Martin Cornelius Jordan

• Silikonprodukte werden erfolgreich im klinischen Alltag eingesetzt und haben sich in vielen Bereichen der Medizin als nützlich erwiesen. Trotz guter Biokompatibilität ist die Verwendung von medizinischen Materialien aus Silikon, besonders bei der dauerhaften Integration in den Körper, mit Komplikationen verbunden. Die Brustrekonstruktion mit Silikonimplantaten ist ein Beispiel für den langfristigen Gewebeersatz mit einem Fremdmaterial. Der Organismus erkennt dabei das synthetische Polymer und reagiert mit einer fibrösen Abkapselung. DabeiSilikonprodukte werden erfolgreich im klinischen Alltag eingesetzt und haben sich in vielen Bereichen der Medizin als nützlich erwiesen. Trotz guter Biokompatibilität ist die Verwendung von medizinischen Materialien aus Silikon, besonders bei der dauerhaften Integration in den Körper, mit Komplikationen verbunden. Die Brustrekonstruktion mit Silikonimplantaten ist ein Beispiel für den langfristigen Gewebeersatz mit einem Fremdmaterial. Der Organismus erkennt dabei das synthetische Polymer und reagiert mit einer fibrösen Abkapselung. Dabei handelt es sich um eine physiologische Entzündungsreaktion mit Abgrenzung des Implantats durch Bestandteile der extrazellulären Matrix. Durch bisher nicht vollständig geklärte pathophysiologische Abläufe kann es jedoch zu einer verstärkten Ausprägung dieser Kapselfibrose kommen, was mit Schmerzen und einer Deformierung sowie Zerstörung des Implantats einhergehen kann. Als Konsequenz einer voll ausgeprägten Kapselfibrose, der sogenannten Kapselkontraktur, bleibt dann meist nur eine operative Revision. Das Ziel dieser Arbeit war die Modifizierung herkömmlicher Silikonimplantate, um die Biokompatibilität zu verbessern und die übermäßige Ausbildung einer periprothetischen Kapsel als häufigste revisionsbedürftige Komplikation zu vermeiden. Dafür wurde der antifibrotische Wirkstoff Halofuginon in einem nasschemischen Beschichtungsprozess auf eine Silikonoberfläche gebunden und die Implantate in einem Tiermodell der Ratte untersucht. Es zeigte sich, dass Halofuginon den TGF-beta1-Signalweg durch Beeinflussung der intrazellulären Smad-Signalkaskade hemmt, wodurch es unter anderem zu einer spezifischen Hemmung der Kollagen-Typ-I-Expression kommt. Histologische, immunhistologische und molekularbiologische Untersuchungen nach einer Implantationsdauer von drei Monaten zeigten, dass eine Halofuginonbeschichtung die Kollagendichte, die Kapseldicke und die Anzahl an Fibroblasten und Entzündungszellen im Kapselgewebe vermindert. Zusätzlich konnten weniger TGF-beta- und CD68-positive Zellen im Vergleich zur Kontrollgruppe nachgewiesen werden. Die Ergebnisse der Real-Time-PCR zeigten übereinstimmend eine erniedrigte Expression für TGF-beta1, Kollagen-Typ-I, CTGF und CD68 und bestätigten die immunhistologische Auswertung. Darüber hinaus konnte eine verminderte Expression des MMP-2-Gens nachgewiesen werden, welches für die Steuerung der EZM-Ablagerung mitverantwortlich ist. Es kann belegt werden, dass eine Halofuginon freisetzende Silikonhybridoberfläche effektiv und spezifisch die pathologische periprothetische Kapselbildung hemmt. Es sind jedoch weitere in-vivo-Studien zur Überprüfung der Nachhaltigkeit und der Pharmakodynamik erforderlich, um die gewonnenen Erkenntnisse als Schritt in der Verbesserung der Biokompatibilität von Silikonimplantaten nutzen zu können.…
• Modified medical silicone implants in surgery - in vivo compatibility of Polydimethylsiloxan-Tetraethoxysilan-Halofuginone-Surfaces