BEGO Collagen Membrane

5. Porosität und Permeabilität versus Barrierefunktion?

DIMITRIOU et al. (2012) beschrieben für die Porosität von Barrieremembranen die Bedeutung der Porengrößen. Auf der einen Seite müssen die Porendimensionen den Einwuchs von Bindegewebe in den abgedeckten Bereich der knöchernen Regeneration verhindern, auf der anderen Seite die angiogenetische Erschließung des Membrankörpers erlauben. Der dreidimensionale topographische Aufbau einer Barrieremembran und das Vorhandensein eines interkonnektiven Porensystems können einen Einfluss auf die Zellokklusivität haben und die biologische Antwort verschiedener Zelltypen beeinflussen (DIMITRIOU et al., 2012). Studien, die unter anderem den zeitlichen und räumlichen Verlauf der Angiogenese (ROTHAMEL et al., 2012; GHANAATI, 2012; SCHWARZ et al., 2008; SCHWARZ et al., 2006a; Van LEEUWEN et al., 2005; ROTHAMEL et al., 2005) kollagener Barrieremembranen oder deren Degradationsmuster in unterschiedlichen Tiermodellen und physiologischen Kompartimenten (u. a. ROTHAMEL et al., 2012; GHANAATI et al., 2012; Van LEEUWEN et al., 2012; MOSES et al., 2008; SCHWARZ et al., 2008; TAL et al., 2008, ZUBERY et al., 2007; SCHWARZ et al., 2006a; ROTHAMEL et al., 2005; von ARX et al., 2005; ZHAO et al., 2000; SIMION et al., 1996) untersuchten, beschreiben verschiedene Beobachtungen (siehe Tabelle 1 und 2 im Anhang). Die Ergebnisse aus einer Reihe von Untersuchungen an einer klassischen, etablierten Kollagen-Membran (Bio-Gide®, BG) lassen die Darstellung unterschiedlicher Beobachtungen aus verschiedenen experimentellen Studien-Designs zu:

Exkurs 3

Histologie 8 Wochen nach Implantation, perfekte Gewebeintegration der BEGO Collagen Membrane ohne Entzündungsreaktion
Histologie 8 Wochen nach Implantation, perfekte Gewebeintegration der BEGO Collagen Membrane ohne Entzündungsreaktion

1. Blutgefäß
2. Strukturgebendes 3D-Multilayer-Kollagennetz
3. Integration in umliegendes Gewebe, entzündungsfrei

Untersuchungen an einer nativ-quervernetzten, porcinen Membran eines nicht näher spezifizierten Ursprungsgewebes (BG) zeigten nach Implantation in Unterkiefer und Oberkiefer eines Beagles, eine Reduktion der Membrandicke zwischen 2 und 4 Wochen nach Implantation (SCHWARZ et al., 2008), eine vollständige angiogenetische Erschließung des Membrankörpers und eine gute Gewebeintegration nach 2 Wochen. ROTHAMEL et al. (2012) berichteten für das gleiche experimentelle Design nach 4 Wochen über eine vollständige Vaskularisierung des Membrankörpers und nach 8 Wochen über eine nahezu vollständige Degradation. Zwölf Wochen nach Implantation fanden SCHWARZ et al. (2008) und ROTHAMEL et al. (2012) eine vollständige Degradation der Membran. ZUBERY et al. (2007) implantierten die gleiche Membran ausschließlich in die Maxilla von Beagle-Hunden und berichteten über ein zu den vorherigen Studien abweichendes, zeitliches Degradationsmuster der Membran. Moderate Degradation wurde nach 16 Wochen und vollständige Degradation erst nach 24 Wochen beobachtet.

Die Membran (BG) wurde ebenfalls in den Unter- und Oberkiefer von Ratten implantiert. Nach 2 Wochen wurde über die Vaskularisierung des Membrankörpers und eine milde inflammatorische Reaktion berichtet und nach 12 Wochen über eine starke Degradation der Membran (Van LEEUWEN et al., 2012).

Implantation der gleichen Membran subkutan in den Rücken von Ratten zeigte nach 2 Wochen eine Vaskularisierung des Membrankörpers sowie eine inflammatorische Reaktion rund um die Membran (ROTHAMEL et al., 2005; ZHAO et al., 2000). Resorptive Vorgänge wurden nach 3 Wochen beobachtet (ROTHAMEL et al., 2005). Eine Reduktion der Membrandicke und nahezu komplette Degradation nach 4 Wochen beschrieben ZHAO et al. (2000). SCHWARZ et al. (2006a) beobachteten 8 Wochen nach Implantation ebenfalls eine deutliche Degradation der Membran. Im Vergleich zu publizierten Studien an Ratten wurde bei subkutaner Implantation im Rücken von Mäusen dagegen ein zeitlich anderes Degradationsmuster der BG beobachtet. Bei Erhalt der Membrandicke und Volumenstabilität wurden 30 Tage nach Implantation eine gute Gewebeintegrität und keine Zeichen der Degradation beobachtet. Der Membrankörper wurde auch 60 Tage nach Implantation als strukturell integer beschrieben (GHANAATI, 2012).

Im Calvarium von Ratten zeigte die Membran nach 7 Wochen eine Reduktion in der Dicke des Membrankörpers um 60% (MOSES et al., 2009). Im Calvarium von Kaninchen wurde 6 Wochen nach Implantation ebenfalls über eine Reduktion in der Dicke des Membrankörpers berichtet sowie eine vollständige Degradation nach 12 Wochen (ARX et al., 2005).

Die Implantation einer weiteren porcinen Membran (Perikard-Membran, PM)1 in die Mandibula und Maxilla von Beagle-Hunden zeigte im Vergleich zu der BG-Membran in der gleichen Studie eine ebenfalls gute Gewebeintegration nach 4 Wochen, jedoch eine größtenteils erfolgte Degradation erst nach über 12 Wochen (ROTHAMEL et al., 2012).

Subkutan im Rücken von Ratten wurde mit der PM-Membran eine inflammatorische Antwort und eine milde Vaskularisierung abhängig von der jeweiligen Oberflächenbeschaffenheit beobachtet (unveröffentlichte Beobachtungen, mit freundlicher Unterstützung von Shahram Ghanaati, 2012). Die Volumen- und Strukturstabilität der PM (unveröffentlichte Beobachtungen, mit freundlicher Unterstützung von Shahram Ghanaati, 2012) stellte sich über 30 Tage vergleichbar der BG dar (GHANAATI, 2012).

Bitte beachten Sie die im Anhang befindliche Zusammenfassungder Studienergebnisse in den Tabellen 1 und 2.

Die Übertragbarkeit von Ergebnissen aus Tierstudien auf den Menschen und damit die klinische Relevanz wird vielfach kritisch diskutiert (siehe zur Übersicht auch SHANKS et al., 2009; AUER et al. 2007; LIEBSCHNER, 2004).


1 u. a. vertrieben unter dem Handelsnamen BEGO Collagen Membrane