Autologe keratinocytsuspensie versus van vetweefsel afgeleide stamcel-keratinocytsuspensie voor onbewerkt gebied na verbranding

Brandwonden zijn gecompliceerde wonden om te behandelen met een relatief hoog sterftecijfer bij vooral grote brandwonden en oudere patiënten.

Aanzienlijke weefselbeschadiging en uitgebreid vochtverlies kunnen leiden tot verminderde vitale functies van de huid. Wanneer de genezing wordt vertraagd, zijn de mogelijke complicaties op korte termijn onder meer wondinfectie die het lokale genezingsproces beïnvloedt of systemische inflammatoire en immunologische reacties die vervolgens levensbedreigende sepsis en multi-orgaanfalen kunnen veroorzaken.

Gelukkig zijn de overlevingspercentages de afgelopen eeuw drastisch verbeterd dankzij de vooruitgang in de zorg voor brandwonden, zoals vroegtijdige chirurgische interventie, ondersteuning bij kritieke zorg en wondzorg.

Jarenlang was transplantatie met een autoloog gespleten huidtransplantaat de "gouden standaard" voor de behandeling van wonden van patiënten met brandwonden. Bij patiënten met uitgebreide brandwonden kunnen donorplaatsen beperkt zijn. Om alle wonden te bedekken, moesten de patiënten vaak meerdere operaties ondergaan en/of moest de huid zoveel mogelijk worden uitgezet.

De huidige verschillende expansietechnieken en -behandelingen [mesh en Meek-Wall] leiden echter vaak tot littekenvorming, vooral in de intersites met grote mesh.

De snelheid van wondsluiting hangt af van hoe snel epidermale cellen uit de meshed autograft en/of wondranden migreren om de wond te sluiten. Het versnellen van re-epithelisatie zou mogelijk de uitkomst van het genezingsproces kunnen verbeteren in termen van het verminderen van de vorming van granulatieweefsel, het verkorten van de genezingstijd en daardoor het risico op kolonisatie en infectie, evenals littekenvorming.

Sinds klinische gevallen voor het eerst met succes werden behandeld met gekweekte epitheellagen, zijn keratinocytvellen een belangrijk hulpmiddel geworden bij de behandeling van brandwonden. De klinische toepassing kan echter worden beperkt door de lange kweektijd en de kwetsbaarheid van de keratinocytvellen. Er is daarom een ​​klinische vraag naar andere opties om grote gebieden met brandwonden te bedekken bij gebrek aan levensvatbare donorplaatsen.

Een nieuw concept bestaat uit het behandelen van wonden met epitheelcelsuspensies. In 1998 hebben Fraulin et al. ontwikkelde een methode om celsuspensie op wonden te verspreiden met behulp van een aerosolspray in een varkensmodel.

Het gebruik van niet-gekweekte keratinocytsuspensies werd voor het eerst gerapporteerd door Hunyadi et al., waaruit bleek dat een groep patiënten met brandwonden of chronische beenzweren, behandeld met een fibrinematrix die keratinocyten bevatte, volledig genas, in tegenstelling tot de controlegroep.

In varkenswondmodellen is aangetoond dat niet-gekweekte keratinocytsuspensies de wondgenezing versnellen, de kwaliteit van epithelisatie verbeteren en de melanocytenpopulatie herstellen in vergelijking met de respectievelijke controlegroep.

Grote voordelen bij het gebruik van niet-gekweekte celsuspensies zijn een drastische verkorting van de voorbereidingstijd en mogelijk een eenvoudigere hantering in vergelijking met keratinocytvellen. In het bijzonder kan de littekenkwaliteit worden verbeterd door de snelheid van epithelisatie en vervaging van maaspatronen in gespleten huidtransplantaten te verbeteren.

Aan de andere kant hebben op stamcellen gebaseerde therapieën aan belang gewonnen als een veelbelovende benadering om weefselregeneratie te verbeteren.

Stamcellen worden gekenmerkt door hun multipotentie en vermogen tot zelfvernieuwing. Hun therapeutisch potentieel is grotendeels te danken aan hun vermogen om proregeneratieve cytokines af te scheiden, waardoor ze een aantrekkelijke optie zijn voor de behandeling van chronische wonden.

Stamcellen uit talrijke bronnen worden momenteel in preklinische en klinische onderzoeken getest op hun vermogen om wondgenezing en weefselregeneratie te versnellen. Deze onderzoeken hebben niet alleen bewezen dat autologe stamceltherapie veilig wordt verdragen, maar hebben ook positieve klinische resultaten opgeleverd.

Volgens de International Society of Cellular Therapy worden mesenchymale stamcellen gedefinieerd door hun vermogen om te hechten aan een plastic oppervlak, door hun expressie van de oppervlaktemarkers CD73, CD90 en CD105, door hun gebrek aan expressie van hematopoietische markers CD14, CD34, CD45, CD11b/CD79 en CD19/HLA-DR, en door hun vermogen om te differentiëren langs osteoblastische, adipocytische en chondrocytische routes.

Geïsoleerd van weefsels zoals beenmerg, vetweefsel, navelstrengbloed, zenuwweefsel en dermis, zijn MSC's zowel systemisch als lokaal toegediend voor de behandeling van huidwonden.18 Hoewel is aangetoond dat mesenchymale stamcellen op lange termijn weinig worden opgenomen in genezende wonden, suggereert een groeiend aantal onderzoeken dat hun therapeutische voordeel wordt toegeschreven aan het vrijkomen van trofische mediatoren, in plaats van aan een directe structurele bijdrage.19 Door de afgifte van vasculaire endotheliale groeifactor, stromale cel-afgeleide factor-1, epidermale groeifactor, keratinocytgroeifactor, insulineachtige groeifactor en matrix metalloproteïnase-9, bevorderen mesenchymale stamcellen de vorming van nieuwe vaten, recruteren endogene voorlopercellen, en directe celdifferentiatie, proliferatie en extracellulaire matrixvorming tijdens wondherstel.

Mesenchymale stamcellen vertonen ook belangrijke immunomodulerende eigenschappen door de secretie van interferon-λ, tumornecrosefactor-α, interleukine-1α en interleukine-1β, evenals door de activering van induceerbare stikstofmonoxidesynthase. Mesenchymale stamcellen secretie van prostaglandine E2 reguleert verder fibrose en ontsteking, bevordert weefselgenezing met verminderde littekens.

Ten slotte vertonen mesenchymale stamcellen bacteriedodende eigenschappen door de secretie van antimicrobiële factoren en door het opwaarts reguleren van bacteriedoding en fagocytose door immuuncellen.

Van vetweefsel afgeleide mesenchymale stamcellen zijn een pluripotente, heterogene populatie van cellen die aanwezig zijn in menselijk vetweefsel.

Isolatie van uit vetweefsel afgeleide mesenchymale stamcellen wordt echter gemakkelijk bereikt met behulp van liposuctie-aspiraten of uitgesneden vetmonsters, die verkrijgbaar zijn met minimale donormorbiditeit.

Van vet afgeleide mesenchymale stamcellen kunnen worden gedifferentieerd in adipogene, chondrogene, myogene en osteogene cellijnen als reactie op specifieke stimuli. Als alternatief kunnen van vetweefsel afgeleide mesenchymale stamcellen onmiddellijk worden toegediend zonder in vitro expansie of differentiatie in kweek.

De buitengewoon hoge celopbrengst van lipoaspiraat (maar liefst 1*107 cellen uit 300 ml lipoaspiraat met een zuiverheid van ten minste 95%), in vergelijking met beenmergaspiratie, maakt van vetweefsel afgeleide mesenchymale stamcellen een bijzonder aantrekkelijke celbron voor de acute wond instelling.