Entwicklung eines multizellulären in vitro Modells zur Erforschung protektiver und regenerativer Therapiestrategien der chronischen kutanen Wunde

• Antragsteller: Professor Dr. Holger Günther Gassner; Professor Lukas Prantl, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Allgemein- und Viszeralchirurgie ; Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Phoniatrie und Audiologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 243018593

Wundheilungsstörungen im Kopf- und Hals-Bereich stellen insbesondere nach einer strahlentherapeutischen Behandlung eine wichtige und häufig nur schwer zu bewältigende klinische Herausforderung dar. Komplikationen umfassen pathologische Narben und reichen bis hin zu pharyngo-kutanen Fisteln mit der Gefahr einer lebensbedrohenden Arrosion der großen Halsgefäße. Diese Komplikationen erfordern häufig aufwändige und langwierige Therapiestrategien.Die Entwicklung eines Wundheilungsmodells, welches die Effekte und Nebenwirkungen externer Bestrahlung und die physiologische mechanische Belastung auf die Wundheilung in vitro bestmöglich abbildet, ist daher von besonderer klinischer Relevanz.Experimentelle Therapiestrategien zur Behandlung von Wundheilungsstörungen schließen die Stammzelltransplantation sowie pharmakologische Interventionen ein.Das vorliegende Projekt verfolgt die Zielsetzung, ein multizelluläres Zellkulturmodell zu entwickeln, welches die pathophysiologischen Abläufe der kutanen Wundheilung besser als bisher beschriebene monozelluläre Modelle abbildet. Dies soll eine effizientere Erforschung regenerativer, vor allem zellbasierter Therapieansätze ermöglichen.Zu den zentralen Aspekten chronischer Wundheilungsstörungen gehören Atrophie und chronische Ulzeration. Diese Aspekte korrelieren mit zwei Schlüsselzellen der kutanen Wundheilung, welche in das vorliegende Modell integriert werden: Fibroblasten und Endothelzellen. Als regeneratives Substrat werden humane adipogene Stammzellen eingesetzt. Deren therapeutische Wirkung wird im vorliegenden Modell auch nach zusätzlicher Applikation pharmokologischer Modulatoren untersucht.Im beantragten Modell soll sowohl die externe Bestrahlung als auch die mechanische Belastung simuliert werden. Als Modell der regenerativen Therapiestrategie dient die Ko-Kultur von mesenchymalen Stammzellen mit exogen bestrahlten sowie pharmakologisch modulierten Fibroblasten und Endothelzellen. Das vorgestellte Vorhaben hebt sich substanziell von bisher beschriebenen Modellen ab und stellt den ersten multizellulären Ansatz zur Erforschung dieser Entität in vitro unter Berücksichtigung der Mechanobiologie dar.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Privatdozent Dr. Frank Haubner