Dermale Ersatzverfahren
Bei tiefen Wunden mit komplettem Verlust aller Hautschichten kann ein dermaler Ersatz auf Kollagenbasis in die Wunde transplantiert werden. Diese Kollagenmatrix wirkt als Hautverschiebeschicht. Über den dermalen Ersatz muss anschließend eine dünne Hautschicht transplantiert werden. Nach den engineered dermal Matrices gibt es inzwischen Engineered dermal-epidermal Matrices. Allerdings ist sind bei den bilaminären dermalen Matrices die dermalen Anteile ultradünn.
Dermale Ersatzverfahren
Die Dermis stellt die Verschiebeschicht der Haut dar und sorgt für die Elastizität der Haut. Tiefe Wunddefekte und IIb°-III° thermischen Läsionen gehen mit einem Verlust der Dermis einher.
Ein etabliertes plastisch chirurgisches Verfahren für den Dermisersatz ist die Transplantation einer dermaler Ersatzschicht (Matrix) in die Wunde. Dermale Ersatzschichten enthalten Kollagen, Glykosaminen, Elastin und Hyaluron. Dermale Ersatzverfahren unterscheiden sich durch ihre ein- oder zweizeitige operative Anwendung. Bei der einzeitigen Anwendung (eine Operation) wird die dermale Ersatzmatrix in die Wunde transplantiert und in dem selben operativen Eingriff ein dünnes Spalthauttransplantat über die Matrix transplantiert. Bei der einzeitigen Transplantation einer dermalen Ersatzschicht müssen die Kapillaren jedoch erst durch die Matrix sprossen, 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 Matrices verwendet werden. Die Qualität der dermalen Verschiebeschicht zeichnet sich aber gerade durch eine bestimmte Mindestdicke aus. Das zweite operative Prinzip des dermalen Ersatzverfahrens ist daher das zweizeitige Vorgehen (zwei Operationen). Dabei wird erst eine dickere dermale Ersatzschicht transplantiert. Bei ausreichender Vaskularisierung wird nach ca. 10-14 Tagen in einem zweiten operativen Eingriff die Spalthaut transplantiert. Bei der SkinDot Vollhaut Transplantation ist die körpereigene Dermis bereits enthalten.
Engineered dermal Matrices
Integra Artificial Skin® war die erste im Labor erzeugte dermale Verschiebeschicht, die als Dermisersatz verwendet wurde. Sie beruht auf einer dreidimensionalen Porenstruktur auf Glykosaminoglykan Basis und einer Silikonmembran als Barriere gegen Infektionen und Austrocknung der Schicht (Matrix). Mit dem Einsprossen kleinster Blutgefäße wandern Hautzellen und Immunzellen ein, die zum Umbau der Ersatzmatrix in eine annähernd vergleichbare körpereigene Dermis führen. Nach der ausreichender Durchblutung werden nach Entfernen der Silikonmembran auf die Integra Artificial Skin® Erstazschicht Spalthaut oder im Labor kultivierte Hautzellen transplantiert.
Eine wesentlich schnellere Einsprossung der kleinen Blutgefäße kann durch die zusätzliche Anlage eines Unterdrucks (z.B. VAC®) auf die Integra Matrix erzielt werden. Der Unterdruck hat den Vorteil, dass Scherkräfte minimiert, mögliche Blutergüsse verhindert und die Matrix abgedichtet wird. Durch diese abgeschlossene Wundkammer wird das Eindringen von Keimen in die Matrix und damit das Infektionsrisiko reduziert.
Die Transplantation einer dünnen dermalen Ersatzmatrix plus Spalthaut kann
einzeitig als „Single step“ Operation durchgeführt werden, allerdings mit Abstrichen bezüglich der Matrixdicke und damit Einbußen in der Qualität der dermalen Verschiebeschicht. Andere kommerziell erhältliche Dermis Ersatzmaterialien schlossen an sich der Integra Artificial Skin® Matrix an, die sich vor allem bezüglich ihrer Porenstruktur und Porengröße und Zusammensetzung (Kollagen, Glykosaminen, Elastin und Hyaluron) unterscheiden.
Im Moment befinden sich weitere neue Matrices 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 geringere Kosten gegenüber den biologischen Matrices bestehend aus Kollagenen und/oder Elastin vom Rind oder Schwein.
| 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
Der Versuch, kultivierte autologe Keratinozyten mit verschiedenen allogenen Materialien zu kombinieren, ist von zahlreichen Arbeitsgruppen weltweit verfolgt worden. Yannas und Burke stellten im Jahr 1989 erstmals ein Hautäquivalent vor, bei dem durch Zentrifugation trypsinierter Keratinozyten und Fibroblasten in einer Kollagen-Glykosaminoglyken Matrix ein fertiges Hautäquivalent erreicht wurde, dass sich im Tierversuch als vielversprechend darstellte, klinisch jedoch nicht durchsetzen konnte. Vergleichbare Ergebnisse mündeten Ende der 90er Jahre in dem kommerziell erhältlichem Produkt Apligraf®, einer Kombination allogener humaner neonataler Keratinozyten und Fibroblasten auf einer bovinen Kollagen Matrix. Der Wunsch nach dreidimensional konstruierten engieered dermal-epidermal Matrices ist weiterhin hoch, insbesondere zur Therapie chronischer Wunden. Ein relativ neues Produkt vor diesem Hintergrund ist Orcel®, das ebenfalls eine Kombination aus neonatalen allogenen Keratinozyten und
Fibroblasten enthält, jedoch auf einer gelartigen Basis ohne Porenstruktur beruht. Welche dermo-epidermale Matrix sich letztendlich am Markt durchsetzen wird, kann derzeit nicht abgeschätzt werden. Ausschlaggebend sind nicht nur die besten Kurz- und Langzeitergebnisse, sondern auch Faktoren wie Produkteinführung, Marketing und Kosten. Neue Trends gehen in Richtung „custom made“ Matrices, bei der nach einer Hautbiopsie autologe kultivierten Keratinozyten und Fibroblasten in die Matrix inokuliert werden. Ein derzeit nicht
überwindbarer Nachteil besteht hier jedoch in der nach wie vor langen Kultivierungszeit
von drei bis vier Wochen. Modelle, die Kultivierunsgzeit mittels besonderer Bioreaktoren
oder mechanischer Transduktion zu beschleunigen, sind Gegenstand aktueller intensiver medizinisch wissenschaftlicher Forschung. Unabhängig des Produktes und der verschiedenen Matrices und der Frage, ob allogene oder autologen Zellen oder Zellbestandteile von Vorteil sind, fehlen bezüglich Transplantatbelastbarkeit, Narbenbildung und Hautqualität noch zahlreiche Anwendungsstudien.
| 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 |
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