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leer Bluedot   Arbeitstitel: Extrakorporales Ischämie-Reperfusionsmodell anhand des rectus abdominis Muskels (Hausschwein) zur Optimierung der Transplantatkonservierung“
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Konstantin Präbst
Dipl. Ing.
Studium: Chemie- und Bioingenieurwesen, FAU Erlangen-Nürnberg
Tätigkeit: Doktorand


Im Rahmen von Organtransplantationen spielt der Faktor Zeit eine wesentliche Rolle und kann der limitierende Faktor bei der Verwendung eines Organs sein. Bei der Organverteilung werden häufig Städte-, manchmal aber auch Ländergrenzen überschritten. Um den Schaden in der Phase der Ischämie, also die Zeit, bis das Organ im Empfänger an die Blutversorgung angeschlossen ist, möglichst gering zu halten, wurde und wird intensiv an Lösungsansätzen geforscht. Zuletzt konnte erfolgreich eine Organerhaltung durch extrakorporale Perfusion einer Leber (1), Lunge (2) und Niere (3) gezeigt werden. Eine ähnliche Fragestellung ergibt sich auch bei der autologen Gewebetransplantation im Rahmen rekonstruktiver Eingriffe. Analog zur allogenen Organtransplantation wird das zu übertragende Gewebe nach der Hebung durch einmalige Spülung und anschließende Kühlung gelagert. Natürlich gilt es auch hier eine Schädigung des Transplantates zu vermeiden – nicht zuletzt deshalb, da eine autologe Gewebeübertragung mit einem oftmals nicht unerheblichen Hebedefekt einhergeht (4). Bei Makroamputationen, die beispielsweise im Rahmen einer Polytraumatisierung eines Patienten auftreten und mit einer massiven Schädigung des Gesamtorganismus einhergehen, muss entsprechend dem Grundsatz "life before limb" zunächst versucht werden, den Patienten zu stabilisieren. Erst zu einem späteren Zeitpunkt kann mit der Versorgung von begleitenden Extremitätenverletzungen begonnen werden. Oft ist es dann nicht mehr möglich, eine Replantation der Extremität aufgrund des vorangeschrittenen Ischämieschadens durchzuführen. Auch bei multiplen Fingeramputationen können aufgrund des erheblichen Zeitbedarfs nicht immer alle Finger vor Ablauf der kritischen Ischämiezeit erfolgreich replantiert werden. In der Vergangenheit konnte auf experimenteller Basis gezeigt werden, dass es prinzipiell möglich ist, Ischämieschäden mittels extrakorporaler Perfusion auch bei Gewebelappen zu reduzieren (5, 6). Weiter wurden die Komponenten Perfusion, Perfusat und Konservierungstemperatur hinsichtlich ihrer Einflüsse auf Ischämieschäden untersucht (7, 8). Auch aufgrund der damals noch eingeschränkten Untersuchungsmöglichkeiten haben die gewonnenen Erkenntnisse im klinischen Alltag bislang nicht dazu geführt, das Standard-Prozedere bei der Organ- und Gewebekonservierung zu modifizieren. Bei der allogenen Organtransplantation wird im Rahmen des experimentellen extrakorporalen Gewebeerhalts die Gewebeintegrität unter anderem anhand der Organfunktion, wie beispielsweise der Gallenproduktion einer Leber beurteilt, was unter anderem bei der Entscheidung beim Einsatz kritischer Organe (z.B. von alten Spendern) helfen soll (9). Bei der autologen Gewebetransplantation werden vereinzelt auf experimenteller Ebene biomechanische Parameter wie eine suffiziente Kontraktion eines Muskels im Zeitverlauf herangezogen (10). Mit dieser Methodik kann ein großes Mehr an Sicherheit hinsichtlich einer Bewertung der eingesetzten Variablen gewonnen werden, da alle beteiligten Komponenten für eine intakte Organfunktion beziehungsweise Muskelkontraktion erhalten bleiben müssen und eine Endstreckenbewertung vorgenommen werden kann.

   
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leerLappenstimulation


 

   
leerVersuchsaufbau


 

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Literatur 

  • 1. Adham M, Peyrol S, Chevallier M, et al. The isolated perfused porcine liver: assessment of viability during and after six hours of perfusion. Transpl Int 1997;10:299-311
  • 2. Erasmus ME, Fernhout MH, Elstrodt JM, et al. Normothermic ex vivo lung perfusion of nonheart- beating donor lungs in pigs: from pretransplant function analysis towards a 6-h machine preservation. Transpl Int 2006;19:589-593
  • 3. Shah AP, Milgrom DP, Mangus RS, et al. Comparison of pulsatile perfusion and cold storage for paired kidney allografts. Transplantation 2008;86:1006-1009
  • 4. Taeger CD, Horch RE, Dragu A, et al. [Perforator flaps. A new era in reconstructive surgery]. Der Chirurg; Zeitschrift fur alle Gebiete der operativen Medizen 2012;83:163-171
  • 5. Constantinescu MA, Knall E, Xu X, et al. Preservation of amputated extremities by extracorporeal blood perfusion; a feasibility study in a porcine model. J Surg Res 2011;171:291-299
  • 6. Mayer BA. An extracorporeal warm perfusion device for basic research: possibility of avoiding some animal experiments. Artif Organs 1999;23:1126-1128
  • 7. Gordon L, Levinsohn DG, Borowsky CD, et al. Improved preservation of skeletal muscle in amputated limbs using pulsatile hypothermic perfusion with University of Wisconsin solution. A preliminary study. J Bone Joint Surg Am 1992;74:1358-1366
  • 8. Norden MA, Rao VK, Southard JH. Improved preservation of rat hindlimbs with the University of Wisconsin solution and butanedione monoxime. Plast Reconstr Surg 1997;100:957-965
  • 9. Ikeda T, Yanaga K, Lebeau G, et al. Hemodynamic and biochemical changes during normothermic and hypothermic sanguinous perfusion of the porcine hepatic graft. Transplantation 1990;50:564-567
  • 10. Constantinescu MA, Knall E, Xu X, et al. Preservation of amputated extremities by extracorporeal blood perfusion; a feasibility study in a porcine model. The Journal of surgical research 2011;171:291-299
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