Summary
Neovascularization of prosthetic vascular grafts seems to play an important role in
the prevention of early graft failure due to infection or thrombotic occlusion. The
process of angiogenesis and neovascularization was analyzed for throe different prosthetic
vascular grafts (PTFE, Dacron double microvelour and gelatin-coated Dacron double
microvelour) in vivo by means of fluorescence microscopy. Under Nembutal anesthesia
(50 mg/kg BW) Syrian golden hamsters were fitted with a dorsal skinfold chamber, which
contains the cutaneous skeletal muscle as well as subcutaneous tissue, and allows
for quantitative analysis of the microcirculation for a prolonged period of time.
In each chamber one piece (1mm2 ) of all three vascular grafts was implanted. Five days after implantation neovascularization
was ascertained in 9/11 (coated) and 8/11 (non-coated) Dacron grafts, while only 4/11
PTFE implants revealed new microvessels. On day 10 the density of newly-formed microvessels
was significantly higher (p < 0.001) in Dacron grafts (234.3 ± 31.2 cm-1 and 238.9 ± 41.3 cm-1 respectively) as compared to PTFE implants (154.9 ± 30.4 cm-1 ). In addition, Dacron grafts revealed a larger neovascularization zone extending
into the perigraft tissue. 12 days after implantation non-coated Dacron grafts were
most tightly integrated into the perigraft tissue. The better neovascularization of
Dacron might be due to the high porosity of the graft compared to low porous PTFE,
which revealed insufficient neovascularization.
Zusammenfassung
Bei rekonstruktiven gefäßchirurgischen Eingriffen werden heute als Ersatz für größere
Arterien vor allem alloplastische Gefäßprothesen aus Polyethylenterephthalat (Dacron)
oder Polytetrafluorethylen (PTFE) verwendet. Die häufigsten Früh-komplikationen nach
gefäßprothetischem Ersatz sind die Infektion und der thrombotische Verschluß des Implantates.
Als Ursache der Infektion wird eine eingeschränkte Verankerung der Prothese im Peritransplantatgewebe
durch fehlende Neovaskularisierung mit Ausbildung von seröser Flüssigkeit im Bereich
der Grenzfäden zwischen Prothese und Perigraft angenommen. Für den thrombotischen
Verschluß wird das fehlende transmurale Kapillarwachstum mit mangelhafter oder fehlender
Ausbildung einer Neointima verantwortlich gemacht. Ziel der Studie war, die Neovaskularisierung
der drei Gefäßprothesen PTFE, Dacron Doppel-Mikrovelour und gelatinebeschichtetes
Dacron Doppel-Mikrovelour quantitativ zu analysieren.
Als Modell wurde die Rückenhautkammer des Syrischen Goldhamsters (Implantation unter
Nembutalanästhesie, 50mg/ kg KG i. p.) verwendet, welche quantitative Analysen der
Mikrozirkulation mittels Video-Vitalmikroskopie-Scanning-Technik erlaubt. In jede
Kammer wurden jeweils ca. 1mm2 große Stücke der drei unterschiedlichen Prothesen implantiert.
Fünf Tage nach Implantation konnte bei neun unbeschichteten und acht beschichteten
von jeweils 11 Dacronimplantation eine beginnende Neovaskularisierung nachgewiesen
werden, während zu diesem Zeitpunkt lediglich vier der 11 PTFE-Implantate neugebildete
Mikrogefäße aufwiesen. Die funktionelle Gefäßdichte der Neovaskularisierung im Perigraft
war 10 Tage nach Implantation bei Dacronimplantaten (234,3 ± 31,2 cm-1 bzw. 238,9 ± 41,3 cm-1 ) signifikant höher (p < 0,001) gegenü PTFE-Implantaten (154,9 ± 30,4 cm-1 ). Hierbei bewirkten Dacronimplantate eine größere maximale Neovaskularisierungsbreite
ins Peritransplantatgewebe. 12 Tage nach Implantation zeigten unbeschichtete Dacronimplantate
die beste Verankerung im Perigraft sowie transmurales Kapillarwachstum.
Unbeschichtetes Dacron Doppel-Mikrovelour erlaubt, wohl bedingt durch die hohe Wandporosität
und Aufrankung der Prothesenwand durch senkrecht eingearbeitete Schlingen, eine frühzeitige
Neovaskularisierung mit hoher Gofäßdichte, transmuraler Kapillareinsprossung und fester
Verankerung der Prothese im Peritransplantatgewebe. Gelatinebeschichtetes Dacron Doppel-Mikrovelour,
welches im klinischen Gebrauch wie auch PTFE kein Preclotting erfordert, läßt eine
ähnlich günstige Neovaskularisierung im Peritransplantatgewebe zu, ohne jedoch eine
vergleichbare transmurale Kapillareinsprossung aufzuweisen. PTFE dagegen, wohl aufgrund
der geringen Wandporengröße, wird nur wenig von Mikrogefäßen vaskularisiert und daher
nicht ins Peritransplantatgewebe integriert.
Key words
Prosthetic vascular grafts - Neovascularization - Intravital microscopy - Hamster
