Enzymandauung von autologen Knorpeltransplantaten. Neue Möglichkeiten für eine vitale Kryokonservierung?

Zusammenfassung

In der plastischen Chirurgie spielt die Anwendung autologer, chemisch konservierter Knorpeltransplantate bei einem Zweiteingriff eine wichtige Rolle. Mit dem Ziel, eine möglichst hohe Vitalität des Knorpelgewebes zu erhalten, wurde in der Vergangenheit die Kryokonservierung angewandt, die allerdings auch nur unbefriedigende Langzeitergebnisse zeigte. Wie es scheint, stellt die Knorpelmatrix einen wesentlichen limitierenden Faktor für eine erfolgreiche Kryokonservierung dar. Mit dieser Arbeit wurde versucht, die Knorpelmatrix unter Verwendung der Enzyme Kollagenase vom Typ II und Hyaluronidase aufzulockern und so für Kälteschutzmittel wie Dimethylsulfoxid (DMSO) durchlässiger zu machen. Die Zellvitalität wurde mit der Trypan-Blau-Ausschluß-Methode bestimmt. Es zeigte sich, dass durch Enzymandauung die Permeabilität der Knorpelmatrix erhöht werden konnte. Nach der Kryokonservierung konnte in den angedauten Knorpelproben eine Vitalität bis nahezu 20 % erzielt werden. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die enzymatische Auflokkerung der Matrix vor dem Einfrieren eine neue Möglichkeit darstellt, autologe Knorpeltransplantate vital zu kryokonservieren.

Summary

The use of autologous cartilage grafts is one of the most common procedures in plastic surgery. Commonly used chemical preservation procedures of the cartilage for a second operation usually lead to the loss of vitality of the graft. In the past few years cryopreservation methods were used in the maintenance of the vitality of the autologous grafts, although these efforts yielded a low vitality of the grafts. It seems that the matrix of the grafts is mainly responsible for the unsuccessful cryopreservation of cartilage. In this work we tried to degrade the matrix of the cartilage grafts by partial enzymatic digestion with collagenase type II and hyaluronidase to facilitate the penetration of dimethylsulfoxide (DMSO). Cell vitality was assessed by trypan dye exclusion. We could demonstrate that it is possible to raise the permeability of the matrix by enzymatic digestion. Cryopreservation of the digested cartilage yielded a vitality of nearly 20 %. Our results suggest that pretreatment of cartilage grafts with specific enzymes before preservation enable more successful vital cryopreservation.

Schlüsselwörter

Autologe Knorpeltransplantation - Kryokonservierung - Knorpelvitalität

Key words

Autologous cartilage grafting - Cryopreservation - Vitality of the grafts