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Das Kardiotomiereservoir: eine neuartige Zellquelle für das kardiovaskuläre Tissue Engineering
Das Kardiotomiereservoir: eine neuartige Zellquelle für das kardiovaskuläre Tissue Engineering
ZIELSETZUNG: Zellquellen für das kardiovaskuläre Tissue Engineering (TE) sind limitiert vorhanden und in ihrer Verwendung unterliegen sie zahlreichen Einschränkungen. Um dem Bedarf humaner Zellen für die Forschung und Erzeugung von autologen Implantaten weiterhin nachkommen zu können, wurde das Kardiotomiereservoir (KR) als eine neue Zellquelle untersucht. MATERIAL UND METHODEN: Nach Operationen unter Verwendung von Herz-Lungen-Maschinen wurden die KRs (n = 10) aus dieser entfernt und die Filter entnommen. Die Filter der venösen Sektion und der Kardiotomiesektion des Reservoirs wurden entweder zugeschnitten und in Petrischalen kultiviert oder mittels Waschung ähnlich den Blutproben bearbeitet. Zusätzlich erfolgte während der Operation eine Blutentnahme aus dem KR, an die sich die Zellisolation mittels Dichtegradientenzentrifugation anschloss. Nach der vier- bis sechswöchigen Kultivierung konnten verschiedene Zelllinien von Fibroblasten (FB) und Endothelzellen (EC) gewonnen und für die Antikörperfärbungen und Proliferationsassays kryokonserviert werden. Darüber hinaus wurden Zellen auf Polyurethan (PU) Patches besiedelt (7,5 × 105 Zellen/cm2) und mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM), Life / Dead® Assay und Immunhistochemie ausgewertet. Als Kontrollgruppe (n=2) dienten aus der Vena saphena magna isolierte FB und EC. ERGEBNISSE: Die erfolgreiche Extraktion von FB (n = 7) und EC (n = 4) aus dem KR und Vollblut der Patienten wurde mit dem FB-spezifischen Antikörper gegen TE-7 und dem EC spezifischen Antikörpern gegen CD31 und 'von Willebrand Faktor' (vWF) nachgewiesen. Eine konfluente und vitale Zellschicht nach Besiedelung auf PU Patches wurde durch REM-Analyse, Life / Dead® Assay und Immunhistochemie visualisiert. Der Aufbau einer extrazellulären Matrix (EZM) wurde durch positive Färbung gegen Collagen IV, Laminin, Fibronectin und Elastin bestätigt. Im WST-1 Proliferationsassay zeigt sich eine positive Korrelation zwischen Bypasszeit (129,3±38,4 min) und dem Wachstumsverhalten der Fibroblasten. Ferner bestehen schwach negative Korrelationen zwischen dem Lebensalter (66,7±10,1 Jahre) und EuroScore II (1,7±1,1) mit dem Fibroblastenwachstum. ZUSAMMENFASSUNG: Vitale FB- und EC-Zelllinien wurden nach der Operation aus dem Kardiotomiereservoir isoliert und auf ihre Verwendbarkeit im kardiovaskulären TE hin untersucht. Der leichte Zugang und die hohe Verfügbarkeit bieten nach Durchführung weiterer Versuchsreihen eine mögliche Zellquelle für eine zukünftige Anwendung im Bereich des TE.
Tissue Engineering, Herz-Lungen-Maschine, Kardiotomiereservoir, Klappenersatz, Fibroblasten, Endothelzellen
Nathusius, Sophie von
2020
German
Universitätsbibliothek der Ludwig-Maximilians-Universität München
Nathusius, Sophie von (2020): Das Kardiotomiereservoir: eine neuartige Zellquelle für das kardiovaskuläre Tissue Engineering. Dissertation, LMU München: Faculty of Medicine
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Abstract

ZIELSETZUNG: Zellquellen für das kardiovaskuläre Tissue Engineering (TE) sind limitiert vorhanden und in ihrer Verwendung unterliegen sie zahlreichen Einschränkungen. Um dem Bedarf humaner Zellen für die Forschung und Erzeugung von autologen Implantaten weiterhin nachkommen zu können, wurde das Kardiotomiereservoir (KR) als eine neue Zellquelle untersucht. MATERIAL UND METHODEN: Nach Operationen unter Verwendung von Herz-Lungen-Maschinen wurden die KRs (n = 10) aus dieser entfernt und die Filter entnommen. Die Filter der venösen Sektion und der Kardiotomiesektion des Reservoirs wurden entweder zugeschnitten und in Petrischalen kultiviert oder mittels Waschung ähnlich den Blutproben bearbeitet. Zusätzlich erfolgte während der Operation eine Blutentnahme aus dem KR, an die sich die Zellisolation mittels Dichtegradientenzentrifugation anschloss. Nach der vier- bis sechswöchigen Kultivierung konnten verschiedene Zelllinien von Fibroblasten (FB) und Endothelzellen (EC) gewonnen und für die Antikörperfärbungen und Proliferationsassays kryokonserviert werden. Darüber hinaus wurden Zellen auf Polyurethan (PU) Patches besiedelt (7,5 × 105 Zellen/cm2) und mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM), Life / Dead® Assay und Immunhistochemie ausgewertet. Als Kontrollgruppe (n=2) dienten aus der Vena saphena magna isolierte FB und EC. ERGEBNISSE: Die erfolgreiche Extraktion von FB (n = 7) und EC (n = 4) aus dem KR und Vollblut der Patienten wurde mit dem FB-spezifischen Antikörper gegen TE-7 und dem EC spezifischen Antikörpern gegen CD31 und 'von Willebrand Faktor' (vWF) nachgewiesen. Eine konfluente und vitale Zellschicht nach Besiedelung auf PU Patches wurde durch REM-Analyse, Life / Dead® Assay und Immunhistochemie visualisiert. Der Aufbau einer extrazellulären Matrix (EZM) wurde durch positive Färbung gegen Collagen IV, Laminin, Fibronectin und Elastin bestätigt. Im WST-1 Proliferationsassay zeigt sich eine positive Korrelation zwischen Bypasszeit (129,3±38,4 min) und dem Wachstumsverhalten der Fibroblasten. Ferner bestehen schwach negative Korrelationen zwischen dem Lebensalter (66,7±10,1 Jahre) und EuroScore II (1,7±1,1) mit dem Fibroblastenwachstum. ZUSAMMENFASSUNG: Vitale FB- und EC-Zelllinien wurden nach der Operation aus dem Kardiotomiereservoir isoliert und auf ihre Verwendbarkeit im kardiovaskulären TE hin untersucht. Der leichte Zugang und die hohe Verfügbarkeit bieten nach Durchführung weiterer Versuchsreihen eine mögliche Zellquelle für eine zukünftige Anwendung im Bereich des TE.