Die Bedeutung des Blutkoagulums für die schnelle Heilung

In der aktuellen, am Institute of Translational Medicine an der ETH Zürich durchgeführten Studie* wurden mehrere Faktoren gefunden, die auf der Implantatoberfläche INICELL von Thommen Medical in höherer Konzentration vorliegen als auf nativen sandgestrahlten und säuregeätzten Titanoberflächen: Knochenbildendes Protein BMP-2 (Bone Morphogenic Protein-2), Osteopontin, D-Dimer, Pro-Matrix-Metallo-Proteinase- 9 (pro-MMP9) sowie der vasoendotheliale Wachstumsfaktor (VEGF).

Auffallend ist, dass pro-MMP9 und VEGF proangiogene Faktoren sind und durch synergistische Interaktionen zwischen hMSCs und Blutkoagula mit eingeschlossenen Blutzellen, die im Invitro- Modell der Studie verwendet wurden, eine proangiogene Umgebung schaffen. Insgesamt werden vielschichtige Mechanismen deutlich, durch die die prothrombotische alkalische Oberflächenbehandlung (=INICELL) möglicherweise die frühzeitige Wundheilung direkt verbessert, was im Einklang mit klinischen Beobachtungen steht: Die Bildung eines dickeren Blutkoagulums auf der Implantatoberfläche bei der Implantation führt zum verbesserten Einschluss von Neutrophilen und aus Monozyten gereiften Makrophagen. Mit anderen Worten: Die natürliche Wundheilungskaskade schreitet in einem frühen Stadium auf der INICELL-Oberfläche schneller voran. Die Daten können somit möglicherweise nicht nur erklären, warum die Alkalibehandlung (=INICELL) der Osseointegration von Zahnimplantaten förderlich ist, sondern deuten auch darauf hin, dass die physiologische Bedeutung von Blutkoagula für die Schaffung einer proangiogenen Umgebung auf Implantaten bisher stark unterschätzt wurde.

* Melanie A. Burkhardt, Isabel Gerber, Cameron Moshfegh, Miriam S. Lucas, Jasmin Waser, Maximilian Y. Emmert, Simon P. Hoerstrup, Falko Schlottig and Viola Vogel; Biomaterial Science, DOI: 10.1039/c7bm00276a

Kontakt: Thommen Medical AG, CH-Grenchen; www.thommenmedical.com

Zusätliche Informationen zum Titelbild:

a) Ein 3D-Modell des FIB-SEM-Volumens zeigt hMSCs (grün) in Interaktion mit Matrixfibrillen (gelb) und eingeschlossenen roten Blutzellen (rot), die einer alkalisch behandelten Ti-Oberfläche (grau) anhaften.
b) Eine Draufsicht auf das FIBSEM-Volumen (grau) in Threshold-Rendering mit roten Blutzellen (rot) und hMSCs (grün) in Surface-Rendering verdeutlicht die Verankerung der hMSC-Protrusionen auf Matrixfibrillen (weiße Pfeile).
c) Eine Nahaufnahme des FIB-SEM-Stacks in Seitenansicht (Seite, die in (b) nach oben zeigt) mit Matrixfibrillen (gelb) in Surface-Rendering zeigt die enge Anhaftung von Matrixfibrillen an den groben Oberflächenmerkmalen der alkalisch behandelten Ti-Oberfläche (hellgrau), gekennzeichnet durch die schwarzen Pfeile. Das Volumen des FIB-SEM-Stacks wird durch die Maße des orangefarbenen Begrenzungsrahmens (x, y, z) 48,9 × 16,2 × 18,4 qm³ dargestellt.

Bildquellen sofern nicht anders deklariert: Unternehmen, Quelle oder Autor/-in des Artikels