Funktionalisierung des Trägermaterials von Cochlea-Implantaten mittels Dexamethason und Hydrogel: Effekt auf Bindegewebe in vitro und in vivo im Meerschweinchen
Beteiligte Einrichtungen
Abstract
Des Weiteren wurden die gleichen Probentypen unilateral bei Meerschweinchen implantiert. Nach 4 Wochen wurde der Hörstatus der Tiere überprüft und anschließend sowohl die Implantatposition als auch das Volumen des fibrösen Gewebes in der Scala tympani analysiert. Dazu wurden mittels Konfokaler Laser Scanning Mikroskopie (CLSM) transparente Komplettpräparate der Cochleae untersucht. Diese neu modifizierte Methode hat den Vorteil, fast vollautomatisch abzulaufen und ist ohne Ausbleichen mehrfach wiederholbar. Die Cochleae behalten ihre geometrische Struktur bei, während das Gewebe nur minimale bis keine Schrumpfungsartefakte und Schäden aufweist, was bei anderen histologischen Techniken unvermeidbar ist. Die CLSM eignete sich zudem hervorragend zur Darstellung des Rosenthalschen Kanals und der Quantifizierung der darin enthaltenen Spiralganglienzellen (SGZ): Hierzu wurden die Zellen erst manuell und dann software-gestützt ausgezählt. Zum Vergleich wurden in Paraffin eingebettete und geschnittene Meerschweinchencochleae ebenso analysiert. Die mittels CLSM untersuchten SGZ erreichten einen durchschnittlichen Durchmesser von 21 µm und eine Dichte von ca. 18 Zellen/10.000 µm² (n=8), wohingegen bei den Paraffinschnitten sich nur mittlere Durchmesser von 13,6 µm und eine Dichte von 9,5 Zellen/10.000 µm² (n=8) fanden. Zwischen manueller und automatischer Zählung gab es keine signifikante Differenz. Dies lässt darauf schließen, dass die semi-automatische CLSM-Methode eine aufwandsarme und effektive Zellzähl-Technik mit hohem Gewebeerhaltungsgrad darstellt. Zudem bietet sie die Möglichkeit, sowohl die Lage und Orientierung von Cochlea-Implantaten als auch Bindegewebswachstum darauf und in der Scala zu ermitteln.
In vivo fanden sich keine signifikanten Unterschiede der Hörschwellen in den implantierten Tiergruppen. Dennoch waren sPEG, Dex sowie deren Kombination (Dex/sPEG) in der Lage, die Bildung von Bindegewebe um die Implantate herum um jeweils ca. 55, 90 und 80 % zu reduzieren. Ähnlich der in vitro Ergebnisse erreichten Dex-beladene Proben durch Diffusion des Wirkstoffs eine stärkere Wachstumsinhibition auch in der umgebenden Scala tympani. Die in den Mittelwerten sichtbaren Tendenzen erwiesen sich jedoch als statistisch nicht signifikant, was vermutlich mit einer höheren Anzahl auszuwertender Tiere verbessert werden könnte.
Beide Studien liefern dennoch Belege dafür, dass das untersuchte Drug Delivery System eine erfolgreiche Langzeitfreisetzung von Dexamethason ermöglicht und dass es in vitro eine sehr gute, in vivo eine tendenzielle Reduktion von fibrösem Gewebe erreicht. Dies bietet eine vielversprechende Grundlage für weitere Untersuchungen. Die hier neu modifizierte Auswertungsmethode mittels CLSM erwies sich zudem als hervorragend geeignet zur semi-automatisierbaren histologischen und morphometrischen Analyse ganzer Cochleae mit darin enthaltenen Implantaten. Sie bietet damit eine attraktive Alternative zu den klassischen Methoden.
Bibliografische Daten
Originalsprache | Deutsch |
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Status | Veröffentlicht - 2013 |
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