Therapie der Harnröhrenstriktur in vitro
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Zusammenfassung
Der Einsatz autologer Urothelzellen im Großtiermodell für die Therapie der Harnröhrenstriktur erfordert die Prüfung von Qualität und Funktionalität der transplantierten Zellen. Ziel der Studie war es zu prüfen, ob der epitheliale Phänotyp von porcinen Blasenzellen in vitro erhalten bleibt. Zusätzlich wurde der Einfluss der Zellmarkierung für die Applikation im Großtiermodell und die Biokompatibilität des Trägermaterials stabilisierte Hyaluronsäure auf porcine Blasenzellen untersucht. Der epitheliale Phänotyp der porcinen Blasenzellen wurde hinsichtlich des Zytokeratinmusters immunzytochemisch und mittels Westernblot analysiert. In den in-vitro-Untersuchungen konnten keine signifikanten Veränderungen im Zytokeratinmuster bei den porcinen Blasenzellen in Passage 0 - 5 detektiert werden. Die porcinen Blasenzellen exprimierten vorwiegend CK8, CK17, CK18 und CK19. Das Zytokeratin 20, als Marker für die enddifferenzierten Schirmzellen, konnte in den kultivierten Blasenzellen nicht nachgewiesen werden. Für eine in-vivo-Applikation der autologen Blasenzellen wären die Passagen 2 und 3 zu empfehlen. Des Weiteren wurde der Einfluss der Zellmarkierung mit dem Fluoreszenzfarbstoff PKH26 auf die Vitalität und auf die Proliferation von porcinen Blasenzellen charakterisiert. Parallel dazu wurden Untersuchungen zur Stabilität der PKH26-Markierung durchgeführt. Hierbei zeigte sich, dass der Fluoreszenzfarbstoff PKH26 keinen hemmenden Einfluss auf die Vitalität und die Proliferation von porcinen Blasenzellen hatte. Seine Halbwertszeit unter in-vitro-Bedingungen mit hohen Proliferationsraten lag bei 14 Tagen. Deshalb ist die PKH26-Markierung für eine In-vivo-Applikation im Großtiermodell geeignet.Überdies wurde die Biokompatibilität von stabilisierter Hyaluronsäure mit Dextranomer bezüglich Vitalität und Migration von porcinen Blasenzellen getestet. In einem Ko-Kulturmodell mit Fibroblasten wurde der Effekt von stabilisierter Hyaluronsäure und Dextranomer auf porcine Blasenzellen hinsichtlich des epithelialen Phänotyps (AE1/AE3) und der Morphologie im Rasterelektronenmikroskop (REM) und Transmissions-elektronenmikroskop (TEM) charakterisiert. In den in-vitro-Untersuchungen konnte beobachtet werden, dass das Verhältnis 1:4 von stabilisierter Hyaluronsäure mit Kulturmedium für eine in-vivo-Applikation am besten geeignet scheint. Positive Immunfärbungen der porcinen Blasenzellen mit dem Pan-Zytokeratin Marker AE1/AE3 zeigten, dass der epitheliale Phänotyp der porcinen Blasenzellen nach Kultivierung mit stabilisierter Hyaluronsäure erhalten blieb. Allerdings zeigte sich eine deutlich aufgelockerte, wenig kompakte Struktur des Gewebes, resultierend aus den großen Dextranomer Molekülen. Diese Beobachtungen wurden in den REM-Aufnahmen morphologisch bestätigt. Die Urothelzellen lagerten sich um die Dextranomere an. In den TEM-Untersuchungen konnten in der Kontrolle (ohne Hyaluronsäure und Dextranomer) nach 1 und 3 Wochen Desmosomen, Tight-Junctions und apikale Membranen mit Uroplakin Einlagerungen nachgewiesen werden. In den mit Hyaluronsäure und Dextranomer inkubierten Ko-Kulturen ließen sich diese Strukturen nur nach 1 Woche Inkubationszeit darstellen. Die Daten zeigen eine gute Biokompatibilität von stabilisierter Hyaluronsäure als Trägermatrix für porcine Blasenzellen. Deshalb könnte die Suspension aus stabilisierter Hyaluronsäure und porcinen Blasenzellen eine neue Anwendung zur Therapie von Harnröhrenstrikturen mit autologen Urothelzellen im Großtiermodell sein.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
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Erstpublikation in
Giessen : VVB Laufersweiler