Veranstaltungsprogramm

Die plastische Chirurgie, bildet mit ihrer rekonstruktiven Säule die Schnittstelle zu multiplen medizinischen Fachdisziplinen. Sie spielt eine entscheidende Rolle bei der Wiederherstellung der Funktionalität in komplexen, interdisziplinären Behandlungskonzepten. Eine retrospektive Analyse unseres Patientenkollektivs an einem universitären Zentrum der letzten 10 Jahre, stellt eine überraschende Erkenntnis heraus: Ein erheblicher Anteil unserer Eingriffe werden als konsiliarische Operationen abgebildet. Dabei handelt es sich mitunter um komplexe Rekonstruktionen in der Unfallchirurgie durch Lappenplastiken mit dem Ziel der funktionellen Defektdeckung, sekundäre Rekonstruktionen mit motorischen Ersatzplastiken zur Rekonstitution motorischer Einheiten, Konzepten zur Protektion des Cerebrums nach neurochirurgischen Eingriffen oder Traumata, die Etablierung einer suffizienten oralen und respiratorischen Kompetenz in der HNO und MKG-Chirurgie, sowie Wahrung der thorakalen Integrität und Schutz des Mediastinums oder alloplastischer Gefäßprothesen nach Herz- oder Gefäßchirurgischen Eingriffen oder aber die formgerechte Rekonstruktion nach onkologischen, urogenitalen oder senologischen Eingriffen in der Gynäkologie.

In ihrer Summe beschreiben wir Rekonstruktionsverfahren die ausschließlich durch unser Fachgebiet erbracht werden können, im derzeitigen System der finanziellen Kompensation und Ressourcenallokation jedoch leider keine angemessene Anerkennung finden. Viele der interdisziplinären Therapiekonzepte wären jedoch ohne die obligate Integration der plastisch-rekonstruktiven Chirurgie nicht umsetzbar.

Insbesondere die Interdisziplinarität, aus der der allgemeinchirurgische Charakter, mit dem breiten Spektrum der plastisch-rekonstruktiven Therapieoptionen ergeht, unterstreicht die entscheidende Bedeutung des Erhalts unabhängiger Abteilungen für Plastische Chirurgie.

Lean Production Management im Sana Klinikum Offenbach

Der klinische Alltag ist begleitet von kontinuierlich steigenden Kosten im Gesundheitswesen und einem damit verbundenen zunehmenden wirtschaftlichen Druck. Hinzu kommen differenzierte Patienten mit hohen Ansprüchen an das Gesundheitssystem innerhalb einer gesteigerten Dienstleistungsgesellschaft. Ziel muss es daher sein das Lean Production Management in den Klinikalltag zu integrieren. Hierbei gilt es durch eine dynamische Prozessoptimierung Verschwendung (Waste) einzudämmen und dadurch eine Qualitätssteigerung zu erzielen. An einigen Beispielen erklären wir die Lean Prinzipien und deren Anwendung im Sana Klinikum Offenbach. Hierdurch konnte die Aufenthaltsdauer der Patienten reduziert, die OP-Saal- sowie die Personalkapazität optimal genutzt werden und eine weitere Verschwendung (Waste) eingedämmt werden.

Einleitung:

Metallische Legierungen auf Magnesiumbasis sind jüngst vermehrt in den Fokus wissenschaftlicher Arbeiten gerückt: Die Kombination aus mechanischer Stabilität und Biodegradation machen diese im Bereich des Tissue Engineerings, z.B. in Form von Zellträgerstrukturen (sog. Scaffolds), zu vielversprechenden Kandidaten. Auch in der klinischen Anwendung finden Magnesiumlegierungen bereits ihren Einsatz, z.B. in Form von Osteosyntheseschrauben in der Handchirurgie. Bisherige Arbeiten konzentrieren sich überwiegend auf die generische oder knochenspezifische Biokompatibilität von Magnesium, wohingegen über die (Oberflächen-)Interaktion im Haut- und Bindegewebe wenig bekannt ist. Die Erforschung und Entwicklung von funktionstüchtigen und biokompatiblen Zellträgern auf Magnesiumbasis mit dem Ziel der Förderung von Haut- bzw. Bindegewebsregeneration stellt somit einen sinnvollen nächsten Schritt zur Etablierung von Magnesium als neues versatiles Biomaterial dar.

Methoden:

Im Rahmen unserer Arbeiten untersuchten wir daher in-vitro den Einfluss bioresorbierbarer Magnesiumlegierungen (Mg-Y-RE-Zr) auf humane dermale Fibroblasten. Hierfür wurden verschiedene Biokompatibilitätsuntersuchungen gemäß den Empfehlungen der ISO 10993-5 durchgeführt: Untersucht wurden bei der Testung im direkten und indirekten Zellkontakt unter anderem die Zytotoxizität mittels XTT-Zell-Proliferations-Assay und Vital-Fluoreszenz-Doppelfärbung, sowie die lichtmikroskopische Zellmorphologie und -besiedlung, insbesondere in Relation zur metallischen Degradation des Materials und den entsprechend anfallenden Korrosionsprodukten.

Ergebnisse:

Unsere Ergebnisse zeigen, dass resorbierbare Magnesiumlegierungen auch in Wechselwirkung mit humanen dermalen Fibroblasten als Trägermaterialien im Rahmen des Tissue Engineerings Anwendung finden können. Insbesondere erwies sich ein gedrosselter Abbauprozess gegenüber einer schnellen Degradation (wie beispielsweise bei polierten Magnesium-Oberflächen) als deutlicher Mehrwert hinsichtlich der zellspezifischen Biokompatibilität.

Schlussfolgerung:

Unsere Ergebnisse erlauben erste Rückschlüsse hinsichtlich der Wechselwirkung von Magnesiumlegierungen im Haut- und Bindegewebe und ebnen somit den Weg für eine neue Werkstoffklasse im Bereich des Tissue Engineerings in der Plastischen Chirurgie.

Hintergrund: Zur der Therapie des Lungenkarzinoms sind neue, molekulare Therapien dringend erforderlich, und die induzierte Tumorzell-Apoptose stellt hierfür einen möglichen Ansatz dar. Unsere bisherigen Untersuchungen hatten erste Hinweise auf verstärkte Apoptose humaner Lungenkarzinomzellen unter simulierter Mikrogravitation (s-µg) ergeben. Ziel der hier präsentierten Arbeit ist es, die zugrundeliegenden Mechanismen genauer zu identifizieren.

Methodik: Zwei Zell-Linien des menschlichen Lungenkarzinoms (NCI-H1703 und Calu-3) wurden für 24 und 72 Stunden in einer Inkubator- Random Positioning Machine (iRPM) der s-µg ausgesetzt. Apoptosevorgänge wurden semiquantitativ durch TUNEL-Assay nachgewiesen. Genexpressionen der unterschiedlichen Apoptosewege wurden durch qPCR, Proteinsynthesen durch Multiplex Magnetic Bead Array, ELISA und Westernblot gemessen.

Ergebnisse: Sowohl Gene des extrinsischen (FASL, FADD, TNFB, CASP3 u.a.) als auch des intrinsischen Apoptose-Signalweges (BAX, BCL2, CASP9 u.a.) waren unter s-µg in den multizelluären Sphäroiden (MCS) und in den oberflächenadhärenten Zellen verstärkt exprimiert. Weiterhin waren lösliche Proteine des extrinsischen Apoptoseweges (Il-6, Il-8, TNF-α, TNF-β) unter s-µg ebenfalls vermehrt nachweisbar. Bioinformatische Berechnungen zeigten außerdem vielfältige Gen- und Proteininteraktionen unter s-µg, deren genaue Bedeutung in weiteren Untersuchungen zu bestimmen ist.

Schlussfolgerung: In den menschlichen Lungenkarzinomzellen der Linien NCI-H1703 und Calu-3 werden Apoptosevorgänge sowohl des extrinsischen als auch des intrinsischen Signalweges durch s-µg vermehrt induziert. Eine Aktivierung dieser Mechanismen auch unter Normalgravitationsbedingungen könnte neue therapeutische Möglichkeiten eröffnen.

Extracellular Vesicles are pivotal mediators in intercellular communication, facilitating the exchange of biological information among healthy, pathological and tumor cells. Between the diverse subtypes of extracellular vesicles, exosomes have unique properties, clinical and therapeutical applications, even towards cancer. Breast cancer ranks as one of the most prevalent malignancies across the globe. Both the tumor core and its surrounding microenvironment engage in a complex, orchestrated interaction that facilitates the cancer's growth and spread.

Here we delve into the world of extracellular vesicles exploring, in particular, the biological properties and potential applications of adipose-derived stem cells exosomes. After explaining their biological properties and functions, we report the current knowledge and potential applications towards breast cancer.

In the concluding section, the authors present an innovative Triple ASCs-Exosomes-based (T.A.E.) Technology, designed to serve as a therapeutic triad against Breast Cancer. This approach targets the disease on three fronts: the tumor core, the local microenvironment, and the adjacent healthy tissues.

Fragestellung

Morbus Dupuytren (MD) ist eine fibroproliferative Erkrankung der Palmaraponeurose. Das Gewebe ist durch eine erhöhte Myofibroblastengenese charakterisiert, welche maßgeblich durch Transforming Growth Factor-β (TGF-β) induziert wird. TGF-β wird nach seiner Synthese mit dem Latent TGF-β Binding Protein (LTBP) in die extrazelluläre Matrix sezerniert und muss u. a. durch Integrine aus diesem Komplex freigesetzt werden, um seine biologische Aktivität zu entfalten. Danach bindet TGF-β an den entsprechenden Rezeptorkomplex und kann anschließend über Caveolin-1-Lipidstrukturen in der Zellmembran internalisiert und abgebaut werden.

Ziel der Arbeit ist es daher, die Integrine αVβ3, αVβ5 und αVβ8 sowie LTBP-1, LTBP-3 und Caveolin-1 auf eine differentielle Expression im MD Gewebe zu untersuchen, um weitere Zielstrukturen zu identifizieren, die an der Pathogenese des MD beteiligt sein könnten.

Methoden

MD (n = 34) Fibroblasten wurden kultiviert und mit Standardmedium sowie TGF-β (+/- 4 ng/ml) behandelt. Als Kontrollgruppe dienten Fibroblasten aus dem Gewebe von Patienten mit Karpaltunnelsyndrom (n = 31). Anschließend wurde die Proteinexpression der Integrine αVβ3, αVβ5, αVβ8 und LTBP-1 im Western Blot sowie die LTBP-3 mRNA-Expression mittels Realtime-PCR untersucht. Zusätzlich wurden die Zellkulturen mit Mangan(II)chlorid (Mn2+), einem Integrinaktivator, sowie 5-Fluoruracil (5-FU) behandelt. Im Anschluss wurde die Myofibroblastengenese anhand des Surrogatparameters α-Smooth Muscle Actin (α-SMA) im Western Blot evaluiert. Additiv wurden immunhistochemische Verfahren wurden genutzt, um Caveolin-1 zu detektieren.

Ergebnisse

Nach Stimulierung mit TGF-β1 exprimierten MD Fibroblasten um ca. 40 % signifikant mehr Integrin αVβ3, Integrin αVβ8 sowie mehr als das Doppelte LTBP-1 als in CTS Fibroblasten, während Integrin αVβ5 in beiden Gruppen nicht signifikant ansteigt. LTBP-3 wird in CTS Fibroblasten signifikant mehr exprimiert (ebenfalls um das Doppelte), wohingegen eine additive TGF-β1-Behandlung keine relevanten Auswirkungen auf CTS Fibroblasten zeigte. Die Myofibroblastengenese wurde in aktivierten MD und in CTS Fibroblasten durch Mn2+ und 5-FU inhibiert. Allerdings konnte nur bei einer Anwendung von 5-FU ein signifikanter Unterschied zwischen CTS- und MD Fibroblasten (ca. 50%) und ein Anstieg der Caveolin-1 Expression beobachtet werden.

Schlussfolgerung

Diese Ergebnisse zeigen auf, dass die Integrine αVβ3 und αVβ8 sowie LTBP-1 an der pathologisch- veränderten Prozessierung und Aktivierung von TGF-β im MD Gewebe beteiligt sind und bieten neue therapeutische Ansatzpunkte. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass 5-FU die Myofibroblastengense in stimulierten MD Fibroblasten inhibiert und die Caveolin-1 Expression hochreguliert. Somit könnte auch ein fehlerhafter Abbauprozess des TGF-β-Signals an der Pathogenese des MD beteiligt sein.

Hintergrund

Bei nekrotisierender Fasziitis, einer potenziell lebensbedrohlichen Infektion des Weichteilgewebes, besteht ein signifikanter Einfluss zwischen dem Zeitpunkt des ersten chirurgischen Débridements und dem klinischen Outcome.1 Verschiedene Scores wie der Laboratory Risk Indicator for Necrotizing Fasciitis (LRINEC Score)2, der SIARI Score3 sowie Procalcitonin4 können im Unterscheidungsprozess zwischen nekrotisierender Fasziitis und anderen Weichteilinfektionen helfen.

METHODEN

Wir führten am Klinikum Nürnberg eine retrospektive Analyse der behandelten Fälle von nekrotisierender Fasziitis (n=86) und Weichteilinfektionen (n=64) durch. In dieser Studie wurde die diagnostische Aussagekraft der genannten Scores sowie der Procalcitonin-Werte bei der Unterscheidung zwischen den beiden Krankheitsbildern überprüft. Basierend auf den Ergebnissen wurde ein neuer Score entwickelt, der labordiagnostische sowie und anamnestische Risikofaktoren für nekrotisierende Fasziitis kombiniert.

ERGEBNISSE

In unserer Studie zeigten Procalcitonin, der LRINEC-Score und der SIARI-Score eine begrenzte diagnostische Aussagekraft bei der Unterscheidung zwischen nekrotisierender Fasziitis und Weichteilinfektionen. Der von uns erstellte LARINF-Score kombiniert Laborparameter des LRINEC-Scores (wie Hämoglobin und C-reaktives Protein) mit Procalcitonin und zusätzlichen Risikofaktoren. Dadurch erreichte er eine Sensitivität von 84 % und eine Spezifität von 75 % sowie die höchste Fläche unter der ROC-Kurve von 0,83.

SCHLUSSFOLGERUNGEN

Der LARINF-Score stellt ein innovatives Instrument zur Unterstützung in diesem Entscheidungsprozess dar. Die Entscheidung für eine chirurgische Exploration bleibt jedoch weiterhin eine klinische Herausforderung. Dennoch bietet der Score eine verbesserte Grundlage zur Identifizierung dieses kritischen Krankheitsbilds.

Hintergrund:

Narbenbildung- und Adhäsionsbildung nach Verletzungen peripherer Nerven mit resultierenden funktionellen Einschränkungen und neuropathischen Schmerzen sind stellen eine große Herausforderung in der klinischen Praxis dar. Trotz intensiver Forschung ist bisher kein klinischer Goldstandard für die Prävention dieser etabliert. Diese Studie untersucht die Verwendung der kommerziell erhältlichen und zur Verwendung am Menschen zugelassenen Materialien Matriderm®, eine Kollagen-Elastin-Matrix, und Tisseel®, ein Fibrin-Bioadhäsiv, zur Vorbeugung postoperativer Narbenbildung im Bereich peripherer Nerven im Tiermodell.

Methoden:
Unter Verwendung des N. ischiadicus-Modells der Ratte wurden vier Gruppen gebildet (n=10 pro Gruppe): eine Sham-Gruppe mit alleiniger Exploration des N. ischiadicus, eine Kontrollgruppe ohne Anwendung zusätzlicher Materialien und zwei Interventionsgruppen, einmal mit der Applikation von Matriderm® und einmal mit der Applikation von Tisseel® um den Nerv. Die Narbenbildung wurde in der Kontroll- und den Interventionsgruppen mit 2,5% Glutaraldehyd induziert, bevor das jeweilige Material appliziert wurde. Der postoperative Beobachtungszeitraum betrug 12 Wochen. Eine wöchentliche Analyse der funktionellen Regeneration wurde mittels Visual Static Sciatic Index durchgeführt. Nach 12 Wochen wurde eine histologische Messung der Narbendicke sowie histomorphometrische Analysen des N. ischiadicus durchgeführt. Ebenso wurden die Zielmuskulatur auf Gewichtsdifferenzen als Atrophiezeichen untersucht.

Ergebnisse:
Beide Interventionsgruppen zeigten eine signifikant schnellere funktionelle Regeneration im postoperativen Beobachtungszeitraum. In der histologischen Analyse zeigte sich eine signifikant verringerte Narbendicke sowohl in der mit Tisseel® (p=0,037) als auch in der mit Matriderm® (p=0,005) behandelten Gruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe. Die histomorphometrische Analyse ergab eine erhöhte Axondichte in der Matriderm®-Gruppe (p=0,029). Eine erhöhte Axondicke (p=0,001 bzw. p=0.003) und eine erhöhte myelinisierte Faserdicke (beide p=0,002) zeigte sich in beiden Interventionsgruppen. Des Weiteren konnte ein höheres Gewicht des M. tibialis anterior (p=0,036) in der Matriderm®-Gruppe gemessen werden.

Fazit:
Die Applikation beider getesteter Materialien um den peripheren Nerv führte in dieser Studie zu einer signifikant verringerten Narbengewebsbildung. Die verbesserten histologischen, funktionellen und histomorphometrischen Ergebnisse nach der Umhüllung mit Matriderm® oder Tisseel® zeigen adhäsionspräventive Potenzial der Methode der Umhüllung von peripheren Nerven mit biokompatiblen Materialien.

Hintergrund:

Neurome kommen in verschiedenen Formen und Größen vor, doch die Korrelation von Neurommorphologie oder -größe mit der Symptomatik ist bisher nicht beschrieben. Ziel dieser Studie ist, makroskopische Merkmale von Neuromen zu untersuchen und die Gültigkeit eines morphologischen Klassifikationssystems sowie dessen potenzielle klinische Implikationen zu bewerten.

Methoden:

Entnommene Neurome von prospektiv inkludierten Patienten wurden intraoperativ ausgemessen und standardisiert fotodokumentiert. Schmerzdaten (NRS, 0-10) wurden während präoperativer Interviews erhoben, und demografische und medizinische Variablen der Patienten wurden ermittelt. Die Analyse der Neuromgröße erfolgte im Verhältnis zum proximalen Nerven, als Neuroma-Nerve-Ratio (NNR). Des Weiteren wurde in dieser Studie eine morphologische Klassifikation entwickelt und deren Inter-Rater-Reliabilität (IRR) bewertet.

Ergebnisse:

Zur Analyse der NNR wurden insgesamt 50 Neurome von 31 Patienten inkludiert. Die NNR war nicht signifikant mit präoperativen Schmerzen (p=0,079) oder der Lokalisation des Nervs (p=0,305) assoziiert. Die Zeit von der Verletzung bis zur Neuromexzision war signifikant mit einer größeren NNR assoziiert (p=0,002). Ein kleinerer proximaler Nervendurchmesser war ebenfalls mit einer größeren NNR assoziiert (p<0,001).
Die vorgeschlagene morphologische Klassifikation, bestehend aus drei Gruppen (bulbös, fusiform und atypisch) wurde anhand von 45 Neuromen validiert und zeigte eine starke Inter-Rater-Reliabilität mit einem Cohen's Kappa-Wert von 0,8. Atypische Neurome wiesen im Vergleich zu bulbösen (p=0,007) und fusiformen (p=0,008) eine signifikant stärkere präoperative Schmerzintensität auf. Die atypische Morphologie war außerdem signifikant häufiger bei Patienten mit Diabetes (p=0,010) und peripheren Gefäßerkrankungen (p=0,018) zu finden.

Fazit:

Die Größe von Neuromen, ausgedrückt als NNR, scheint nicht mit der Schwere der Schmerzen zu korrelieren. Während größere Nervendurchmesser tendenziell zu relativ kleineren Neuromen führen, war die Zeit bis zur Neuromexzision signifikant mit einer größeren NNR verbunden, was auf ein kontinuierliches Wachstum von Neuromen hindeutet. Eine morphologische Klassifikation von Neuromen wurde validiert, die darauf hinweist, dass atypisch geformte Neurome mit stärkeren präoperativen Schmerzen assoziiert sind. Atypische Neurome waren bei Patienten mit Diabetes und peripheren Gefäßerkrankungen häufiger, was die potenzielle Beziehung zur vaskulären und metabolischen Mikroumgebung widerspiegeln könnte. Diese Ergebnisse liefern eine Grundlage für die morphologische Bewertung von Neuromen und helfen, das Verständnis für die Entwicklung symptomatischer Neurome zu verbessern.

Science Slam 3