Da Defekte im Bereich der oralen Schleimhaut infolge von Traumata, angeborenen sowie erworbenen Krankheiten die ungestörte Funktionsweise in Bezug auf Atmung, Nahrungsaufnahme und Sprache des Menschen empfindlich beeinträchtigen und ein adäquater, alle Funktionen wiederherstellender Wundverschluss mit dem limitierten Eigengewebe oft nicht möglich ist, bietet das Tissue Engineering durch die Entwicklung eines Hautäquivalents eine aussichtsreiche Alternative. Um eine ausreichende Menge an Zellen für die Herstellung eines autologen Transplantates in kurzer Zeit zur Verfügung zu stellen, sollte in der vorliegenden Arbeit eine Methode zur Steigerung der Proliferationsfähigkeit primärer humaner Keratinozyten aus oraler Mukosa im Zellkultursystem etabliert werden. Dazu mussten zunächst über die Explantation von Gewebeproben gesunder Patienten orale Schleimhautzellen gewonnen und die primären Keratinozyten von den mitwachsenden Fibroblasten isoliert werden. Dies wurde durch chemische und mechanische Separationsmethoden erreicht. Die Kultivierung der exprimierten Zellen erfolgte unter ständiger Beobachtung und physiologischen Bedingungen über einen Zeitraum von mehreren Wochen. Nach Konfluenz der zweiten Passage wurden die Zellen geerntet und für die Versuche vorbereitet. Die Steigerung der Proliferationsfähigkeit der Keratinozyten sollte durch die Anreicherung epidermaler Stammzellen erreicht werden, da diese insbesondere durch ihre Fähigkeit zur asymmetrischen Teilung die Grundlage für die Regeneration, Differenzierung und Homöostase des Gewebes bilden. Eine Möglichkeit zur Isolation von Zellen mit Stammzelleigenschaften stellt die Adhäsion an beschichteten Zellkulturgefäßen dar. Die Affinität des hauptsächlich in Stammzellen vorkommenden ß1­‐Integrin‐Rezeptors zu Bestandteilen der Basalmembran wie Kollagen­‐IV und Laminin sollte die Trennung hoch proliferativer Zellen von weniger teilungsaktiven Zellen leisten und das Protein indirekt als Marker für die Stammzellen fungieren. Über die Adhäsion der Keratinozyten an mit den Komponenten Kollagen‐IV und Laminin beschichteten Gefäßen ließen sich zwei Zellpopulationen (adhärente und nicht-adhärente Zellen) gewinnen. Unabhängig von der verwendeten Adhäsionskomponente zeigten die Fraktionen den charakteristischen Wachstumsverlauf (lag­‐Phase, log­‐ Phase, stationäre Phase und Absterbephase) in vitro kultivierter Zellen, allerdings konnte kein signifikanter Unterschied in Bezug auf die Vitalität und die Proliferationskinetik der Keratinozyten festgestellt werden. Eine nach der geleisteten Auftrennung der Keratinozyten zwischengeschaltete Analyse und Identifikation von Stammzellen mittels ß1­‐Integrin­‐Marker (z.B. durch einen Immunfluoreszenztest) könnte klären ob die adhärente Population überhaupt einen erhöhten Anteil an hoch proliferativen Keratinozyten beinhaltet oder ob die zahlreichen notwendigen, aber für die Zellen belastenden, Zwischenschritte der hier angewendeten indirekten Methode auslösend für die geringen Unterschiede sind. In Anlehnung an die von Stein et al. erarbeiteten guten Ergebnisse bezüglich der Proliferationskapazität oraler Keratinozyten nach Adhäsion an Kollagen­‐IV­‐beschichteten Zellkulturgefäßen wurde bei der vorliegenden Arbeit auf die aufwändige immunhistochemische Untersuchung verzichtet. Ein verstärktes Wachstum der adhärenten Population konnte nur bei vereinzelten Proben festgestellt werden; insgesamt konnte die prioritär gewünschte Steigerung der Proliferation primärer humaner Keratinozyten im Zellkultursystem zur raschen Bereitstellung von Zellen für die Entwicklung eines autologen Mundschleimhaut‐Transplantates nicht erreicht werden. Die drei angewandten Verfahren zur Erfassung der Quantität führten hinsichtlich der Wachstumssteigerung zu ähnlichen Ergebnissen. Da sie aber zum einen durch das Wegfallen der für die Zellzählung und den WST‐1‐Test notwendigen Zwischenschritte eine non­‐invasive (ohne mechanische Irritation und Interaktion mit Zusatzstoffen), d.h. für die Zellen schonende Methode darstellt und sich zum anderen die Ergebnisse der Real-Time-­Zellanalyse, im Gegensatz zur Endpunkt-­Messung, direkt auf die vorangegangenen Messungen beziehen, überzeugte die Auswertung mittels Impedanzmessung in Genauigkeit und Darstellung der Veränderung des Zellwachstums über die Zeit.

Das zugrunde liegende Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der Entnahmemorbidität nach erfolgter Scapulatransplantation in der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie und die Dokumentation dieser in Form einer retrospektiven Studie. Im Zeitraum vom Januar 1998 bis Dezember 2009 wurden in der Abteilung für Mund-, Kiefer-, und Plastische Gesichtschirurgie des Universitätsklinikums Würzburg insgesamt 62 Patienten mittels einem mikrochirurgisch revaskularisierten Scapulatransplantat versorgt. Von diesen konnten 26 nachuntersucht werden. Fünf davon waren nach aufgetretenen Komplikationen zum Untersuchungszeitpunkt bereits explantiert. Die Verlustrate belief sich somit auf 19 %. Neben dem Ziel der Wiederherstellung und Konturierung verloren gegangener Weich- und Hartgewebe ist bei der mikrovaskulären Rekonstruktion im Mund-, Kiefer- und Gesichtsbereich vor allem die Rehabilitation der Funktion dieser von großer Bedeutung. Hierzu zählen besonders die Sprache, die Mastikation und das suffiziente Schlucken sowie das Aussehen. Gegenwärtig stellt die rekonstruktive Chirurgie der Mandibula mittels mikrovaskulären transplantiertem Weich- und oder Hartgewebe die Methode der Wahl dar, da sie eine hohe Erfolgsquote mit sehr guten bis exzellenten ästhetischen und funktionellen Ergebnis bei der Mehrheit der Patienten liefert (104). Wie unsere Untersuchungen zeigen, ist die Scapularegion ein gutes und verlässliches Spenderareal, dessen großer Vorteil gegenüber anderer Spenderregionen in der Gewinnung ausreichender Mengen von verschieden strukturierter Weich- und Hartgewebsanteile, der Kombinationsmöglichkeit dieser und den ausreichend kaliberstarken Gefäßen liegt. So gelingt es, neben einem reinen ossären Scapulalappen, versorgt durch den septokutan verlaufenden Ramus transversus der Arteria circumflexa scapulae auch einen Parascapulären Lappen, versorgt durch den absteigenden Ast der gleichen Arterie, zu heben. Durch das zusätzliche Einbeziehen der Arteria thoracodorsalis, ist es ebenfalls möglich, einen Latissimus- dorsi Lappen zu bilden, um so vor allem große, volumenbedürftige Defekte sehr gut zu versorgen. Das problemlose Transplantieren hierfür notwendiger großer Weichgewebsanteile und der geringe und gut vorhersehbare Volumenverlust dieser, ist ein weiterer großer Vorteil der untersuchten Spenderregion. Überdies ist es möglich, von der Scapulaspitze osseomyokutane Transplantate zu gewinnen und so Defekte der Prämaxilla zu rekonstruieren. Gelegentlich wird die beim rein ossären Transplantat geringe Länge der Arteria circumflexa scapulae im Vergleich zur Arteria circumflexa ilium profunda des Beckenkamms oder zur Arteria peronea der Fibula als nachteilig beschrieben. Durch geeignete Veneninterponate oder durch das zusätzliche Heben der Arteria thoracodorsalis kann dieser Nachteil jedoch gut und sicher kompensiert werden (70,108, 109). Positiv ist außerdem die Möglichkeit, bei Bedarf den lateralen Scapularand mit zu heben, um eine knöcherne Basis zu schaffen. Die Tatsache, dass der hautversorgende Ast der Arteria thoracodorsalis nur in 75 % der Fälle vorkommt, ist jedoch der größte Nachteil eines solchen Transplantates (98). Im Gegensatz zu dem großen Weichteilangebot der hier untersuchten Spenderregion, bietet der Beckenkamm ein nur begrenztes und gleichzeitig schwer mobilisierbares Hautvolumen zur Transplantation (67). Auch bei der Fibula wird der größte Nachteil in dem nur wenigen zur Verfügung stehenden Weichteilvolumen gesehen. Aus diesem Grund werden diese Transplantatarten in der Literatur hauptsächlich zur Versorgung großer und rein knöcherner Unterkieferdefekte als Transplantat erster Wahl gezählt (68, 71). Ein weiterer Vorzug ist die nicht exponierte Lage der Entnahmestelle und die Möglichkeit der Gewinnung von nicht bis nur wenig behaarter Haut. Außerdem ist ein primärer Wundverschluß möglich. Keiner unserer Patienten äußerte, sich durch die Narbe gestört zu fühlen. Ein Nachteil dieser Spenderregion ist jedoch, dass ein simultanes Arbeiten an der Tumorresektionsstelle und der Hebung des Transplantates nur schwer möglich ist, da eine Umlagerung des Patienten nötig ist. Dies verlängert die Operationsdauer und kann für Patienten, vor allem mit bestehenden Vorerkrankungen des Herzkreislaufsystems, ein entscheidender Faktor sein. Weiterhin kann die Dicke des gewonnenen Weichgewebes, vor allem des M. Latissimus- dorsi, sich als nachteilig auswirken. Diese Tatsache macht eine Auskleidung der Wange, des Pharynx und des Gaumens schwierig. Außerdem können voluminösere Transplantate ungünstig für die Sprachentwicklung sein (155). Da vor allem bei älteren Patienten mit bereits bestehenden Gehbeschwerden oft nicht auf ein Fibula- oder Beckenkammtransplantat zurückgegriffen werden kann, birgt die Scapularegion entscheidende Vorteile um eine längere Immobilisation der Patienten zu umgehen (107). Im Rahmen der Nachuntersuchung wurden postoperative Beschwerden der Entnahmeregion wie Schmerzen, Jucken oder Brennen untersucht. Weiterhin wurden eventuelle Funktionseinschränkungen in Form von Kraftverlust und oder Bewegungseinschränkungen subjektiv und objektiv beurteilt. Fünfundsechzig Prozent gaben an, keinerlei Beschwerden in Form einer Mißempfindung wie Brennen oder Jucken im Narbenbereich zu haben. Weitere 53 % waren völlig schmerzfrei bzw. empfanden nur wenig und selten Schmerzen (19 %). Die Mehrheit (57 %) empfand subjektiv keinerlei Bewegungseinschränkung. Acht Prozent gaben an, in ihrem Bewegungsausmaß nur wenig eingeschränkt zu sein. Wie in der Literatur, konnte auch diese Arbeit zeigen, dass die Entnahmemorbidität nur gering ist. Bei 11 (42 %) Patienten konnte nach erfolgreicher Transplantateinheilung Implantate zur dentalen Rehabilitierung gesetzt werden. Im Ergebnis wird aus dieser Arbeit ersichtlich, dass die Scapularegion als verlässliche und vielseitige Donorregion für mund-, kiefer- und gesichtschirurgische Rekonstruktionen nach ablativer Tumortherapie und vor allem für großvolumige Defekte sehr gut geeignet ist. Hierfür spricht neben der geringen Entnahmemorbidität, welche zu keinen signifikanten postoperativen Einschränkungen führte, das große und vielfältig kombinierbare Weichteilangebot sowie die prinzipielle Möglichkeit, Knochen in ausreichender Höhe und Breite zu gewinnen (110). Überdies unterstreicht die gute Patientenakzeptanz der postoperativen Ergebnisse seine herausragende Bedeutung in der rekonstruktiven Chirurgie und ist seit seinem ersten Einsatz 1989 zur mandibulären Rekonstruktion, ein unverzichtbarer und fest etablierter Bestandteil dieser. (65).