Georg Oswald Strehl

• 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 zuDie 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.…
• 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 longWound 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.…