Untersuchungen zur extrazellulären Matrix unter Implantation differenter Netzmaterialien zum Bauchwandersatz

Bialasinski, Lukas; Schumpelick, Volker

doi:1225

Untersuchungen zur extrazellulären Matrix unter Implantation differenter Netzmaterialien zum Bauchwandersatz

Bialasinski, Lukas (Author)

2005

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Lukas Bialasinski

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2005

UmfangII, 64 S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2005

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Schumpelick, Volker (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2005-07-04

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-12259
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/51862/files/Bialasinski_Lukas.pdf

Einrichtungen

Medizinische Fakultät (510000-1)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Medizin (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Aufgrund der Senkung der hohen Rezidivrate finden in der Reparation von Narbenhernien alloplastische Netze immer mehr Anwendung. Da bei Hernienpatienten Veränderungen der Extrazellulärmatrix bekannt sind (Alterationen des Kollagen Typ-I/ -III Quotient, Expression von MMP’s), wurde im Rahmen dieser Studie untersucht, welche Veränderungen im Laufe der Netzimplantation in der extrazellulären Matrix ohne patientenabhängige Einflussfaktoren im standardisiertem Tiermodel zu beobachten sind. Untersucht werden Netze unterschiedlicher Materialien, Porengrößen und Materialmengen in Hinsicht auf ihre Integration: Mersilene, ein leichtgewichtiges, kleinporiges Netz aus Polyester; Pronova, ein leichtgewichtiges kleinporiges Netz aus Polyvinylidenfluorid; Prolene, ein schwergewichtiges, kleinporiges Polypropylennetz; Softpro, ein leichtgewichtiges, großporiges Polypropylennetz; Vypro und Vypro II, als leichtgewichtige und großporige Netze aus einer Kombination von Polypropylen und resorbierbarem Polyglactin 910, sowie ein kleinporiges leichtgewichtiges Vicryl-Netz aus Polyglactin 910. Analysiert wurde der Durchmesser des entstehenden Fremdkörpergranuloms als quantitatives Merkmal der Entzündungsreaktion und der Filamentabstand, ab welchem eine zusammenhängende Narbenstruktur (narbige Überbrückung der Pore) entstand. Da bei der Narbenhernie eine Störung des Kollagenmetabolismus diskutiert wird, wurde ebenfalls untersucht, welchen Einfluss die unterschiedlichen Netze auf die Kollagenasen MMP-1 und -13, deren Inhibitor TIMP-1, sowie das Verhältnis Kollagen Typ-I zu Kollagen Typ-III haben. Es konnte gezeigt werden, dass die Größe des entstehenden Granuloms und damit das Ausmaß der Fremdkörperreaktion abhängig ist von der Implantationsdauer sowie der Materialmenge und Struktur der Netzmaterialien. Dabei zeigte sich generell eine im Verlauf der Implantationsdauer abnehmende Fremdkörperreaktion mit den geringsten Ausprägungen für leichtgewichtige und großporige Netze. Konsekutiv fand sich bei diesen Netzen auch keine Ausbildung einer kompletten perifilamentären Fibrose und somit Implantatintegration in ein Narbennetz. Die Untersuchungen zum Kollagen Typ-I/-III Quotient zeigten, dass der Quotient vom 3. über den 21. bis zum 90. Tag im Sinne einer Ausreifung der Narbe stieg. Qualitative Unterschiede zwischen den Netzen waren nicht festzustellen. Dagegen konnte aber ein im Vergleich zu normalen Haut- bzw. Narbengewebe erniedrigter Quotient als Zeichen eines auch zum Ende des Untersuchungszeitraums nach bestehenden chronischen Remodellings nachgewiesen werden. Die Expression von MMP-1 und -13 sowie dessen Inhibitors TIMP-1 konnte in allen Fremdkörpergranulomen immunhistochemisch nachgewiesen werden. Dabei scheint die Expression diffus, ohne offensichtlichen Zusammenhang mit der Art der Netzmaterialien und der Implantationsdauer. Die auch nach 90 Tagen noch bestehende Expression der MMP´s weißt auf einen persistierenden chronisch, inflammatorischen Prozess im Implantatlager hin.

Regarding the reduction of the high recurrence rates in the repair of incisional hernia, surgical meshes are increasingly being used. Because it is known that changes of the extra cellular matrix appear in hernia patients (alterations of collagen type -I/-III ratio, expression of MMP’s), it was the frame of this study to examine, which changes could be observed during mesh implantation in the extra cellular matrix without patient depending influences in a standardised animal study. Meshes of different materials, poresize und weight were examined in respect of their integration: Mersilene, a low-weight polyethylene small pore mesh; Pronova, a low-weight polyvinylidenfluorid small pore mesh; Prolene, a heavy-weight polypropylene small pore mesh; Softpro, a low-weight polypropylene large pore mesh; Vypro and Vypro II, as low-weight large pores meshes of a combination of polypropylene und absorbable polyglactin 910, as well a low-weight polyglactin 910 small pore vicrylmesh. The diameter of the resulting foreign body granulomas as a quantitative feature of the inflammatory reaction and the filament distance, on which a connective scar structure (scarred bridging of the pore) was analysed. Because in case of incisional hernia a disturbance of the collagenmetabolism is discussed, it was also examined, which influences the different meshes on the collagenases MMP-1 and -13, their inhibitor TIMP-1, as well as the ratio of collagen Type-I to collagen Type-III have. It could be shown, that the size of the developing granuloma and so the extent of foreign-body reactions are dependent on implantation time as well as on the quantity of material and structure of the mesh. Here it was shown in general, decreasing foreign body reaction with the lowest expression for low-weight and large pores meshes during implantation time. Consecutively it was found that, in these meshes there was no formation of a complete perifilamentar fibrosis and so integration of the implant in a scar framework. The analysis of the collagen Type -I/-III ratio showed, that the ratio increased between the 3rd the 21st and the 90th day in the sense of a maturing of the scar. Qualitative differences between the meshes were not established. In contrast it could be proved in comparison to normal skin- respectively scar tissue decreased ratio as a sign of persisting chronic remodelling to the end of the examination period. The expression of MMP-1 and -13 and their inhibitor TIMP-1 could be shown immunohistochemical in all foreign body granulomas. At the same time, the expression seems diffuse, without significant relation to the kind of mesh material and the implantation time. That even after 90 days still existing expression of MMP´s indicate a persistent chronically, inflammatory process in the implant area.

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