Einfluss resterilisierter Kunststoffnetze aus Polypropylen auf das Wachstum humaner Fibroblasten

Zusammenfassung

Einleitung: In einer experimentellen in vitro Untersuchung sollte der Einfluss resterilisierter Kunststoffnetze aus Polypropylen (Prolene®) auf die Proliferation und Apoptose humaner Fibroblasten getestet werden.
Methodik: Humane Fibroblasten wurden in einer Dichte von 3 × 10⁴ Zellen/Loch mit einem speziellen Wachstumsmedium in 6-Lochplatten eingesät. Nach vorheriger Autoklavierung der Netze bei 121 °C für 20 min. entsprechend den Angaben des Herstellers (Ethicon, Norderstedt) inkubierten wir 2 × 2 cm große Netzstückchen für 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42 und 48 Std. zusammen mit den Fibroblasten. Ansätze von Zellen mit nicht-resterilisiertem Netz bzw. ohne Netz dienten als Kontrolle. Proliferationsindex und Apoptoserate wurden durchflusszytometrisch nach Färbung der Zellen mit einem FITC-markierten Antikörper gegen das Ki-67 Antigen bzw. mit FITC-markiertem Annexin-V und Propidiumjodid bestimmt.
Ergebnisse: Nach 48 Std. fand sich in der Gruppe mit den resterilisierten Netzen ein signifikanter Rückgang des Proliferationsindexes von 86 % auf 42 %. Im Vergleich dazu fiel er bei den nicht-resterilisierten Netzen nur geringgradig auf 75 % und bei den Kontrollen ohne Netz auf 80 %. Die Apoptoserate stieg nach Inkubation mit den resterilisierten Netzen von 2 % signifikant auf 48 % an, im Vergleich zu den Ansätzen der beiden Kontrollgruppen, wo dieser deutlich geringer ausfiel (mit Netz: 19 %; ohne Netz: 10 %).
Schlussfolgerung: Resterilisierte Netze hemmen das Wachstum humaner Fibroblasten in vitro drastisch, was sich durch eine erniedrigte proliferative Aktivität und eine erhöhte Apoptoserate ausdrückt. Ursächlich könnte dies durch das Freisetzen von toxischen Substanzen aus den Netzen bedingt sein, die das Zellwachstum negativ beeinflussen. Deshalb kann eine Resterilisierung nicht empfohlen werden.

Abstract

Introduction: We investigated the influence of resterilized polypropylen meshes (Prolene®) on proliferation and apoptosis of human fibroblasts in an experimental in vitro study.
Method: Human fibroblasts were seeded into six-well culture dishes in a density of 3 × 10⁴ cells/well. After resterilization of meshes (steam autoclave, 121 °C, 20 min.) according to the manufacturer‘s recommendations (Ethicon, Norderstedt) square sheets of 2 × 2 cm were incubated with fibroblasts over a period of 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42 and 48 h. Preparations of fibroblasts with non-resterilized meshes and without meshes served as controls. Proliferation index and apoptotic index were estimated by flow cytometry after cell staining with an FITC-conjugated antibody against the Ki-67 antigen or with FITC-conjugated Annexin-V and propidium jodide, respectively.
Results: A significant reduction of the proliferation index from 86 % to 42 % was found after 48 h incubation of cells with resterilized meshes, whereas only a slight decrease was found in the group with non-resterilized meshes (75 %) and in controls without meshes (80 %). Apoptotic index increased significantly from 2 % to 48 % after 48 h incubation with resterilized meshes in comparison to both control groups, where only a slight increase could be observed: non-resterilized meshes to 19 % and without meshes to 10 %.
Conclusion: Resterilized meshes inhibit growth of human fibroblats in vitro significantly, demonstrated by a reduced proliferative activity and an increased apoptotic index. This could be caused by a release of toxic substances from the meshes, which have a negative influence on cell growth. Therefore, resterilization cannot be recommended.

Kunststoffnetze - Polypropylen - Resterilisation - Fibroblasten - Proliferation - Apoptose

Meshes - Polypropylen - Resterilization - Fibroblasts - Proliferation - Apoptosis

Literatur

• 1 Duchrow M, Windhövel U, Bethge T, Schwandner O, Markert U, Bruch H P, Broll R. Kunststoffnetze aus Polypropylen beeinflussen das Wachstum humaner Zellen in vitro - eine experimentelle Studie.  Chirurg. 2002;  73 154-160
• 2 Hoppert T, Pistner H, Stolte M, Mühling J. Sarkomauslösung durch resorbierbares Osteosynthesematerial bei der Ratte. Eine vorläufige Mitteilung.  Z Orthop Ihre Grenzgeb. 1992;  130 244-247
• 3 Klinge U, Klosterhalfen B, Conze J, Limberg W, Obolenski B, Öttinger A P, Schumpelick V. Modified mesh for hernia repair that is adapted to the physiology of the abdominal wall.  Eur J Surg. 1998;  164 951-960
• 4 Klinge U, Klosterhalfen B, Müller M, Anurov M, Öttinger A, Schumpelick V. Influence of polyglactin-coating on functional and morphological parameters of polypropylene-mesh modifications for abdominal wall repair.  Biomaterials. 1999;  20 613-623
• 5 Klosterhalfen B, Klinge U, Henze U, Bhardwaj R, Conze J, Schumpelick V. Morphologische Korrelation der funktionellen Bauchwandmechanik nach Mesh-Implantation.  Langenbecks Arch Chir. 1997;  382 87-94
• 6 Klosterhalfen B, Klinge U, Schumpelick V. Functional and morphological evaluation of different polypropylene-mesh modifications for abdominal wall repair.  Biomaterials. 1998;  19 2235-2246
• 7 Klosterhalfen B, Klinge U, Hermanns B, Schumpelick V. Pathologie traditioneller chirurgischer Netze zur Hernienreparation nach Langzeitimplantation im Menschen.  Chirurg. 2000;  71 43-51
• 8 Liakakos T, Karanikas I, Panagiotidis H, Dendrinos S. Use of Marlex mesh in the repair of recurrent incisional hernia.  Br J Surg. 1994;  81 248-249
• 9 O'Connell T X, Fee H J, Golding A. Sarcoma associated with dacron prosthetic material: case report and review of the literature.  J Thorac Cardiov Sur. 1976;  72 94-96
• 10 Ott G. Fremdkörpersarkome. Exp Med Pathol Klin. Springer, Berlin-Heidelberg-New York 1970; Bd 32
• 11 Pistner H, Gutwald R, Ordung R, Reuther J, Mühling J. Poly(L-lactide): a long-term degradation study in vivo. Part I: Biological results.  Biomaterials. 1993;  14 671-677
• 12 Schumpelick V. Editorial: Biotop Mensch.  Chirurg. 1999;  70 845-846
• 13 Schumpelick V, Conze J, Klinge U. Die präperitoneale Netzplastik in der Reparation der Narbenhernie.  Chirurg. 1996;  67 1028-1035
• 14 Schumpelick V, Klinge U, Welty G, Klosterhalfen B. Meshes in der Bauchwand.  Chirurg. 1999;  70 876-887
• 15 Schumpelick V, Klosterhalfen B, Müller M, Klinge U. Minimierte Polypropylen-Netze zur präperitonealen Netzplastik (PNP) der Narbenhernie.  Chirurg. 1999;  70 422-430
• 16 Weiss W M, Riles T S, Gouge T H, Mizrachi H H. Angiosarcoma at the side of a dacron vascular prosthesis: a case report and literature review.  J Vasc Surg. 1991;  14 87-91