Zellbiologische Charakterisierung kutaner Keloide - eine in-vitro-Studie

Bei Keloiden handelt es sich aus klinischer Sicht um gutartige, fibroproliferative Hauttumore, welche eine progressive Form der gestörten Wundheilung darstellen und bisher nur beim Menschen beobachtet werden konnten. Sie infiltrieren durch Überschreitung der ursprünglichen Begrenzung der Wunde das gesunde Nachbargewebe und zeigen keine Tendenz zur spontanen Rückbildung. Sie stellen in vielfacher Weise eine große Belastung für den Patienten dar, oftmals in Form von Schmerzen, Jucken sowie ästhetischer oder auch funktioneller Einschränkung. Keloide stellen zudem eine große Herausforderung für den behandelnden Arzt dar. Trotz einer großen Vielfalt an Therapieoptionen existiert noch keine definitiv wirksame, nebenwirkungs- oder rezidivfreie Therapieform, was wiederum das eingeschränkte Verständnis des genauen Pathomechanismus sowie der molekularen Zusammenhänge dieser Wundheilungsstörung wiederspiegelt. Im Rahmen dieser Dissertation sollten das Proliferationsverhalten und die Sekretion wundheilungsrelevanter Wachstumsfaktoren und Zytokine von patientenspezifischen Keloidkulturen auf zellulärer Ebene in vitro charakterisiert werden, sowohl unter Standardbedingungen als auch unter definierter Beeinflussung des Wachstumsmilieus. Zu diesem Ziel erfolgte die Aussaat von Keloidfibroblasten (KF) aus sechs verschiedenen patientenspezifischen Kulturen und normaler dermaler Fibroblasten als Kontrolle (NHF). Die Beurteilung der Zellviabilität unter Standardbedingungen erfolgte mittels Resazurin-Assay und Fluoreszenzmessung nach 72 h Inkubation sowie durch Aussaat in einem 6-Well-System und Inkubation für 96 h mittels anschließender Zellzählung. Es zeigte sich eine signifikant geringere Proliferation bei allen Keloidkulturen gegenüber NHF als Kontrolle. Auch die Ergebnisse der einzelnen Keloidkulturen zeigten im Vergleich untereinander signifikante Schwankungen. Die Analyse der Protein- und Genexpression der Keloidfibroblasten unter Standardbedingungen zeigte eine gegenüber den NHF signifikant verringerte Syntheseleistung für IL-6, aber eine um ein Vielfaches verstärkte Expression von VEGF. Es bestätigte sich, dass VEGF ein durchaus bedeutender Faktor in der Pathogenese der Keloide und letztlich auch für die Keloidtherapie sein könnte. Die Rolle von IL-6 blieb in diesem Zusammenhang aufgrund der individuellen Unterschiede unklar. Des Weiteren wurde eine Darstellung des Einflusses mechanischer Krafteinwirkung in Form zyklischer Dehnung im Minutentakt für 72 h während der Kultivierung angestrebt. So sollte die Rolle dieses Faktors im Rahmen der Keloidpathogenese und eines komplikationsarmen Heilungsverlaufs nach Keloidexzision eruiert werden. Es ergab sich weder bei den NHF noch bei den KF eine signifikant veränderte Proliferation bei den gedehnten Proben im Vergleich zur ungedehnten Kontrolle. Auch die Proteinexpression von VEGF sowie IL-6 war weder bei den NHF noch bei den Keloidfibroblasten signifikant verändert unter dem Einfluss der Dehnung. Als drittes Ziel sollte ermittelt werden, ob der therapeutische Effekt von Botulinumtoxin A in der Keloidbehandlung anhand patientenspezifischer Keloidgewebeproben auf zellulärer Ebene reproduzierbar ist und sich so eine positive Wirkung von Botulinumtoxin A in der Therapie begründen ließe. Ferner sollte analysiert werden, ob für die Wundheilung relevante Zytokine und Wachstumsfaktoren unter dem Einfluss von Botulinumtoxin A entscheidend moduliert werden. Es wurden Konzentrationen von 1 IU, 2.5 IU, 5 IU und 10 IU Botulinumtoxin A im Resazurin-Assay eingesetzt sowie 1 IU und 2.5 IU bei Inkubation im 6-Well-System für 72 h. In beiden Fällen gab es zusätzlich einen Versuchsansatz ohne Botulinumtoxin A als Kontrolle. Es zeigte sich weder bei den NHF noch bei den KF eine signifikante Veränderung der Zellproliferation bei einer der Konzentrationen von Botulinumtoxin A im Vergleich zur Kontrolle. Auch die Untersuchung der Proteinexpression von IL-6, VEGF und TGF-ß1 ergab keine signifikante Veränderung unter dem Einfluss der Inkubation mit Botulinumtoxin A im Vergleich zur Kontrolle