Neues Glycosaminoglycan-basiertes Hydrogel für chronische Wunden

Eine neue, auf Glycosaminoglycan basierende Hydrogel-Auflage soll entzündliche Chemokine abfangen und so die Wundheilung bei chronifizierten Wunden verbessern. Eine entsprechend wirkende Wundauflage entwickelten Wissenschaftler der Universitätskliniken Leipzig und Dresden.

Wundversorgung am Fuß

Die Forschungsergebnisse mit dem neuartigen Hydrogelkomplex wurden im Science Translational Medicine publiziert (2017; DOI: 10.1126/scitranslmed.aai9044).

Chronische Wunden gehören in den meisten hausärztlichen Praxen leider zum Alltag. Trotz immer modernerer Therapiesysteme heilen manche Wunden nur sehr schwer und mitunter auch gar nicht ab. Sie gehören zu den großen Herausforderungen im Praxis- und Klinikalltag. Häufig sind chronische Wunden Folge von Diabetes oder Durchblutungsstörungen. Forscher aus Leipzig und Dresden entwickelten ein spezielles Hydrogel mit besonderen Zuckermolekülen. Spezielle Glycosaminoglycane (Heparinderivate) sollen entzündliche Prozesse reduzieren und so den Heilungsverlauf verbessern. Die neuartige Wundauflage wurde bereits erfolgreich im Mausmodell und in vitro an Exsudaten von humanen Zellen aus chronischen Ulcera getestet.

Entzündungen als Problematik chronischer Wunden

Die eigentliche Problematik schlecht heilender Wunden sind immer wieder aufflammende Entzündungen im Bereich offener Knochen- und Hautverletzungen. So wird die Wunde redundant mit Immunzellen überschwemmt. Die neu entwickelte Wundauflage soll das Eindringen dieser Immunzellen stoppen, den Heilungsverlauf anregen und so den Wundverschluss herbeiführen.

Neuartiger Heparin-starPEG-Komplex inaktiviert Botenstoffe

Die neue Hydrogelauflage besteht aus einem sternförmigen Polyethylenglycol (starPEG). Bisherige Hydrogelauflagen aus PEG bildeten lange Molekül-Ketten. In der neuen Auflage gehen von einem zentralen Punkt Verzweigungen ab, an deren Endigungen Heparin bindet. Das Heparin inaktiviert nun die von Immunzellen freigesetzten proinflammatorischen Zytokine im Wundbereich.

Wirkweise bei chronischem Ulcus cruris

In vitro testeten die Wissenschaftler ihre neu entwickelte Wundauflage an Zellen von Patienten mit chronischem Ulcus cruris. Dabei konnten sie beobachten, wie der Heparin-starPEG-Komplex die Migration von Monozyten und neutrophilen Granulozyten behinderte. Zudem stellten sie fest, dass parallel vier von Immunzellen freigesetzte Zyto- und Chemokine absorbiert und dementsprechend inhibiert wurden – und zwar Interleukin 8, das Monozyten-Chemoattraktionsprotein 1 (MCP-1) sowie die Makrophagen-Inflammationsproteine MIP-1α und MIP-1ß. Auslöser dieser Effekte ist Heparin, das durch das sternförmige Polyethylenglycol gleichmäßig im Hydrogel verteilt vorliegt.

Schnellerer Wundverschluss im Mausmodell/Vorteil gegenüber Promogran

Die neuartige Wundauflage wurde auch an gentechnisch veränderten Mäusen mit Diabetes mellitus und einer verzögerten Wundheilung untersucht. Verglichen wurde die Wirkweise des neuen Wundtherapeutikums mit dem bereits etablierten silberhaltigen Hydrogel Promogran. Im Ergebnis heilten Wunden, die mit dem neu entwickelten Heparin-starPEG-Komplex behandelt wurden, schneller ab. Der Erfolg resultierte aus einer besseren Entzündungsinhibition, einer schnelleren Granulation und Geweberegeneration sowie einer effektiveren Vaskularisierung im Wundmilieu.

Ausblick Humanmedizin

Erste Ergebnisse mit der neu entwickelten Wundauflage lesen sich vielversprechend. Für ein etabliertes Wundmanagement in der Humanmedizin fehlen jedoch noch weiterführende Tests. Die Zukunft wird zeigen, ob Auflagen mit dem neuen Heparin-starPEG-Komplex das Portfolio der Wundtherapeutika im Bereich chronischer Wunden erweitern. Zu wünschen wäre es Therapeuten und Patienten gleichermaßen.

Autor: Dr. Christian Kretschmer (Arzt)

Stand: 09.05.2017

Quelle:

Science Translational Medicine, Uni Leipzig

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