TY  - THES
A1  - Strehl, Georg Oswald
T1  - Zytokinexpression während der Wundheilung im Anastomosenbereich am Kolon der Ratte
T1  - Cytokine expression during wound healing in the anastomotic region of the colon of a rat
N2  - Die Wundheilung im Kolon ist ein wichtiges Thema in der Medizin, da sich dieser Prozess durch die besonderen Ausgangsbedingungen, wie etwa hohe Bakterienlast, ein hoher intraluminaler Druck und niedrigere Sauerstoffspannung von der viel untersuchten kutanen Wundheilung unterscheidet. Auch sind die Folgen einer Dehiszenz im Anastomosenbereich ungleich gravierender, besteht doch das Risiko einer Peritonitis, die mit hoher Letalität verbunden ist. Ziel dieser Arbeit war es, die komplikationslose Wundheilung über einen langen Zeitraum zu beobachten. Anhand des Verlaufs einer Vielzahl von für die Wundheilung wesentlichen Zytokinen sollte die Wundheilung am Kolon möglichst ausführlich untersucht werden. Im Rahmen meiner Fragestellung wurden 100 männliche Wistarratten unter anderem mit einer Anastomose am Übergang von Kolon sigmoideum zum Rektum versehen. Die Tiere waren in verschiedene Gruppen aufgeteilt und wurden je nach Gruppe zu einem der sechs verschiedenen Zeitpunkte (0, 3, 7, 14, 30 und 90 Tage post Operationem) getötet und die Anastomose wurde entnommen. Das Anastomosengewebe wurde für immunhistologische und ELISA Untersuchungen verwendet. Durch den langen Untersuchungszeitraum konnten nicht nur die initialen Phasen der Wundheilung, sondern auch die Phase der Bindegewebsbildung erfasst werden. Es wurden immunhistochemische Färbungen und ELISA-Analysen von verschiedenen proinflammatorischen (TNF-alfa, IFN-gamma), chemotaktischen (RANTES, MIP-2, MCP-1), angiogenetischen (VEGF, PDGF-B, FGF-2) und antiinflammatorischen (IL-10, IL-13) Zytokinen und TGF-beta1 durchgeführt. Dabei wurde eine insgesamt verzögerte Wundheilung festgestellt. Es zeigte sich eine wesentlich verlängerte inflammatorische Phase sowie eine verlängerte proliferative Phase. Erst von Tag 30 bis 90 kehrten die meisten Parameter wieder auf ein mehr oder minder normales Niveau zurück. Erwartungsgemäß waren die meisten histologisch positiven Zellen in der Anastomose selbst zu finden. Die Zellzahlen der Zellmarker ließen sich gut mit den Zytokinen in Einklang bringen. Jedoch ließen sich Zellzahlen und Zytokinkonzentration meist nicht korrelieren. Es traten mit IFN-gamma und RANTES zwei Zytokine auf, die im kutanen Modell nicht beobachtet wurden. IFN-gamma hemmt die meisten Zellen, die im Rahmen der proliferativen Phase benötigt werden und könnte ein Grund für die verlängerte inflammatorische Phase sein. Aus diesen Untersuchungen lässt sich schließen, dass die komplikationslose kolonische Wundheilung grundsätzlich mit der kutanen vergleichbar ist. Die Ergebnisse und Erkenntnisse aus dieser Arbeit werden jetzt als Grundlage für ein Modell mit erhöhter Dehiszenzwahrscheinlichkeit verwendet. Damit soll ein besseres und systematisches Verständnis für die Pathogenese der Anastomoseninsuffizienz gewonnen werden. So wird es möglich, auf histologischer Ebene und auf Proteinebene die Unterschiede zwischen komplikationsloser und komplikationsbehafteter Anastomosenheilung zu beobachten, sind die klinischen Folgen bei einer Leckage doch in vielen Fällen verheerend. Zudem wird es dann möglich sein, systematischer zu ergründen, wie etwa intraoperativ eingebrachte Zytokine oder zytokingetränkte Fäden das Wundmilieu verändern und beeinflussen.
N2  - Wound healing in the colon is an important issue in medicine, as this process differs from the well researched cutaneous wound healing because of very special initial conditions like a high bacterial count, a high intraluminal pressure and a lower oxygen concentration. And the consequences of leakage in the anastomotic region are far more serious, because there is the risk of peritonitis, which goes hand in hand with a high mortality rate. The aim of this thesis was to observe the process of wound healing without complications over a long period of time. By monitoring the progression of a great number of cytokines essential for the normal wound healing a thorough examination and analysis of the wound healing process in the colon was to be made possible. For my project 100 male Wistar rats were operated to create, amongst other things, an anastomotic region between the sigmoid colon and the rectum. The animals were divided into six groups and each group was killed at one of the following points of time: 0, 3, 7, 14, 30 and 90 days post operationem. The anastomotic tissue was then explanted and used for immunohistologic studies and ELISAS. Because of the long timescale of this study not only the initial phase of wound healing could be observed, but also the phase of the formation of new connective tissue. Immunohistochemical colourings and ELISA analyses were carried out for various pro-inflammatory (TNF-alpha, IFN-gamma), chemotactical (RANTES, MIP-2, MCP-1) angiogenetic (VEGF, PDGF-B, FGF-2) and anti-inflammatory (IL-10, IL-13) cytokines as well as for TGF-beta1. All in all the results showed a delayed wound healing process. The inflammatory phase turned out to be substantially delayed and the proliferative phase proved to be longer. Most parameters didn’t return to more or less normal levels before days 30 to 90. As expected, most histologically positive cells could be found in the anastomotic region itself. The cell count of the cell markers could easily be brought into line with the cytokines What could, however, mostly not be brought into correlation were the cell count and the cytokine concentration. Two cytokines that could not be observed in the cutaneous model, IFN-gamma and RANTES, were found here. IFN-gamma has an inhibitory effect on most cells necessary in the proliferative phase, which could be one reason for this prolonged inflammatory process. These results lead to the conclusion that colon wound healing without complications is basically comparable to cutaneous wound healing. The findings and results of this thesis will now be used as the basis for a model with a higher probability of dehiscence. Thus a better and more systematic understanding of the pathogenetic mechanisms of insufficient anastomoses can be gained. In this way the differences between wound healing with and without complications can be observed on two levels, the histological and the protein level. These findings are important, as the clinical consequences of leakage are devastating in many cases. Furthermore it will then be possible to study more systematically how an intra-operative application of cytokines or surgical threads saturated with cytokines will change and influence the environment of a wound.
KW  - Wundheilung
KW  - Zytokine
KW  - Kolon
KW  - Anastomose
KW  - wound healing
KW  - cytokines
KW  - colon
KW  - anastomosis
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-22451
ER  - 
TY  - THES
A1  - Schwarz, Christian
T1  - In-vitro- und In-vivo-Untersuchungen zum Einfluss der Keimkontamination auf den Funktionsverlust resorbierbarer chirurgischer Nahtmaterialien
N2  - Es gibt heutzutage eine Vielzahl verschiedener Nahtmaterialien. Der chirurgisch tätige Arzt steht stets vor der Wahl, welches Nahtmaterial er zu welchem Zweck verwenden soll, um optimale Resultate zu erzielen. Ein großes Einsatzgebiet der modernen Chirurgie nehmen resorbierbare Nahtmaterialien ein. Diese sollen nach dem Wundverschluss das Gewebe während der Heilungsphase zusammenhalten und nachfolgend ihre Zugfestigkeit durch Hydrolyse verlieren. Die Anwendung von modernen synthetischen resorbierbaren Nahtmaterialien bei der Erstellung von gastrointestinalen Anastomosen zeigte insbesondere im colorectalen Bereich immer wieder ein Nichtverheilen der durch die Nähte adaptierten Darmenden mit dadurch bedingter Leckage. Die vorliegende Arbeit sollte nun in einem mikrobiologischen in vitro Teil klären, ob Mikroorganismen oder andere Faktoren einen Einfluss auf das Abbauverhalten von resorbierbaren Nahtmaterialien haben. Es konnte gezeigt werden, dass das Umgebungsmilieu der Wunde bzw. des Nahtmaterials eine Schlüsselrolle beim Abbauverhalten resorbierbarer Nahtmaterialien einnimmt. Vermögen niedrige ph-Werte des Milieus den Abbau der Nahtmaterialien zu verzögern, so beschleunigen hohe ph-Werte den Abbau. Bakterienkulturen wie Escherichia coli oder Proteus mirabilis, welche ihr Umgebungsmilieu rasch zu alkalisieren vermögen, führen zu einem vorzeitigen Zugfestigkeitsverlust der Nahtmaterialien. Bakterienkulturen wie Enterokokkus faecium und faecalis, welche ihr Umgebungsmilieu ansäuern, verzögern tendenziell den Abbau resorbierbarer Nahtmaterialien im Vergleich zur Reininkubation bei ph 7,4. In welchem Ausmaß Mikroorganismen direkten Einfluss –z.B. durch spezielle Enzyme- auf den Abbau von Nahtmaterialien ausüben, sollte Gegenstand weiterer Untersuchungen sein. In vivo Untersuchungen am Rattencolon konnten zeigen, dass durch eine selektive Darmdekontamination mittels Tobramycin, Polymyxin, Vancomycin und Metronidazol die colorectale Mikroflora verändert und deren Keimzahl messbar reduziert werden kann. Dadurch konnte die Resorptionszeit der resorbierbaren Nahtmaterialien verlängert werden, was sich unmittelbar an den Ergebnissen der Zugfestigkeitsmessung der implantierten Nahtmaterialien belegen ließ. Die Zugfestigkeiten der Gruppen mit SDD waren an jedem Tag und bei jedem Nahtmaterial höher als bei der Kontrollgruppe ohne SDD. Dieser Unterschied war in nahezu der Hälfte der Fälle hoch signifikant. Zudem konnte gezeigt werden, dass eine SDD eine Verbesserung der Anastomosenheilung und eine Erhöhung der mechanischen Stabilität im Anastomosenbereich bewirkt. Dies ließ sich durch folgende Ergebnisse belegen. Bei der Berstungsdruckmessung stellte sich heraus, dass die mittlere Wandspannung der Dekontaminationsgruppe (SDD) an jedem einzelnen Tag höher war als die der unbehandelten Tiere; am Tag 7 war sie sogar signifikant höher (4.2.2.). Durch eine SDD kommt es also zu einer Reduzierung der Entzündungsreaktion im Anastomosensegment. Diese Reduzierung der Entzündungsreaktion bedingt wahrscheinlich die histologisch beobachtete geringere Ödembildung des Gewebes in der exsudativen Phase der Wundheilung, welche der Anastomose bereits an den ersten Tagen der Wundheilung mehr Festigkeit verleiht. Es kommt seltener zum typischen Ausreißen des Nahtmaterials. Auch die proliferative Phase der Wundheilung mit ihrer typischen Kollagenbildung und -integration profitiert von einer SDD. Dies zeigte die höhere Zugfestigkeit und Belastbarkeit der Anastomosen mit SDD der Tage 7 und 14. (...) Ob die Anwendung einer SDD auch am Menschen sinnvoll und von Nutzen ist, dürfte aufgrund der Nebenwirkungen der verschiedenen Antibiotika und der beobachteten Resistenzbildung vor allem von Proteus mirabilis fraglich sein. Der operativ tätige Arzt sollte sich aber der Problematik der resorbierbaren Nahtmaterialien unter der Anwesenheit von Mikroorganismen gerade im colorektalen Bereich bewusst sein. Er sollte ein Nahtmaterial wählen, welches während der Heilungsphase des Gewebes eine ausreichende Festigkeit behält und nicht vorzeitig resorbiert wird.
KW  - Nahtmaterial
KW  - Bakterien
KW  - Anastomose
KW  - Darmdekontamination
KW  - xx
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-8702
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TY  - THES
A1  - Röder, Daniel
T1  - Tumorzelladhäsion an monofilen und polyfilen Nahtmaterialien: Empfehlungen für die onkologische Chirurgie
T1  - Tumor cell adhesion on monofilament and polyfilament sutures: Recommendations in oncological surgery
N2  - In der vorliegenden Arbeit wurde in einem in-vivo-Tiermodell das Ausmaß der Tumorzelladhäsion an chirurgischen Nahtmaterialien untersucht. In zwei Nacktmäusen wurde durch orthotope Implantation ein humanes Magenkarzinom induziert. Nach Laparotomie wurde das Magenkarzinom freigelegt und folgende acht kommerziell verfügbare Fadensorten in der Stärke 4/0 (USP) in vivo durch vitales Tumorgewebe gezogen: Prolene®, Monoplus®, Monosyn®, PDS II® und Maxon® (jeweils monofil), Polysorb®, Safil® und Vicryl® (jeweils polyfil). Anschließend wurde die Fadenoberfläche direkt hinter der Nadel sowie zehn Zentimeter hinter der Nadel raster-elektronenmikroskopisch dargestellt und immunzytochemisch sowie molekular-biologisch auf die Adhäsion humaner Tumorzellen hin untersucht. Als qualitatives Nachweisverfahren dienten die EPIMET®-Färbung, bei der das humane epitheliale Stukturprotein Zytokeratin CK-20 im Zytoplasma farblich markiert wird, sowie eine nested-reverse-Transkriptase-Polymerasekettenreaktion (PCR) mit human-CK-20-spezifischen Primerpaaren. Die Rasterelektronenmikroskopie zeigte bei jeder Fadensorte auf mindestens einer Probe Zellbeläge. Der immunzytologische Nachweis erwies sich als wenig sensitiv und gelang nur für Proben von Monoplus®, Maxon® und Safil®. Die PCR identifizierte CK-20-positive Zellen auf allen polyfilen Fäden (Polysorb®, Safil® und Vicryl®) sowie den monofilen Sorten Monosyn®, Monoplus® und Maxon®. Alle PCR-Proben von Prolene® oder PDS II® waren negativ. Damit fiel die Tumorzelladhäsion auf monofilen Proben in der PCR signifikant geringer aus als auf polyfilen Proben (p < 0.017). Dies kann im wesentlichen mit der ausgeprägten Traumatisierung des Gewebes durch den Sägeeffekt polyfiler Fäden begründet werden. Unterschiede in der Zelladhäsion zwischen den einzelnen monofilen Fadensorten lassen sich möglicherweise auf ihre unterschiedliche chemische Struktur (polare Gruppen, Wasserstoffbrückenbindungen) und deren Interaktion mit der Tumorzelloberfläche zurückführen. Für die gastrointestinale Tumorchirurgie wird empfohlen, weiterhin eine konsequente No-Touch-Technik einzuhalten, um eine Exfoliation viabler Tumorzellen, deren Adhäsion an Nahtmaterial und damit das Risiko eines Anastomosenrezidivs durch Implantation der am Faden adhärenten Tumorzellen zu reduzieren. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die monofilen Fäden aus PDS II® und Prolene® in der Gesamtschau der Ergebnisse die geringste Tendenz zur Tumorzelladhäsion aufweisen und somit im Vergleich zu den anderen untersuchten Fäden bei onkologischen Eingriffen bevorzugt werden sollten; die mehrfache Verwendung eines Fadens sollte wegen der verlängerten Kontaktzeit zwischen Faden und Anastomose vermieden und für jeden Durchstich ein neuer Faden verwendet werden. Geflochtene Nahtmaterialien sollten dagegen wegen des erhöhten Risikos für Tumorzelladhäsion und -implantation in der onkologischen Anastomosentechnik keine Anwendung finden. Es bedarf weiterer Studien zum Verständnis der unterschiedlich stark ausgeprägten Tumorzelladhäsion unter den verschiedenen monofilen Fäden. Als Ursachen denkbar wären Oberflächeneigenschaften wie z. B. elektrische Ladung, Hydrophilie/-phobie oder chemische Eigenschaften. Ein weiterer Ansatz wäre die Beschichtung von monofilen Nahtmaterialien mit Zytostatika zur Inhibition der Tumorzellvermehrung auf der Oberfläche der Anastomosennaht.
N2  - The aim of the present study was to evaluate the adhesion of tumor cells on surgical sutures in an in-vivo animal model. A human gastric carcinoma was induced by orthotopic implantation into two nude mice. After laparotomy, the following eight commercial surgical sutures (4/0 USP) were pulled through vital tumor tissue: Prolene®, Monoplus®, Monosyn®, PDS II® and Maxon® (monofilament structure), and Polysorb®, Safil® and Vicryl® (multifilament structure). Three methods were used to evaluate the results: scanning electron microscopy (SEM) of the suture surface, detection of tumor cells by immunocytochemical EPIMET® staining (which stains the human epithelial structure protein cytokeratin CK-20 in cytoplasm) and by detection of tumor specific mRNA (encoding CK-20) by nested reverse transcriptase polymerase chain reaction (PCR). In SEM each type of suture showed cellular coating on the surface of at least one sample, although the cells could not be identified as of tumor origin. The sensitivity of immunocytochemical staining was poor; positive staining was successful in Monoplus®, Maxon® and Safil® samples only. PCR identified CK-20 positive cells on each multifilament suture and on monofilament Monosyn®, Monoplus® and Maxon®. No Prolene® and PDS II® samples were positive in PCR. Thus, there was significantly less tumor cell adhesion in PCR on monofilament than on multifilament sutures (p < 0.017). This is mainly due to gross tissue damage by the “sawing effect” of multifilament sutures. Differences in the tumor cell adhesion among monofilament sutures may be due to different chemical structure (polar groups, hydrogen bonds) and their interaction with the tumor cell surface. A consequent no-touch-technique in gastrointestinal tumor surgery is recommended in order to prevent exfoliation of viable tumor cells, cell adhesion on suture threads and to reduce the risk of local anastomostic recurrence by implantation of adherent tumor cells. Regarding the results, monofilament PDS II® and Prolene® show the least tendency for tumor cell adhesion. Multiple use of one thread should be avoided and a new thread should be taken for each stitch in order to minimize contact time between thread and anastomosis. Evidence of a higher risk of both tumor cell adhesion and implantation makes the use of braided suture obsolete in oncological surgery. Further studies are needed to better understand the differences in tumor cell adhesion among different monofilament sutures due to surface qualities like electrical charge, hydrophilia/-phobia or chemical qualities. Other approaches should include cytostatic coating of monofilament threads in order to inhibit tumor cell growth on the surface of threads used for anastomotic sutures.
KW  - Rezidiv
KW  - Gastrointestinaler Tumor
KW  - Anastomose
KW  - Nacktmaus
KW  - Naht
KW  - Anastomosenrezidiv
KW  - Tumorzelladhäsion
KW  - chirurgisches Nahtmaterial
KW  - Zytokeratin
KW  - anastomotic recurrence
KW  - tumor cell adhesion
KW  - surgical sutures
KW  - CK-20
KW  - mouse
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-38824
ER  -