des Weiteren wurde in der vorliegenden Arbeit der Einfluss der Silika-Vliese auf die Angiogenese als essentielle Komponente der Wundheilung untersucht. Die Analyse der Daten ergab, dass nach Inkubation der Endothelzellkulturen mit dem Kieselgel-Präparat eine um 75% höhere Neo-Angiogeneserate im Vergleich mit der Kontrolle erreicht werden konnte. Es wurde der Nachweis erbracht, dass die Silika-Präparate die endogene VEGF-Expression in humanen Endothelzellen signifikant um mehr als das Doppelte erhöhen konnten, was in den Versuchen der wesentliche Mechanismus der Silika-induzierten Erhöhung der Angiogenese darstellte.

Mit der hier vorgestellten Studie konnte erstmals gezeigt werden, dass neuartige, Silika-basierte Wundauflagen ohne eine besondere anti-inflammatorisch-pharmakologische Derivatisierung entzündungshemmende Eigenschaften haben und die Neo-Angiogenese deutlich verbessern können und somit in der Therapie chronischer Wunden Verwendung finden könnten.


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