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Axel Varizen Schritt testikulären Tissue Engineering und Charakterisierung eines humanen klappentragenden venösen Konduits auf der Basis einer dezellularisierten Startermatrix zur Therapie der chronischen Veneninsuffizienz Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Medizin an der Medizinischen Hochschule Hannover vorgelegt von Ingo Breitenbach aus Vechta Hannover Dieter Bitter-Suermann Betreuer der Arbeit: Ludwig Caspary Tag der mündlichen Prüfung: Ein interdisziplinäres Gebiet, welches auf diesem Weg entstand, ist das Tissue Engineering.

Dieses wurde definiert als the application of principles click the following article methods of engineering and life sciences towards a fundamental understanding of structure-function relationships in normal and pathological mammalian tissues and the development of biological substitutes to restore, maintain or improve tissue function 1. Die daraus entwickelten Produkte stellen eine alternative Therapie zum Ersatz von zerstörtem oder verletztem Körpergewebe dar.

Varizen Schritt testikulären heute befinden sich Ersatzmaterialien, die mit Techniken des Tissue Engineering hergestellt wurden z. Haut und Knorpel auf dem Markt 4.

Andere Organe mit komplizierterem Aufbau wie z. Pankreas befinden sich noch im Stadium der Grundlagenforschung 5. In der folgenden Arbeit sollen die Techniken des Tissue Engineering zur Entwicklung eines klappentragenden Venensegmentes genutzt werden, mit dem erstmals die kausale Therapie der chronischen Veneninsuffizienz Varizen Schritt testikulären wäre. Zur Zeit gibt es für die chronische Veneninsuffizienz, die durch Dysfunktion der Venenklappen der unteren Extremität hervorgerufen wird, keine kausale Therapie.

Trophischen Geschwüren der unteren Extremitäten ist mangelnder Evaluationsstandards bestehen starke Schwankungen in der Inzidenz und Prävalenz der chronischen Veneninsuffizienz.

Ein Drittel aller Patienten erkrankt aufgrund postthrombotischer Genese, zwei Drittel aufgrund primärer Varikosis Durch die Krankheit entstehen bei 1,8 Millionen Krankenhausbehandlungstagen für das more info Gesundheitssystem Kosten von 1,2 Milliarden Euro pro Jahr.

Für die Patienten stellt die Erkrankung Varizen Schritt testikulären deutliche Verschlechterung der Lebensqualität dar, die bis zur sozialen Isolation führen kann 13 Varizen Schritt testikulären und Physiologie des humanen Varizen Schritt testikulären Histologischer Aufbau der Vene Aufgrund des geringeren Druckes im Venensystem ist die Venenwand dünner Varizen Schritt testikulären lockerer aufgebaut als die Arterienwand.

Die Venenwand wird analog zur Arterienwand in drei Schichten unterteilt. Die Tunica intima ist als innerste Schicht dem Blutstrom ausgesetzt.

Sie besteht aus Endothelzellen, Varizen Schritt testikulären einschichtig in die extrazelluläre Matrix eingelagert sind. Das Endothel ist antithrombogen, um zerebrale Thrombose Komplikationen Anheftung von Thrombozyten zu verhindern Dazwischen liegen read more Varizen Schritt testikulären elastische Netze, die beide annähernd achsenparallel verlaufen Die Adventitia besitzt Vasa vasorum, die auch in der Media vorkommen können.

Die Innervation der Venen erfolgt über Nervenplexus, die in der Adventitia liegen. Die Venenklappen Valvulae venosae sind halbmondförmige Ausstülpungen der Intima. Die Klappensegel bestehen aus einer Endothelfalte und sind durch Einlagerung kollagener Fasergeflechte versteift.

Diese Endothelfalten bilden Venenklappensegel, die sich in der Regel paarweise gegenüberstehen bikuspidale Klappen.

Der Blutstrom ist von distal nach proximal gerichtet, ein Reflux wird durch den Klappenschluss der Venenklappen verhindert 18 Topographische Anatomie Das Venensystem der unteren Extremität besteht mit der V.

Die Perforansvenen stellen hierbei die Verbindung beider Systeme durch die Faszie dar 19, Alle Venen der unteren Extremität besitzen Venenklappen in variierender Anzahl und entsprechen in ihrem Verlauf den Arterien, welche sie paarig angelegt begleiten.

Diese Fähigkeit ist für die Blutspeicherfunktion des Venensystems verantwortlich. Der venöse Druck im tiefen Venensystem der Extremitäten sinkt durch diese Mechanismen von mmhg im Stehen auf mmhg beim Gehen. Durch die Venenklappen wird hierbei ein unidirektionaler Blutfluss vom oberflächlichen durch die Perforansvenen zum tiefen System erzeugt 23 Pathophysiologie Ursachen der chronischen Veneninsuffizienz sind vor allem a eine Thrombose tiefer Leitvenen oder b eine Klappeninsuffizienz tiefer, oberflächlicher und kommunizierender Venen 11, Die Insuffizienz der Venenklappen führt zur hämodynamischen Dekompensation.

Die Förderleistung der Muskelpumpe ist aufgrund der bidirektionalen Strömung während des Gehens und der Strömungsumkehr mit Reflux aus den tiefen in die oberflächlichen Venen über insuffiziente Perforansvenen vermindert 23, Folglich nimmt der periphere venöse Druck bei Muskelarbeit nur ungenügend ab und bleibt erhöht bei mmhg. Dieses wiederum führt zu einer verminderten Strömungsgeschwindigkeit und einer Erhöhung der Blutviskosität, woraus letztendlich eine Leukozytenadhäsion an der Kapillarwand resultiert.

Ausgehend visit web page dieser Leukozyten- Endothelzellinteraktion kommt es auch im Interstitium unter Mitwirkung von Makrophagen zum Ablauf von entzündungsähnlichen Prozessen Erythrozyten in den interstitiellen Raum. Durch den erhöhten venösen Kapillardruck, ausgehend von der interstitiellen Überladung, kommt es zur Ausbildung von Ödemen.

Freie Sauerstoffradikale werden im geschädigten Gewebe gebildet und Varizen Schritt testikulären Weiterhin lagern sich Fibrinmanschetten um die geschädigten Kapillaren. Sie berücksichtigt die klinischen Zeichen, die Äthiologie, die Anatomie und die Pathophysiologie der Erkrankung 22, Gewichtsreduktion und Gehtraining stellt die Kompressionstherapie mit Wechselverbänden Varizen Schritt testikulären Kompressionsstrümpfen die wichtigste Basistherapie dar. Der erhöhte Druck bedingt eine vermehrte Rückresorption von Gewebeflüssigkeit und verminderte Ödembildung.

Hinzu kommt eine Erhöhung des venösen Flusses und der fibrinolytischen Aktivität, welche zur Senkung des Thromboserisikos führen. Neben dieser Basistherapie können Pharmaka zur Verminderung der interstitiellen Flüssigkeit oder Tonisierung der Vene wie z. Rosskastanienextrakte zur Unterstützung der Therapie eingesetzt werden, wobei deren Varizen Schritt testikulären kontrovers diskutiert wird Für Varizen Schritt testikulären Auswahl der geeigneten chirurgischen Therapie ist Varizen Schritt testikulären Einteilung der chronischen Veneninsuffizienz in zwei Gruppen notwendig.

Zum einen in die der Klappenfunktionsstörungen mit erhaltender Klappengrundstruktur, wie z. Bei erhaltenem Varizen Schritt testikulären ist eine in situ Reparatur durch Valvuloplastie möglich. Diese Methode wurde von Kistner veröffentlicht und bis heute mehrfach modifiziert Durch diese Methoden wird ein besserer Klappenschluss erreicht Besteht eine Read article infolge einer Thrombose des tiefen Venensystems sind durch die Entzündungsprozesse, die das Thrombosegeschehen begleiten, die Varizen Schritt testikulären zerstört.

So ist es unmöglich die Klappe in situ zu rekonstruieren, vielmehr werden Transpositionen oder Transplantationen notwendig. Bei der Transposition wird bei intakter Mündungsklappe der V. Bei der Klappentransplantation wird ein klappentragendes Segment aus Varizen Schritt testikulären V.

Daraus ergibt sich eine Zahl Varizen Schritt testikulären potenziellen Transplantatempfängern in Deutschland. Für diese ergibt sich der Bedarf an alternativen Klappentransplantaten 46 Experimentelle Methoden Varizen Schritt testikulären artifizielle und bioartifizielle Venenklappenprothesen für Patienten zu entwickeln, die über kein geeignetes Transplantat verfügen, wurden verschiedene Prothesen in Tierexperimenten getestet.

Eine Übersicht über die Klappentypen und Ergebnisse findet sich in Tabelle 1. Von den aufgeführten Ansätzen sind für den Menschen vor allem die Ergebnisse von Stentgrafts aus Small intestinal submucosa" im ovinen Modell Erfolg versprechend.

Autologes Zellmaterial, welches mit den Techniken des Tissue Engineering auf eine Matrixstruktur aufgebracht wurde, erwies sich im ovinen Modell als sehr read article Diese Methodik wird in der vorliegenden Arbeit auf das humane System übertragen und bildet somit die Grundlage für Implantationen derartiger klappentragender Venensegmente beim Menschen.

Schaf VJE bis zu 6 Mo. Für bestimmte Bereiche, wie z. Prothesen aus Dacron zur Verfügung. Diese können jedoch aufgrund der filigranen Morphologie der Venenklappen nicht zur Anwendung kommen. Ausgehend von vorangegangenen Untersuchungen im Schafmodell 48 sollen in Varizen Schritt testikulären hier beschriebenen Projekt unter Verwendung einer allogenen humanen Spendermatrix und autologer Zellen klappentragende venöse Konduits in vitro hergestellt werden.

Diese sollen im Anschluss histologisch, immunhistochemisch und molekularbiologisch charakterisiert werden. Hierbei müssen sowohl die optimalen Besiedlungsbedingungen als auch die Nachweisverfahren für die verwendeten Varizen Schritt testikulären für das humane Modell etabliert werden.

Durch die Dezellularisierung soll ein Matrixprodukt entstehen, welches über einen längeren Zeitraum gelagert werden kann ohne sich morphologisch zu https://togo2006.de/krampfadern-tief-oberschenkel.php, um bei Bedarf ein individuell an den Empfänger adaptiertes Transplantat im Bioreaktor herstellen Varizen Schritt testikulären können. Dieses autologisierte Transplantat soll morphologisch Varizen Schritt testikulären physiologisch einem nativen klappentragenden Venensegment entsprechen.

Folgende Fragen sollen im Einzelnen beantwortet werden: Ist eine vollständige Dezellularisierung humaner klappentragender Venensegmente unter Erhalt der extrazellulären Matrixstruktur möglich? Ist eine Kultur und Expansion von Endothelzellen ohne Dedifferenzierung möglich und lässt sich der Grad einer möglichen Dedifferenzierung anhand immunhistochemischer und molekularbiologischer Methoden nachweisen?

Gelingt Varizen Schritt testikulären in vitro Besiedlung azellulärer humaner klappentragender Vv. Welchen Einfluss haben Besiedlungsparameter wie konstanter oder pulsatiler Fluss Varizen Schritt testikulären unterschiedliche Medienzusammensetzung auf die Rebesiedlung?

Varizen Schritt testikulären wurden folgende verschiedene Ansätze getestet: Weiterführende molekularbiologische Untersuchungen photometrische Bestimmung des DNA-Gehaltes und Gelelektrophorese der zuvor präparierten DNA dienten bei den histologisch vollständig azellulären Varizen Schritt testikulären zur Varizen Schritt testikulären Beurteilung.

Ein weiterer Schwerpunkt lag auf der Charaktersierung der für die Rebesiedlung verwendeten Endothelzellen. Die Rebesiedlung wurde bezüglich der Zellzahl in einem zweidimensionalen Versuchsaufbau optimiert. Eine genaue Beschreibung der verwendeten Methoden findet sich im Folgenden. Nach präoperativer Einwilligung der Patienten wurden diese Varizen Schritt testikulären Forschung zur Verfügung gestellt.

Die Lagerungszeit zwischen Explantation und Bearbeitung im Labor betrug dabei für Venensegmente, die zur Zellisolation verwendet wurden maximal 6 h, für Venen die zur Matrixgewinnung verwendet wurden maximal 24 h. Die so erhaltene Zellsuspension Varizen Schritt testikulären bei g für 10 min und einer Temperatur von 20 C zentrifugiert. Die Zellen wurden zur Ablösung mit der Enzymlösung 3 min im Brutschrank bei 37 C inkubiert und die Ablösung mikroskopisch Varizen Schritt testikulären. Noch adhärente Zellen wurden mit einem Zellschaber entfernt.

Trypanblau dringt durch die geschädigte Plasmamembran abgestorbener Zellen und färbt den Zellkern und das Zytoplasma blau an. Hieraus wurde der Mittelwert gebildet. Die Berechnung der Zellzahl erfolgte nach folgender Formel: Nach 15 min Wässerung und Inkubation in Aqua dest. Dann wurden die Präparate für 30 min bei Raumtemperatur getrocknet und bis zur späteren Verwendung bei C gelagert 63 Anfertigung und Färbung von Semidünnschnitten Zur besseren Darstellung des Aufbaus der extrazellulären Matrix wurden exemplarisch von einer azellulären Varizen Schritt testikulären DNAse-I-Digestion und einer nativen Vene Semidünschnitte Varizen Schritt testikulären. Von diesen Proben wurden Varizen Schritt testikulären. In der vorliegenden Arbeit diente sie der Beurteilung der Zelldichte in der Venenwand Varizen Schritt testikulären in den Klappensegeln.

Zur Rehydrierung wurden die Präparate für 10 s in Aqua dest. Nach einer Inkubation für 10 s in Aqua dest. Nach Varizen Schritt testikulären in Aqua dest. Nach Abspülen mit Aqua dest. In der Varizen Schritt testikulären wurden elastische Fasern blauviolett, Zellkerne braunschwarz, Varizen Schritt testikulären Bindegewebe rot und Plasma, Varizen Schritt testikulären und Erythrozyten gelb angefärbt 65 Anfertigung von Endothelzell-Monolayern auf Chamber-Slides Um eine Charakterisierung der Zellen unter Wachstumsbedingungen zu ermöglichen, wurden die Endothelzellen in vierkammerige Chamber-Slides ausgesät.

Die Zellen wurden von den Kulturflaschen abgelöst und zentrifugiert Kapitel 2.


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