Knochen aus dem Reagenzglas - Stand der Wissenschaft auf dem MKG-Kongress in Aachen

(Aachen) Verlorenes Knochengewebe kann heute sicher und mit geringen Komplikationsraten durch Transplantate ersetzt werden. Um Patienten die Transplantation in der Zukunft gleichwohl zu ersparen, loten Mund-Kiefer-Gesichtschirurgen die Moeglichkeiten von Stammzellforschung und Gewebezuechtung aus. Ihre neuesten Ergebnisse praesentieren mehrere Forschergruppen auf dem 54. Kongress der Deutschen Gesellschaft fuer Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie in Aachen. Bei Tumoren im Gesichtsbereich und in der Mundhoehle ist die lebensrettende Operation kompliziert und kann bei fortgeschrittenen Geschwulsten im wahrsten Sinn des Wortes zum teilweisen Gesichtsverlust fuehren: Mitunter muessen Teile eines Kiefers, andere knoecherne Strukturen des Gesichtes und wichtige Weichteilstrukturen wie Zunge, Mundboden oder Wange entfernt werden. Auch bei komplizierten Verletzungen oder Fehlbildungen im Gesicht sind die MKG-Chirurgen gefordert, das Gesicht ihrer Patienten zu wahren oder wiederherzustellen. Durch ein ganzes Buendel von Massnahmen koennen die Experten inzwischen die funktionellen und aesthetischen Folgen solcher Eingriffe mindern und somit die Lebensqualitaet der Kranken weitestgehend erhalten: - neue Operationsverfahren und bessere Moeglichkeiten der Operationsplanung sorgen fuer schonendere Eingriffe, bei denen nach Moeglichkeit Knochengewebe, Nervenbahnen und Blutgefaesse erhalten werden - verlorenes Knochengewebe kann durch eine Transplantation koerpereigenen Knochens ersetzt werden. "Die Eingriffe sind heute mit hoher Sicherheit und geringen Komplikationsraten durchfuehrbar", resuemmiert Prof. Dr. Dr. Michael Ehrenfeld von der Ludwig-Maximilians-Universitaet Muenchen zahlreiche Studien, die auf dem Aachener Kongress vorgestellt werden. Gleichwohl erproben die MKG-Chirurgen verschiedene neue Strategien, um den Patienten die Gewebe-Entnahme in der Zukunft zu ersparen: Das Ziel ist, koerpereigene Knochenzellen des Patienten in der Kulturschale oder im Koerper nachwachsen zu lassen. Stammzellen, Wachstumsfaktoren und Gewebezuechtung (Tissue engineering) sind derzeit die "heissen" Forschungsbereiche in der MKG-Chirurgie und spielen darum auch auf dem 54. Jahreskongress eine wichtige Rolle. - Wachstumsfaktoren. Die kurz BMPs (Bone-morphogenic Proteins) genannten Faktoren, die das Knochenwachstum anregen, sind ein Schwerpunkt. In der Kulturschale sorgen diese Stoffe dafuer, dass die Zellen verstaerkt Knochengrundsubstanz bilden und Mineralsalze einlagern. Auf der Tagung in Aachen berichten beispielsweise MKG-Chirurgen von der Universitaet Duesseldorf (1), dass gentechnisch gezielt veraenderte BMPs eine staerkere Wirkung haben als die natuerlichen Stoffe. Ein Forscherteam von der Universitaet Kiel (2) konnte bei Versuchen mit Minischweinen nachweisen, dass ein ebenfalls gentechnisch produzierter Wachstumsfaktor, das humane osteogene Protein 1 (hOP-1), aufgebracht auf eine Traegersubstanz, Knochendefekte dimensionsgetreu rekonstruieren kann. - Stammzellen aus Fettgewebe. Vorlaeuferzellen, aus denen Knochen- und Muskelzellen entstehen, koennen inzwischen aus verschiedenen Geweben, beispielsweise auch aus Fettgewebe, gewonnen werden. So berichten MKG-Chirurgen von der Universitaet Leipzig (3), dass sie aus dem Fettgewebe von Patienten so genannte mesenchymale Stammzellen isolieren und im Labor vermehren und differenzieren konnten. Dies gelang den Experten sowohl in der zweidimensionalen Zellkultur als auch bei der Besiedlung einer dreidimensionalen Matrix aus Kollagen. - Anregung zur Reifung. Eine Forschergruppe von der Universitaet Muenster (4) berichtet, dass die mechanische Stimulation der Zellen in der Kulturschale die Produktion bestimmter Proteine und die Biomineralisation foerdert. "Diese Strategie koennte die Moeglichkeit eroeffnen, Knochen in vitro reifen zu lassen", erklaeren die Wissenschaftler. - Traegerstoffe. Ein wichtiger Faktor des Tissue Engineering sind die dreidimensionalen Traegersubstanzen, so genannte Scaffolds, auf denen die Zellen heranreifen und sich vermehren. Erprobt werden dabei die unterschiedlichsten Stoffe, beispielsweise Hydroxylapatit, Kollagen, Trikalziumphosphat oder Kalziumkarbonat. Die Materialien sollen nicht nur - unterstuetzt von Wachstumsfaktoren - die Vermehrung der Zellen anregen, sondern muessen auch biologisch abbaubar sein. Gleich mehrere Forschergruppen (5) stellen auf dem Kongress dazu Ergebnisse vor. Allerdings zeichnet sich bislang noch nicht ab, welche Traegersubstanzen am geeignesten sind - das Rennen ist auf diesem Gebiet noch lange nicht entschieden. 1) Gentechnisch veraenderte BMP-2 Mutanten haben noch hoehere osteoinduktive Potenz als der BMP-Wildtyp. Depprich, Rita, Dr. et al.,Klinik f. Kiefer- u. Plast. Gesichtschirurgie, Heinrich-Heine-Universitaet Duesseldorf 2) Knochendefekt kritischer Groesse: Beckenspan versus osteogenic protein-1 Springer, Ingo, Dr. Dr. et al., Klinik fuer MKG-Chirurgie, Univ.-Klinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel 3) Mesenchymale Stammzellen aus Fettgewebe als Grundlage fuer das Tissue Engineering von Knochen Weinzierl, Konstanze, Dr. Dr. et al., Klinik f. Mund-, Kiefer- und Plastische Gesichtschirurgie, Universitaet Leipzig 4) In vitro Biomineralisation von autologen Osteoplasten in 2D- und 3D-Kulturen Buechter, Andre, Dr. et al., Klinik fuer MKG-Chirurgie, Universitaetsklinikum Muenster 5) In vitro Untrsuchung von Biomaterialien als potentielle Osteoblasten-Traegermatrix Petrovic, Ljubinko et al.: Klinik u. Poliklinik f. MKG-Chirurgie, Universitaet Erlangen-Nuernberg Kann eine Kalziumphosphatmatrix, als innovativer Knochenersatzstoff, eine Alternative zur Spongiosatransplantation bilden? Henkel, Kai-Olaf, PD Dr. Dr. et al., Klinik fuer Mund-, Kiefer- und Plastische Gesichtschirurgie, Universitaet Rostock Auswirkung dreidimensionaler Traegermaterialien auf das Proliferations-und osteogene Differenzierungsverhalten von humanen mesenchymalen Stammzellen in vitro Materna, Thomas, Dr. et al.: Klinik fuer MKG-Chirurgie, Universitaet Goettingen

Letzte Aktualisierung ( Montag, 23. Juni 2008 )