Funktionelle Ergebnisse und Reinnervationstendez von vaskularisierten Komposit-Auto und -allotransplantationen nach ex-vivo Perfusion des Hinterlaufs der Ratte zur Reduktion des Ischämie-Reperfusionsschaden

• Antragsteller: Dr. Yannick Fabian Diehm
• Fachliche Zuordnung: Orthopädie, Unfallchirurgie, rekonstruktive Chirurgie
• Förderung: Förderung in 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 438273458

Gliedmaßenamputationen und verstümmelnde Traumata von funktionellen anatomischen Einheiten wie Gesicht und Händen sind häufige, äußerst lebenseinschneidende Ereignisse, die vor allem junge Patienten betreffen. Unmittelbar nach traumatischer Amputation von Gliedmaßen besteht die Möglichkeit diese in ausgewählten Zentren zu replantieren. Bei bereits bestehendem Verlust von Händen oder Gesichtspartien könne diese im Sinne von "Vascularized Composite Allotransplantations" (VCA) durch allogene Transplantationen ersetzt und hiermit den Prothesen überlegene Ergebnisse erzielt werden. Jedoch ist sowohl bei Re- als auch Transplantation die Ischämie-bedingte Anhäufung von toxischen Metaboliten und des damit verbundenen Ischämie-Reperfusionsschadens ein erfolgslimitierender Faktor. Die ex-vivo Perfusion von Amputaten und Transplantaten mit Mikrosauerstoffträgern und zellfreien oxygenierten Lösungen zeigte bereits in ersten Versuchsserien vielversprechende Ergebnisse, die hypoxische Gewebsschädigung bis zur vollständigen Wiederherstellung der Blutzirkulation zu reduzieren. Bis dato existieren jedoch keine Studien, die die langfristigen funktionellen Ergebnisse dieser ex-vivo Perfusion im Rahmen von VCA und Replantationen untersuchen.Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist es, die Effekte der ex-vivo Perfusion mit Mikrosauerstoffträgern und zellfreien Lösungen auf die funktionellen Ergebnisse sowie die Abstoßungsreaktion im Rahmen von VCA und autologen Replantationen zu untersuchen. Durch Verlängerung der maximal tolerablen Ischämiezeit könnten die klinischen Erfolge dieser therapeutischen Ansätze deutlich verbessert werden.Um dies zu überprüfen, wird ein Hinterlaufmodell der Ratte mit 6 Versuchsgruppen und 5 Kontrollgruppen angewandt. Je nach Gruppenzugehörigkeit erfolgt an Lewis- oder Brown Norway-Spenderratten die Entnahme der Hinterläufe, welche im Anschluss für insgesamt 12 Stunden mit zwei unterschiedlichen Konzentrationen von Mikrosauerstoffträgern oder einer azellulären oxygenierten Flüssigkeit perfundiert werden. Nachfolgend werden die Hinterläufe entweder syngen (BN/BN) oder allogen (Lewis/BN) re- bzw. transplantiert. Als Kontrolle dient die Lagerung der Hinterläufe in einem Eiswasserbad, die sofortige Re- und Transplantation und die alleinige Durchtrennung der Hinterlaufnerven mit anschließender Koaptation. Der Nachsorgezeitraum erstreckt sich postoperativ über 16 Wochen. Zu den Endpunkten zählt die klinische Ganganalyse, das Monitoring der akuten Abstoßungsreaktion sowie post-mortem Analysen. Zu letzteren gehört die histologische Auswertung von Anzeichen der Abstoßung und des ischämischen Schadens, der Hinterlaufnerven inklusive nervaler Regeneration sowie Immunhistochemie und Immunofluoreszenz. Eine qRT-PCR dient der Darstellung von molekulargenetischen Veränderungen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Bohdan Pomahac