Das ideale Conduit in der peripheren Nervenregeneration

Die Nervenregeneration ist nach wie vor eine der größten Hürden in der rekonstruktiven Chirurgie. Trotz kontinuierlicher Bemühungen zur Verbesserung der Genesung beeinträchtigen Komplikationen und/oder Folgeoperationen die Lebensqualität der Patienten stark. Spinnenseide besitz t im Vergleich zu anderen Materialien günstige Eigenschaften hinsichtlich ihrer Flexibilität, Zelladhäsion und überlegener Biokompatibilität und Abbaueigenschaften. In den letzten Jahren haben sich Spinnenseidenfasern als vielversprechendes Material als Füllmaterial in synthetischen Konduite zur Unterstützung der Nervenregeneration erwiesen. Synthetische Konduite, Röhren, die zwischen die beiden verletzten Nervenstümpfe eingeführt werden, stellen eine leicht verfügbare Alternative zum aktuellen Goldstandard, dem Nerventransplantat, dar. Sie bieten eine Leitstruktur für die Regeneration von Axonen und umgehen gleichzeitig die Nachteile, die durch die Gewinnung von autologem Material entstehen. Die hohlen Konduite haben jedoch ihre Grenzen, da sie bei langstreckigen Nervenverletzungen, d.h. bei Nervendefekten größer als 3,0 cm, keine erfolgreiche Regeneration ermöglichen. Unsere Forschungsgruppe verfügt über umfangreiche und einzigartige Erfahrungen mit Spinnenseidenfasern sowohl in vitro als auch in vivo. Wir haben gezeigt, dass Spinnenseidenfasern als Füllmaterial in Venentransplantaten die Regeneration einer Nervenlücke von 6,0 cm bei Schafen vergleichbar mit dem Nervenautotransplantat fördert und so einen Nervenschaden über die kritische Länge erfolgreich repariert. Der nächste Schritt besteht daher darin, die Venentransplantate durch synthetische Konduite zu ersetzen und diese Studie unter Verwendung eines mit Spinnenseidenfasern gefüllten, handelsüblichen Konduits durchzuführen. Um die 6,0 cm zu überschreiten, schlagen wir vor, mehrere Biomaterial-Füllungen zu kombinieren. Neben Spinnenseide entwickelten sich Hydrogele als mögliches Füllmaterial für Konduite. Während die Seide als Leitstruktur für die Regeneration von Axonen fungiert, bieten Hydrogele eine dreidimensionale Matrix, die das native Gewebe imitiert und strukturelle Integrität verleiht, die den Kollaps langer Leitungen verhindert. Wir schlagen vor, dass in Hydrogel eingebettete Spinnenseidenfasern das Potenzial haben, künstliche Konduite so zu verbessern, dass die gefüllten Konduite eine gleichwertige Alternative zum Nervenautotransplantat für lange Nervendefekte werden. Die langjährige Erfahrung und das Wissen unseres interdisziplinären Teams liefern das notwendige Know- how, um dieses Projekt erfolgreich durchzuführen. Die langjährige Erfahrung von Univ.-Prof. Dr. med. Christine Radtke in der Implementierung von Leitungen für die Nervenregeneration wird reproduzierbare Experimente gewährleisten, während ihr chirurgischer Hintergrund den Weg zu klinischen Anwendungen unterstützen wird. Lorenz Semmler ist PhD-Student bei Prof. Radtke. Während seines Medizinstudiums hat er in unserem Labor seine Diplomarbeit über Spinnenseide gefüllte Konduite bei Ratten verfasst. Er ist Spezialist für die Bewertung verschiedener funktioneller Outcome-Parameter in Tiermodellen. Flavia Millesi ist ebenfalls PhD-Studentin bei Prof. Radtke. Sie analysierte erfolgreich Spinnenseidenfasern von Nephila und deren Einfluss auf Zelladhäsion, -proliferation und -migration in vitro. Dazu etablierte sie mehrfarbige Immunfluoreszenzpanels sowie Migrationsassays, die eine detaillierte Beurteilung der Zellcharakteristik erlaubten.