Biologie und Medizin

Abstrakt

Biologische Charakterisierung und In-vitro-Effekte von konzentrierten Wachstumsfaktoren aus dem Menschen: Ein innovativer Ansatz zur Geweberegeneration

Elisa Borsani, Veronica Bonazza, Barbara Buffoli, Marco Angelo Cocchi, Stefania Castrezzati, Giorgio Scarì, Francesco Baldi, Stefano Pandini, Stefano Licenziati, Silvia Parolini, Rita Rezzani und Luigi F. Rodella

Wissenschaftlicher Hintergrund: Thrombozytenkonzentrate werden heutzutage in verschiedenen klinischen Bereichen häufig eingesetzt, um die Regeneration von Weichgewebe und Knochen zu verbessern. „Konzentrierte Wachstumsfaktoren“ (CGF) sind eine neue Generation von Thrombozytenkonzentraten, die ein interessantes klinisches und biotechnologisches Anwendungspotenzial aufweisen.
Ziel der Studie: Ziel dieser Studie ist es, die biologischen Gründe für die Verwendung von CGF zu ermitteln. Dazu werden die Lokalisierung in Blutzellen, die kumulative Freisetzung von sieben Wachstumsfaktoren (PDGF-AB, VEGF, TNF-α, TGF-β1, BDNF, BMP-2 und IGF-1) in vitro, ihre Auswirkungen auf die Zellproliferation in vitro und ihr mechanisches Verhalten ausgewertet.
Methoden: CGFs wurden von freiwilligen Spendern gewonnen. Die Lokalisierung in Blutzellen wurde nach entsprechender morphologischer Färbung und Immunhistochemie ausgewertet. Die Menge der freigesetzten Wachstumsfaktoren wurde nach 5 Stunden, 1, 3, 6, 7 und 8 Tagen mithilfe eines ELISA-Tests gemessen. Zellen wurden mit und ohne CGF kultiviert und ihre Proliferation wurde nach 72 Stunden ausgewertet, wobei die Quantifizierung von Ki-67 mittels Durchflusszytometrie (FACS) durchgeführt wurde. Die mechanische Reaktion von CGF unter Kompression wurde ebenfalls untersucht.
Ergebnisse: Die Ergebnisse zeigten, dass sich Blutplättchen und Leukozyten in einem sehr dünnen Raum namens „Buffy Coat“ befanden, der zwischen dem weißen und roten Teil von CGF lokalisiert war. Jeder ausgewertete Wachstumsfaktor hatte eine spezifische kinetische Freisetzung mit großer Variabilität zwischen den Probanden. Die Zellproliferation in vitro wurde stimuliert. CGF zeigte eine „scheinbare Plastizität“ und seine mechanische Reaktion wurde durch die Struktur des Fibrinnetzwerks beeinflusst. Schlussfolgerung: Diese Erkenntnisse unterstützen den klinischen Einsatz von CGF und werden es uns ermöglichen, die klinischen Ergebnisse besser zu verstehen und zu verbessern.