Funktionalisierung von Kollagenmembranen mit Wachstumsfaktoren von aktivierten Thrombozyten

Problemstellung und Zielsetzung: Ein Ansatz zur Förderung der Regeneration von Hart- und Weichgewebe ist die Funktionalisierung von Biomaterialien mit Wachstumsfaktoren von aktivierten Thrombozyten. Bekannt ist, dass Überstände von aktivierten Thrombozyten durch hohe Mengen an "platelet-derived growth factor"(PDGF)-Isoformen ein stark mitogenes Potential besitzen. Unbekannt ist, ob Kollagenmembranen als Trägermaterial geeignet sind. Um zu klären, ob Kollagenmembranen mit Thrombozytenüberständen funktionalisiert werden können, untersuchten wir deren Wirkung auf die Proliferation von Fibroblasten aus dem parodontalen Ligament (PDLF) und der Gingiva (GF). Material und Methoden: Um dieses Ziel zu erreichen, wurden Überstände von aktivierten Thrombozyten nach einem etablierten Protokoll gewonnen und auf Kollagenmembranen lyophilisiert. Um die Freisetzungskinetik zu bestimmen, werden die Überstände der Membranen nach 1, 3, 6, 24 und 48 Stunden entnommen. Der Effekt dieser Überstände auf die Proliferation von PDLF und GF wird mit einem Bioassay mit 3[H]-Thymidin-Einbau bestimmt und mit der Wirkung von unbehandelten Membranen verglichen. Darüber hinaus wird die freigesetzte Menge von PDGF-BB mittels Elisa gemessen. Die Morphologie der Membran wurde mittels Elektronenmikroskop untersucht. Resultate: Unsere Daten zeigen, dass Überstände von Kollagenmembranen die mit PRS und SC-PRS beladen wurden die Proliferation von PDLF und GF steigern. Der stärkste Effekt zeigte sich bei Überständen, die nach einer Stunde gewonnen wurden. Überstände die nach sechs Stunden gewonnen wurden zeigten kaum eine Steigerung der Proliferation. Ähnliche Ergebnisse zeigten sich auch bei der Bestimmung der Freisetzung von PDGF-BB. Auch hier zeigten die Überstände der Kollagenmembranen nach einer Stunde die höchste PDGF-BB Konzentration. Elektronenmikroskopische Untersuchungen der Membran zeigten keine morphologischen Veränderungen durch die Behandlung mit PRS oder SC-PRS. Schlussfolgerung: Kollagenmembranen können mit Thrombozytenüberständen beladen werden. Sie setzen Wachstumsfaktoren frei und steigern so die Proliferation von parodontalen Fibroblasten. Ob diese mitogene Wirkung auch zu einer Förderung der Gewebsregeneration führt müssen weiterführende Studien zeigen.Background and Objective: One approach to advance the regeneration is to functionalize biomaterials with growth factors released from activated platelets. Unknown is however , if collagene barrier membranes can be used as carrier for growth factors released from activated platelets. Here we aimed to reveal if collagene barrier membranes can be loaded with supernatants form activated plateletets. Material and Methods: We loaded collagene barrier membranes with platelet-released supernatant (PRS) and serum containing (SC)-PRS by freeze-drying. Supernatants from these preperations were performed at hour 1, 3, 6, 24 and 48 hours. To reveal the release of bioactive growth factors from the membranes, cell proliferation was measured in fibroblasts from the gingiva and the periodontal ligament. In addition we measured the release of platelet-derived growth factor-BB (PDGF-BB) in the supernatants form the collagen barrier membranes via immune assays. Evaluation of the morphology after treatment with PRS or SC-PRS was performed with scanning electron microscopy. Results: Incubation of the fibroblasts with supernatants of collagen barrier membranes loaded with PRS and SC-PRS increased proliferation. This increase was most prominent in supernatants from the first hour. This increase in the mitogenic activity was paralleled by an increase in PDGF-BB is in the supernatants form the collagene barrier membranes. Overall SC-PRS showed higher effects than PRS. Scanning electron microscopy did not reveal morphological changes of the membrane after treatment with PRS or SC-PRS. Conclusions: The results of the present study suggest that collagene barrier membranes can be loaded with supernatants from activated platelets and that platelet-released growth factors retained their mitogenic activity. Further studies are required to reveal whether this pro-mitogenic activity translates into enhanced tissue regeneration.eingereicht von Eva-Maria MozganAbweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersZusammenfassung in engl. SpracheWien, Med. Univ., Dipl.-Arb., 2013(VLID)171501

BMC Oral Health / Release kinetics and mitogenic capacity of collagen barrier membranes supplemented with secretome of activated platelets - the in vitro response of fibroblasts of the periodontal ligament and the gingiva

Background Platelet preparations can stimulate the healing process and have mitogenic properties. We hypothesized that collagen barrier membranes (CBM), clinically used in guided bone regeneration and guided tissue regeneration, can serve as carriers for platelet secretome. Methods Secretome was generated from washed platelets and unwashed platelets (washed/unwashed PSEC) and lyophilized onto CBM. Overall appearance of CBM was evaluated by scanning electron microscopy. The impact of PSEC on cell attachment was measured based on fluorescence microscopy with DiI-labeled cells. To assess the release kinetics, supernatants of CBM were collected and medium was replaced at hour 148. The mitogenic effect was evaluated with periodontal fibroblasts. Furthermore, the release of total protein, platelet-derived growth factor (PDGF)-BB, and transforming growth factor (TGF) 1 was measured. Results CBM overall appearance and cell attachment was not modulated by PSEC. Supernatants taken after one hour induced a mitogenic response in fibroblasts and showed the highest levels of total protein, TGF1 and PDGF-BB. These effects decreased rapidly in subsequent supernatants. While supernatants of CBM loaded with unwashed PSEC induced a stronger mitogenic response than supernatants of CBM loaded with washed PSEC this difference between the PSEC preparations was not observed when cells were seeded on 48hours-washed CBM. Conclusions CBM release platelet-derived factors in continuously declining release kinetics.(VLID)484741