Untersuchung der Lymphozyteninfiltrate in implantierte PVA-Schwämme nach der Therapie infizierter Wunden mit Vakuumversiegelung

Abstract

Postoperative Wundinfektionen sind häufig die Ursache chronischer Wunden. Eine effektive Behandlungsmöglichkeit bietet die VAC-Therapie. Sie stellt eine erweiterte Form der Drainage dar, bei der dem Redonschlauch ein poröser PVA-Schwamm aufgesetzt und beides zusammen in die Wunde eingebracht wird. Der Vorteil gegenüber der üblichen Redondrainage ist, dass der PVA-Schwamm der Wundgrösse entsprechend angepasst werden kann. Dies wiederum ermöglicht die Drainage der Wundflüssigkeit aus der gesamten Wunde. Ziel der VAC-Therapie ist der möglichst schnelle Wundverschluss. Klinische Studien über die VAC-Therapie ergaben fast ausschliesslich positive Ergebnisse. Dennoch gibt es kaum Daten über die Ursachen der vorteilhaften Wirkung der VAC-Therapie auf die Wundheilung. Ein Teil der Daten stammt von Untersuchungen am Tiermodell die zeigten, dass durch die VAC-Therapie die Durchblutung der Wundumgebung, die Bildung von Granulationsgewebe, sowie die Reduktion der infizierenden Bakterien gefördert wird. Völlige Unklarheit herrschte bislang über die Anwesenheit und Funktion inflammatorischer Zellen (Neutrophile Granulozyten, Makrophagen, Lymphozyten und Dendritische Zellen) innerhalb der Wunde bzw. des PVA-Schwammes während der VAC-Therapie. In dieser Arbeit wurden deshalb die in den PVA-Schwamm infiltrierenden Zellen mit Hilfe der Immunhistochemie und der Durchflusszytometrie charakterisiert, sowie im weiteren Verlauf in Bezug auf ihre Aktivität, Funktionalität und Spezifität analysiert. Es konnte gezeigt werden, dass in den PVA-Schwämmen neben einer grossen Anzahl von Neutrophilen Granulozyten und Erythrozyten immer, wenn auch in geringer Menge, T-Lymphozyten, NK-Zellen, Makrophagen und höchstwahrscheinlich auch Dendritische Zellen zu finden sind. Dies entspricht sowohl den Zellen, die in der Entzündungsphase in die frische Wunde infiltrieren als auch den Zellen, die für die Abwehr einer Infektion mit extrazellulären Bakterien verantwortlich sind. In den durchflusszytometrischen Untersuchungen über die Expression des Aktivierungsmarkers HLA-DR, des Gedächtniss-/Aktivierungsmarkers CD45R0 und der a-Kette des IL-2 Rezeptors (CD25) zeigte sich, dass die Schwamm-T-Lymphozyten im Vergleich zu den autologen, peripheren Blut-T-Lymphozyten eine eigene Population darstellen. Dies konnte im Zellproliferations-ELISA durch Stimulation mit Mitogen, Superantigenen, Recall-Antigenen und hitzeinaktivierten Wunderregern weiter bestätigt werden, denn die Antwort der Schwamm-T-Lymphozyten unterschied sich immer von der der autologen, peripheren Blut-T-Lymphozyten. Die Stimulation der Schwamm-T-Lymphozyten mit den hitzeinaktivierten Wunderregern weisen ausserdem darauf hin, dass zumindest die CD4+ T-Lymphozyten Erreger-spezifisch in den PVA-Schwamm rekrutiert werden. Die in vitro Versuche zur Differenzierung Dendritischer Zellen aus Schwamm-Makrophagen durch Inkubation mit GM-CSF, IL-4 und TNF-a ergaben in zwei Fällen CD1a+ und HLA-DR+ Zellen. Ob es sich dabei tatsächlich um Dendritische Zellen handelt, müsste in weiteren Experimenten untersucht werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit geben Aufschluss über die Infiltration, Zusammensetzung und Funktion der verschiedenen, zur Wundheilung und Infektionsabwehr benötigten Zelltypen innerhalb der menschlichen Wunde bzw. des Schwammes. Aus diesen Erkenntnissen ergeben sich neue Ideen zur Verbesserung des PVA-Schwammes in der VAC-Therapie und möglicherweise auch dessen Anwendung innerhalb der Tumortherapie.

Vacuum-assisted closure involving the implantation of polyvinyl alcohol foam is a technique developed recently for the treatment of patients suffering from wound infection or chronic wound. This method has been shown to improve and accelerate wound healing. However, little is known about the cell populations that may infiltrate the foam, and their potential role in resolving the infection and promoting granulation tissue formation. Our study demonstrates that wound implanted foams are mainly infiltrated with granulocytes, but that mononuclear cells, including macrophages and minor populations of T, B, and natural killer lymphocytes, are also present. We show that foam-infiltrating T cells, especially CD4+ T cells, constitute a phenotypically and functionally heterogeneous population influenced by wound-infecting bacteria. Thus, T lymphocytes could play a role in wound cleansing. In addition, our data indicate that implanted polyvinyl alcohol foams might be suitable microenvironments for manipulating T-cell mediated immune responses in patients.