HA 7063/1-1|DFG: Entwicklung eines bioak

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 241346278

Dieser Antrag ist im Rahmen der DFG Nachwuchsakademie Zahnmedizin 2012 in Ulm entstanden und stellt die Beantragung der zweiten Phase des Nachwuchsakademieprogramms dar.Verluste des subkutanen Fettgewebes im Gesichtsbereich, bei denen eine isolierende Fettgewebeschicht zu den tiefer liegenden Strukturen nicht mehr vorhanden ist, lassen sich mit den heute zur Verfügung stehenden Methoden der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie ohne geeignete Weichgewebstransplantate nicht befriedigend korrigieren. Aktuell wird als Transplantat häufig körpereigenes Fettgewebe genutzt, welches z.B. durch Liposuktion entnommen wird, obwohl es de facto entscheidende Nachteile aufweist: Die Fettzellen sind bereits differenziert oder durch die Entnahmetechnik vorgeschädigt, so dass die Transplantation u.a. aufgrund einer Mangelversorgung fehlschlägt, wobei die Transplantate schrumpfen und verhärten oder sogar ganz verloren gehen. Insbesondere der Neovaskularisierung und damit der nutritiven Versorgung des Transplantates kommt eine entscheidende Bedeutung für das Überleben der transplantierten Fettzellen zu. Als Alternative zu den o.g. herkömmlichen Methoden soll deshalb im Rahmen dieses Forschungsvorhabens ein neuartiges Trägermaterial aus Fibroin (Seide) entwickelt werden, welches die Wachstumsfaktoren vascular endothelial growth factor (VEGF) und fibroblast growth factor -2 (FGF-2) präsentiert, wodurch die Differenzierung der Adipozyten und die Vaskularisation des Transplantates gefördert werden soll. Die Verwendung teilungsfähiger Fettgewebsvorläuferzellen (Präadipozyten) ist dem ausdifferenzierten Fettgewebe zur Defektfüllung überlegen. Daher sollen spezifisch angepasste bioaktive dreidimensionale Trägerstrukturen aus N-Fibroin hergestellt werden, die mit autogenen Fettgewebsvorläuferzellen besiedelt und schließlich hinsichtlich ihrer Eignung als Transplantat untersucht werden. Fibroin, ein Protein der Seide, ist ein gut validiertes Biomaterial, das keine Fremdkörperreaktionen oder Wundheilungsstörungen verursacht. Zur Evaluation des Materials soll dieses in unterschiedlicher Struktur und Präsentationsdichte von VEGF und FGF mit humanen Präadipozyten besiedelt werden, deren adipogene Differenzierung dann im Verlauf von 21 Tagen verfolgt wird. Dazu wird die Expression spezifischer Marker der adipogenen Differenzierung (PPAR-gamma, Glut4, FABP4, ACS, GPDH) sowohl auf Transkriptionsebene (real-time PCR) als auch auf Proteinebene (ELISA) analysiert. Die erfolgreiche Differenzierung soll in funktionalen enzymatischen und metabolischen Analysen (Messung der GPDH Aktivität, Lipolyse- und Glukoseaufnahme-Assay) sowie immunhistologisch (PPAR-gamma, Glut4, FABP4, ACS, GDPH, vWF, CD31) und morphologisch (Oil-Red-O-Färbung) bestätigt werden. Bei erfolgreicher Generierung von ausdifferenzierten Fettgewebstransplantaten soll im Anschluss ein Folgeprojekt zur Evaluation der optimalen Scaffolds in vivo durchgeführt werden.