Der Einfluss von pdHGF auf die Wundheilung

Kühlmann, Britta Anna; Pallua, Norbert

doi:32019

Der Einfluss von pdHGF auf die Wundheilung = The impact of pdHGF on wound healing

Kühlmann, Britta Anna (Author)

2012

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Britta Anna Kühlmann

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2012

UmfangVIII, 107 S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2012

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Pallua, Norbert (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2012-09-10

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-42927
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/50797/files/4292.pdf

Einrichtungen

Lehrstuhl für Plastische Chirurgie, Hand- und Verbrennungschirurgie (533530-2)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Hepatozyten-Wachstumsfaktor (Genormte SW) ; C-met-Rezeptor (Genormte SW) ; Wundheilung (Genormte SW) ; Regeneration (Genormte SW) ; Haarwuchs (Genormte SW) ; Medizin (frei) ; chronische Wunde (frei) ; hepatocyte growth factor (frei) ; tissue regeneration (frei) ; Met (frei) ; wound healing (frei) ; hair growth (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Der pleiotrope Wachstumsfaktor Hepatocyte Growth Factor (HGF) ist bekannt für seine vielfältigen Auswirkungen auf unterschiedliche Zielzellen. Über die Bindung mit dem transmembranen Rezeptor Met kann HGF je nach Zielorgan zur Induktion von Angiogenese, Mitogenese, Anti-Apoptose, Morphogenese und Motogenese führen. So spielt er eine wesentliche Rolle für die Entwicklung, Proliferation und Regeneration vieler Organe und ist zentrales Zytokin für die kutane Wundheilung. Bislang durchgeführte Studien legen die Vermutung nahe, dass eine Behandlung mit rekombinant hergestelltem rHGF von therapeutischem Nutzen für die Therapie chronischer Wunden ist, weil es nachweislich die Wundheilung beschleunigt. Bisher war allerdings unbekannt, welche Effekte das aus Patientenserum gewonnene pdHGF auf den Heilungsprozess ausübt. Dabei besitzt pdHGF ein schwereres Molekulargewicht als rHGF, weshalb vermutet wird, dass pdHGF die stabilere Zustandsform darstellt. Daher lag das Ziel der vorliegenden Arbeit darin, die Auswirkungen von pdHGF auf die kutane Wundheilung darzustellen. In einem ersten Versuchsmodell wurde ein diabetisches Mausmodell herangezogen, um herauszuarbeiten, welchen Einfluss eine topische Applikation von pdHGF auf eine gestörte Wundheilung ausübt. Um die Wirksamkeit von pdHGF in einem physiologischen Organismus aufzuzeigen, wurden in einem zweiten Versuch C57/BL6 Mäuse verwendet. Hierbei wurde pdHGF subkutan verabreicht und seine Auswirkungen auf das Haarwachstum als Ausdruck der Zellproliferation und Regeneration untersucht. Unsere Studie legt erstmals dar, dass pdHGF in der Lage ist die Wundheilung signifikant zu beschleunigen. Dieser Effekt konnte ebenfalls für rHGF bestätigt werden. Eine zeitliche Unterteilung des Heilungsverlaufes in fünf Perioden erleichterte die Einordnung der verschiedenen Stadien der Wundheilung. Dabei stellte sich heraus, dass pdHGF von Tag 13 bis einschließlich Tag 16 (Periode 4) die wirksamste Behandlung zur Beschleunigung des Heilungsprozesses darstellte. Zudem zeigte sich eine bessere Hautstruktur der Wunden, die mit pdHGF behandelt wurden. Gegen Ende der Versuche bildeten sie weniger starre Kollagenfasern, weshalb ihre Hautstruktur elastischer war als die der mit rHGF behandelten Wunden. Dies bedeutet, dass die Wundbehandlung mit pdHGF in der Lage ist, die physiologische Struktur der Haut und damit ihre natürliche Funktion größtenteils wiederherzustellen. Diesen Tatsachen sollten in weiterführenden Untersuchungen nachgegangen werden, wobei sie möglicherweise Einfluss auf die Entwicklung zukünftiger therapeutischer Strategien zur Behandlung von chronischen Wunden haben. Des Weiteren stellte sich heraus, dass wesentlich niedrigere HGF-Konzentrationen effizient zur Behandlung chronischer Wunden verwendet werden können als bisher angenommen wurde. Zusätzlich weisen die Ergebnisse der vorliegenden Studie darauf hin, dass rHGF eine zentrale Rolle in der Beschleunigung des Haarwachstums zukommt und somit neue Möglichkeiten in der Therapie von Haarerkrankungen eröffnen könnte.

The pleiotropic growth factor HGF ist known for its various effects on different target cells. Depending on the target organ the binding process of HGF to its transmembrane receptor Met can induce angiogenesis, mitogenesis, anti-apoptosis, morphogenesis as well as motogenesis. Therefore HGF is essential for the development, proliferation and regeneration of different organs and is also an important cytokine for cutanous wound healing. Hitherto existing studies assume that a treatment with recombinant produced rHGF is therapeutically significant for the therapy of chronical wounds accelerating the wound healing process. So far the impact of patient derived pdHGF on wound healing has been unknown. The fact that pdHGF has a higher molecular weight than rHGF leads to the assumption that pdHGF is more stable. That is why the purpose of this study focused on the effects of pdHGF on cutaneous wound healing. Using a diabetical mouse model, our first experimental model examined the influence of topical application on pdHGF on an impaired wound healing. Focussing on the effectiveness of pdHGF in a physiological organism, C57/BL6 mice were used in our second experimental model. Therefore pdHGF was injected subcutaneously in order to find out its impact on hair growth as a indicator for cell proliferation and regeneration. For the first time, our study highlights that pdHGF is able to accelerate wound healing significantly. This effects was also confirmed for rHGF. Concerning the design of this study, we divided the wound healing process into five periods of time in order to simplify its allocation towards the different stages of wound healing. Our results showed that a treatment with pdHGF accelerates wound healing between day 13 to day 16 (fourth period) the most. Besides that, these wounds showed an improved structure of skin. Towards the end of these experiments, wounds treated with pdHGF showed less rigid collagen fibers leading to a more flexible skin structure. This might suggest that a treatment with pdHGF is able to reconstruct most of the physiological skin structure and its natural function. Follow-up studies should focus on these aspects, which could influence the development of future therapeutical strategies concerning the treatment of chronical wound healing. Furthermore, our results show that significant lower HGF concentrations can be used for the treatment of chronical wounds. In addition to that, our study points at the fact that rHGF plays a major role in accelerating hair growth which could lead to the development of new therapeutical alternatives concerning hair diseases.

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