KULTURHAUTVERFAHREN
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.
Kulturhautverfahren und Hautzell Züchtung
Seit 1981 werden kultivierte epidermale Transplantate als cultured epithelial autografts (CEA) routinemäßig in der Behandlung schwerbrandverletzter Patienten eingesetzt. Jedoch erst die Arbeiten von Cuono 1987 und Hickerson 1994, die zusätzlich allogene Dermis in das Wundbett vor CEA Transplantation implementierten, verbesserten die Take-Rate der Transplantation im Labor kultivierter Keratinozyten. Inzwischen stehen bilaminäre Hautersatzmatrices aus Keratinozyten und Fibroblasten kommerziell zur Verfügung. An trilaminären und multilaminären Konstrukten kultivierter Zellen zur Hauttransplantation wird weltweit geforscht, so dass diese Tissue Engineering Verfahren mit dem Begriff „Skingineering“ sogar eine eigene Begrifflichkeit entwickelt haben. Weitere dermale Engineered dermal Matrices und engineered dermo-epidermal Matrices werden zukünftig transplantierbar werden. Allerdings sind die Erwartungen an die CEA bisher enttäuschend. 40 Jahre nach Rheinwald und Green sind keine multiplen Hautzell-Layer verfügbar, da die Haut als Organ mit der korrespondierenden Zell-zu-Zell Kommunikation völlig unterschätzt wurde.
Cultured Epithelial Autograft (CEA)
Die inzwischen routinemäßig eingesetzten CEA Transplantate bestehen aus einer mehrlagigen Schicht von patienteneigenen Keratinozyten (CEA-Sheets). Die Vorteile liegen in der nahezu unlimitierten kultivierbaren Zellzahl bei limitiertem Spenderarealen des schwerbrandverletzten Patienten. Im Rahmen von oberflächlichen, im Bereich der Dermis liegenden Wunden führen diese Transplantate zu kosmetisch vorteilhaften postoperativen Ergebnissen. Dagegen sind die Ergebnisse bei Verlust der Dermis und der Transplantation auf Fett- bzw. Muskelgewebe sowohl funktionell als auch ästhetisch äußerst schlecht. Erst Arbeiten von Cuono 1987 und Hickerson 1994, die zunächst allogene Dermis in das Wundbett transplantierten, führten zu besseren klinischen Ergebnissen.
Es gilt also, vor dem Einsatz von CEA Transplantaten im Wundbett dermale Komponenten zu etablieren, um die Take Rate (Anheilungsrate) der kultivierten Keratinozyten zu erhöhen. Dies gelingt bei Vollhautverlust vor allem durch die vorbereitende Wundkonditionierung mittels glycerol- oder kryokonservierter allogener Leichen bzw. Fremdhaut. Die Fremdhaut heilt zunächst aufgrund der mit der Schwerbrandverletzung einhergehenden Immunsuppression ein und kann für den drei- bis vierwöchigen Zeitraum der Zellkultivierung als Ersatzhaut dienen. In zum Teil mehreren operativen Schritten gelingt es auf diese Weise, allogene dermale Bestandteile im Wundbett zu fixieren, um die Transplantation der CEA nach Vollhautverlust zu ermöglichen, die teilweise inkorporiert werden. Mit diesem Verfahren lassen sich auch großflächige Verbrennungen von über 90 % Körperoberfläche versorgen.
| CEA Sheet | Vorteil | Nachteil |
|---|---|---|
| Hautqualität des Transplantates | Schlecht, da keine Hautanhangsgebilde im Transplantat, keine Stammzellen vorhanden, keine dermale Verschiebeschicht, nur aus Keratinozyten bestehend | |
| Einheilung des Transplantates | Schlecht, da sehr druckempfindlich | |
| Narbenbildung | Gering | |
| Spenderareal | Kleinflächige Abnahme zur Zellkultivierung an allen verbleibenden gesunden Hautflächen möglich | |
| OP-Zeit | Komplizierte Technik, lange Herstellungszeit der Transplantate in speziell zugelassenen Instituten notwendig | |
| Kosten | Sehr hohe Kosten, ein Sheet (10 x 10 cm = 400 Euro) |
Cultured Epithelial Autograft (CEA) als Zellsuspension
Transplantiert werden können nicht nur ausdifferenzierte, mehrlagige transplantierbare Keratinozytenzellverbände als Sheets, sondern auch die Suspension einer überwiegend gering differenzierten, proliferationsfähigen Keratinozytenpopulation. Hunyadi et. al. waren die ersten, die trypsinisierte, nicht kultivierte Keratinozyten in Fibrinkleber auf Wunden suspendierten. Später kamen Vorrichtungen hinzu, die es ermöglichen Zellsuspensionen auf die Wunde aufzusprühen, um so die gleichmäßige Verteilung der Zellen gegenüber der Transplantation durch Aufpipettieren zu erhöhen, was in dem kommerziell erhältlichem Produkt Recell® mündete. Bei dieser Methode können Hautzellen direkt nach Präparation aus einem keinen Spalthautstück gewonnen werden und intraoperativ ohne Kultivierung als Mischzellpopulation auf die Wunde aufgesprüht werden (Sprühapplikation).
Allerdings ist die Methode der Zellsprühung aufgrund der notwendigen dermalen Komponente nur für oberflächlich zweitgradige Wunden geeignet und hat sich daher im Rahmen der Therapie schwerbrandverletzter Patienten nicht flächenmäßig durchgesetzt.
Der Vorteil von Recell® liegt in einem schnellen und sicheren Wundverschluss bei sehr oberflächlichen Hautdefekten, insbesondere bei oberflächlichen Verbrennungen und Verbrühungen im Gesichtsbereich. Die transplantierte Mischzellsuspension ist jedoch nur bei Anwesenheit dermale Komponenten in der Wunde erfolgreich.
| Produktname | Cultured Epithelial Autografts (CEA) | |
|---|---|---|
| Epicel® | Genzyme Biosurgery | Kultivierte autologe epidermale humane Keratinozyten, Anzüchtung mit Hilfe von Mäusefibroblasten, Sheet |
| Myskin® | Celltran Ltd | Kultivierte autologe epidermale humane Keratinozyten, Anzüchtung mit Hilfe von bestrahlten Mäuse Fibroblasten, Sheet |
| Epidex® | Euroderm GmbH | Kultivierte autologe epidermale humane Keratinozyten, Anzüchtung mit Hilfe von Mäuse Haarfollikellzellen, Sheet |
| Keratinozytensheet | Deutsches Institutu für Zell- und Gewebetransfer (DIZG) | Kultivierte autologe epidermale humane Keratinozyten, Anzüchtung mit Hilfe von kollagenbeschichteten Zellkulturflaschen, Sheet |
| Keratinozytensuspension | Deutsches Institutu für Zell- und Gewebetransfer (DIZG) | Kultivierte autologe epidermale humane Keratinozyten Suspension, Anzüchtung mit Hilfe von kollagenbeschichteten Zellkulturflaschen, Suspension |
| Recell® | Clinical Cell Culture Ltd | Autologe intraoperativ aufbereitete autologe humane Mischzellsuspension |
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