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BEGO Collagen Membrane

4. Kollagen-Membranen: Schwein oder Rind – artifiziell quervernetzt oder natürlich – Perikard, Dermis oder Periotoneum?

Vielfach publiziert, zitiert und heute allgemein gebräuchlich, ist die Verwendung von resorbierbaren Kollagen-Barrieremembranen aus den fibrillären Kollagentypen I & III in Techniken der gesteuerten Gewebe- und Knochenregeneration.

In diversen Tiermodellen und verschiedenen physiologischen Kompartimenten wurden Barrieremembranen implantiert und deren Einheilungscharakteristika zu unterschiedlichen Zeitpunkten ausgewertet (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).

Die in einigen Aspekten nicht einheitlichen Ergebnisse aus diesen Studien wurden vor dem Hintergrund der unterschiedlichen Membran-Charakteristika von den Autoren diskutiert. Ein Diskussionsansatz ist die Frage, von welcher Spezies und aus welchem Ursprungsgewebe das Kollagen gewonnen wurde. Des Weiteren ist die Abhängigkeit der Vernetzung der Kollagene entscheidend, wobei zwischen nativen bzw. nicht zusätzlich quervernetzten und artifiziell eingefügten Quervernetzungen zwischen den Proteinketten der Kollagene unterschieden wird (u. a.; ROTHAMEL et al., 2012; MOURA et al., 2012; BEHRING et al., 2008; ZHENG et al., 2005; ÜNSAL et al., 1997).

Resorbierbare Barrieremembranen, die aus Kollagen Typ I & III aus Schweine- oder Rindergewebe hergestellt werden, sind heutzutage unter den xenogenen Kollagenen für den Einsatz in den Verfahren der GBR die gebräuchlichsten (BUNYARATAVEJ & WANG, 2001). Ein Vergleich der Zytotoxizität von bovinen und porcinen Kollagen-Membranen, die nach den gleichen Parametern hergestellt wurden, auf humane mononukleare Zellen in Zellkultur, zeigte Unterschiede in der Zellviabilität, die letztlich auf den unterschiedlichen xenogenen Ursprung der untersuchten Kollagen-Membranen zurückgeführt wurden. Die physiko-chemischen Charakteristika der untersuchten Membranen wurden nicht weiter beschrieben (MOURA et al., 2012). JARDELINO et al. (2010) prozessierten porcines Peritoneum unter anderem mittels mechanischer Reinigung, chemischer Behandlung, Lyophilisierung und Sterilisation. Die so aufbereiteten experimentellen Membranen wurden Mäusen subkutan implantiert. Die präsentierten Ergebnisse zeigten die Biokompatibilität der Membranen und deren Biodegradation nach 3 Wochen.

ÜNSAL et al. berichteten 1997 über das unterschiedliche Resorptionsverhalten und die ausgelöste Gewebereaktion von unterschiedlichen humanen Barrieremembranen in einem subkutanen Implantationsmodell in Ratten. Die drei untersuchten humanen Membranen wurden mittels des gleichen Prozesses aus unterschiedlichen Geweben hergestellt. Die beobachtete Resorptionskinetik lässt Rückschlüsse auf das Ursprungsgewebe und auf die damit einhergehenden späteren Eigenschaften der Barrieremembran ziehen. Porcine Kollagen-Membranen zeigten, abhängig von der Art der Quervernetzung, zeitliche Unterschiede in ihrem Biodegradationsmuster. Somit ist die Biodegradation für nativ-quernetzte Membranen schneller als für chemisch quervernetzte Membranen. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass die Zeit der Biodegradation mit dem Grad der Quervernetzung zunimmt. Umgekehrt proportional zur längeren Biodegradationsperiode nimmt der Grad der Gewebeintegration ab (SCHWARZ et al., 2006a; ROTHAMEL et al., 2005). Ebenfalls konnten für porcine Kollagen-Membranen unterschiedliche zeitliche Biodegradationsmuster in Abhängigkeit des Ursprungsgewebes- und Herstellungsprozesses gefunden werden (u. a. ROTHAMEL et al., 2012; GHANAATI et al., 2012 sowie persönliche Kommunikation).

Die Faktoren „Ursprungsgewebe“ und „Herstellungsprozess“ sind in den zitierten Studien, nach Auffassung des Autors, nicht zu trennen. Ob und welcher der Faktoren, wie Spezies, Ursprungsgewebe, Quervernetzungscharakteristika und Herstellungsprozess, maßgeblich für die Biodegradationszeit ist, beziehungsweise welcher Einfluss den einzelnen Faktoren zukommt, wird in weiteren Studien untersucht werden müssen.