Dermale Ersatzverfahren
Sie benötigen eine Hautverpflanzung? Wir erklären die Unterschiede zwischen Spalthaut, Vollhaut und der neuen SkinDot® Hauttransplantation.
Bei tiefen akuten oder chronischen Wunden resultiert ein Verlust der Dermis. Die Dermis stellt die Verschiebeschicht der Haut dar und hat zahlreiche weitere wichtige Funktionen der Haut.
Die Haut ist ein Organ, das nur im Zusammenspiel von oberer Hautschicht (Epidermis) und darunter liegenden Hautschichten (Dermis) stabil und sensorisch vollständig ist. Die Dermis enthält die wichtigen Hautanhangsgebilde wie Haare, Nagelbett, Nerven, Tast- und Vibrationssinn und ist für das Temperaturempfinden unverzichtbar.
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Dermis Transplantation
Die Haut besteht aus einer dünnen äußeren Hautschicht (Oberhaut, Epidermis) und
einer dickeren Hautschicht (Unterhaut, Dermis). Die Dermis stellt die Verschiebeschicht der Haut dar und sorgt für die Elastizität der Haut. Bei vollschichtigen Wunden und tiefen Brandwunden (IIb°-III°) ist die Dermis zerstört. Ein anderes, älteres Verfahren für den Dermisersatz ist die Transplantation einer dermalen Ersatzschicht (Matrix) in die Wunde. Die Matrix besteht aus Kollagen, Glykoosaminoglykan, Elastin und/oder Hyaluron. Diese dermalen Ersatzschichten sind kommerziell erhältliche Medizinprodukte, die einer speziellen Zulassung bedürfen. Dermale Ersatzverfahren unterscheiden sich durch ihre ein- oder zweizeitige operative Anwendung. Bei der einzeitigen Anwendung wird die dermale Ersatzmatrix in die Wunde transplantiert und in dem selben operativen Eingriff ein dünnes Spalthauttransplantat über die Matrix gelegt. Kleinste Blutgefäße (Kapillaren) müssen in das Hauttransplantat einsprossen, damit die Spalthaut durchblutet und ernährt wird. Bei der Transplantation einer dermalen Ersatzschicht müssen diese Blutgefäße erst durch die Matrix wachsen, bevor sie das Transplantat erreichen. Die Matrix darf daher nicht zu dick sein. Der Vorteil des einzeitigen Eingriffs wird daher relativiert, indem nur sehr dünne Ersatzschichten verwendet werden können. Die Qualität der dermalen Verschiebeschicht zeichnet sich aber gerade durch eine bestimmte Mindestdicke aus.
Engineered dermal Matrices
Integra Artificial Skin® war die erste künstlich erzeugte Matrix, die als dermale Ersatzschicht kommerziell erhältlich war. Integra Artificial Skin® besteht aus einer dreidimensionalen Porenstruktur auf einer Glykosaminoglykan Kollagen Typ I Chondroitin Basis und einer Silikonmembran als Barriere gegen Infektionen und Austrocknung der Matrix. Nach dem Einsprossen der Kapillaren wandern mit dem Blut spezielle Hautzellen (Fibroblasten) ein, die zum Umbau der Ersatzmatrix in eine annähernd äquivalente körpereigene Dermis führen. Bei sicherer Durchblutung nach 10-14 Tagen wird die Silikonmembran entfernt und durch Spalthaut ersetzt. Eine wesentlich schnellere Durchblutung der dermalen Ersatzschicht kann durch die zusätzliche Anwendung eines Unterdrucks erzielt werden. Die Unterdruck Anwendung hat zudem den Vorteil, dass Scherkräfte
minimiert, eine Sekretansammlung unter dem Transplantat verhindert und die Matrix gegen äußere Einflüsse abgedichtet wird. Inzwischen sind weitere kommerziell erhältliche Dermis Ersatzmaterialien erhältlich, die sichbezüglich ihrer dreidimensionalen Porenstruktur und in der Zusammensetzung unterscheiden. Darüber hinaus sind weitere neue Matrices in der wissenschaftlichen Erforschung und befinden sich zum Teil bereits in der Phase II der notwendigen Zulassungsstudien mit Anwendung am Patienten im Rahmen von Multicenter Anwendungsbeobachtungen, wie z.B. Novomaix® oder Denovoskin®. Rein synthetische Materialien als dermaler Ersatz finden im klinischen Alltag immer mehr Einsatz. Diese rein synthetischen Materialien bestechen durch Ihre einfache Lagerung, ungekühlten Transport und niedrigere Kosten gegenüber den teuren biologischen Matrices aus Rinderkollagenen und/oder Rinder-Elastin.
| Produktname | Engineered Dermal Matrices | |
|---|---|---|
| Biobrane® | Smith & Nephew AG | Dreidimensionales Nylonnetz aus Silikon und Kollagen |
| Alloderm® | Lifecell Corporation | Azelluläre allogene Dermis |
| Xenoderm® | MBP GmbH | Azelluläre xenogene Matrix |
| Integra® | Integra Life Science Corporation | Dreidimensionale Glykosaminoglykan Matrix aus Kollagen Typ I und Chondroitin-6-Sulfat plus Silikonlayer |
| Matriderm® | Dr. Suwelak Skin & Healthcare AG | Dreidimensionale Matrix aus Rinderkollagen Typ I, III und V sowie Elastin |
| Laserskin® | Fidia Biopolymers | Perforierte dreidimensionale Matrix aus Hyaluronsäure |
Engineered dermal-epidermal Matrices
Diese Konstrukte versuchen die alle Hautschichten im Labor zu züchten um sie als vollschichtigen Hautersatz transplantieren zu können. Der Versuch, im Labor gezüchtete Hautzellen (vor allem Keratinozyten und Fibroblasten) mit verschiedenen Trägermaterialien zu kombinieren, ist von zahlreichen internationalen Arbeitsgruppen verfolgt worden. Yannas und Burke stellten im Jahr 1989 erstmals ein Hautäquivalent vor, bei dem durch Zentrifugation von Keratinozyten und Fibroblasten und Aussaat in einer Kollagen-Glykosaminoglyken Matrix ein fertiges Hautäquivalent erreicht werden sollte, dass sich im Tierversuch zunächst vielversprechend darstellte, bei der Anwendung am Patienten jedoch versagte. Vergleichbare Forschungsergebnisse mündeten Ende der 90er Jahre in dem kommerziell erhältlichem Produkt Apligraf®. Dabei werden im Labor gezüchtet Kratinozyten aus Nabelschnurblut und Vorhaut auf einer Rinderkollagen Matrix gezüchtet.
Der Wunsch nach künstlichen Matrices als Vollhautersatz ist in der plastischen Chirurgie weiterhin hoch, insbesondere für die Therapie chronischer Wunden. Ein relativ neues Produkt vor diesem Hintergrund ist Orcel®, das ebenfalls eine Kombination aus neonatalen Keratinozyten und Fibroblasten enthält, jedoch auf einer gelartigen Basis ohne Porenstruktur im Labor gezüchtet wird. Welche dermo-epidermale Ersatzhaut sich letztendlich am Markt durchsetzen wird, kann derzeit nicht abgeschätzt werden. Neue medizinische Trends gehen in Richtung „custom made“ Matrices, bei der nach einer Hautbiopsie die Matrix mit körpereigenen im Labor gezüchteten Hautzellen auf einer dreidimensionalen
Matrix wachsen, ein derzeit nicht überwindbarer Nachteil besteht jedoch in der nach wie vor langen Zellzüchtung von bis zu vier Wochen. In diesem Zeitraum sind die gezüchteten Hautzellen sehr infektionsgefährdet und beim Patienten muss die verlorene Hautbarriere durch eine künstliche Ersatzhaut aus Kunststoff ersetzt werden, bis die Matrix aus dem Labor fertig gezüchtet ist. Wie lange es dauert, bis ein vollschichtiger Ersatz aus dem Labor beim Patienten angewendet kann, ist derzeit nicht absehbar.
Auch fehlen noch wichtige Langzeitstudien bezüglich Transplantatbelastbarkeit, Narbenbildung und Hautqualität dieser im Labor gezüchteten Ersatzhaut.
| Produktname | Engineered Dermal Matrices | |
|---|---|---|
| Apligraf® | Trademark of Novartis AG | Humane allogene neonatale Keratinozyten in einem dreideímensionalen Kollagen Typ I Gel aus allogenen neonatalen Fibroblasten |
| Orcel® | Ortec International Incorporation | Humane allogene kultivierte Keratinozyten und allogenen Fibrobalsten in einem Kollagen Gelgerüst |
| Transcyte® | Smith&Nephew AG | Neonatale allogene humane Fibroblasten |
Skin Transplantation beyond
Hauttransplantation 2.0
