Material aus Schweinedarm ist Heilmittel für tiefe Wunden, Inkontinenz

Material aus Schweinedarm ist Heilmittel für tiefe Wunden, Inkontinenz
Material aus Schweinedarm ist Heilmittel für tiefe Wunden, Inkontinenz
Anonim

WEST LAFAYETTE, Indiana – Ein Material aus einer unwahrscheinlichen Quelle – dem Dünndarm eines Schweins – revolutioniert viele medizinische Verfahren.

Es wird verwendet, um chronische Wunden zu heilen, Inkontinenz bei Frauen zu behandeln und innere Organe und Hernien zu reparieren. Die bundesstaatliche Food and Drug Administration hat bisher fünf Anwendungen für seine Verwendung genehmigt, der letzte kam diesen Monat für Wunden „in voller Dicke“, die so schwerwiegend sind, dass sie manchmal zu einer Amputation führen.

Das Material veranlasst den menschlichen Körper, beschädigtes Gewebe mit wenig oder keiner Narbenbildung zu ersetzen, wodurch die Heilungseffizienz von kleinen Kindern wiederhergestellt wird.Wissenschaftler der Purdue University isolierten es aus Gewebeschichten namens Dünndarm-Submukosa oder SIS, nachdem sie vor mehr als einem Jahrzehnt entdeckt hatten, dass der Dünndarm ungewöhnliche heilende Eigenschaften besitzt.

"Das sieht nicht nur vielversprechend aus, es hat sich jetzt als wirksam erwiesen", sagt Stephen F. Badylak, leitender Forscher am Purdue Department of Biomedical Engineering, wo Wissenschaftler in den 1980er Jahren unerwartet die heilenden Eigenschaften von SIS entdeckten während wir nach Wegen suchen, um Ersatzblutgefäße herzustellen.

Das Material wurde seitdem vom Start-up-Unternehmen Cook Biotech Inc. mit Sitz im Purdue Research Park in West Lafayette für die Patientenversorgung entwickelt. SIS wurde bisher verwendet, um Hautwunden und chronische Wunden zu heilen, Harninkontinenz bei Frauen zu behandeln, innere Organe zu reparieren und die Gliedmaßen von Menschen zu retten, die an tiefen Wunden leiden, die zuvor nicht behandelbar waren.

Tierärzte verwenden es auch für zahlreiche Arten von Operationen, einschließlich solcher, die Amputationen verhindert und Augenverletzungen geheilt haben, die sonst zur Erblindung geführt hätten.

Forscher wissen noch nicht genau, wie SIS funktioniert, aber sie wissen, dass es im Wesentlichen als natürliches Gerüst für die Reparatur und das Wachstum von Gewebe fungiert und dass es zahlreiche Proteine ​​und "Wachstumsfaktoren" enthält, die den Heilungsprozess signalisieren.

"Es ist im Grunde das Gerüst von Mutter Natur für die Wundheilung", sagt Badylak, der seine ungewöhnlichen Eigenschaften während der Zusammenarbeit mit Leslie Geddes, Purdues Show alter Distinguished Professor Emeritus of Biomedical Engineering, entdeckte. "SIS bewirkt, dass der Körper eher wie ein Säugling oder ein kleines Kind heilt, im Gegensatz zu einem Erwachsenen."

Eine solche Heilungseffizienz eliminiert nahezu die Bildung von postoperativen Narben, die sich verformen und die gesunde Funktion des Gewebes beeinträchtigen.

"Narben sind der Fluch aller Chirurgen", sagt er.

Sobald es auf Hautwunden aufgetragen oder intern vernäht wird, fordert das Material den Körper auf, neues Gewebe aufzubauen, wodurch das aus dem Darm stammende Material auf unerklärliche Weise durch neues menschliches oder tierisches Gewebe ersetzt wird.Außerdem entspricht das Ersatzgewebe dem Gewebe, das ursprünglich in diesem Körperteil vorhanden war.

"Der Körper sieht das implantierte Material und sagt: 'Das muss repariert werden', also baut er das Material ab, während neue Zellen seines eigenen Typs wachsen", sagt Neal Fearnot, Präsident von Cook Biotech and a Purdue außerplanmäßiger Professor für Biomedizinische Technik. "Uns sind keine Fälle von Abstoßung bekannt, weder bei Menschen noch bei Tieren."

Sobald SIS in einem Körper platziert ist, hilft es bei der Proliferation neuer Blutgefäße, was für den Wundheilungsprozess wichtig ist. Die Blutgefäße ernähren das Transplantat und liefern lebenswichtige Moleküle, die der Körper benötigt, um das beschädigte Gewebe wieder aufzubauen. Das Material härtet auch als Reaktion auf Stress aus, ähnlich wie natürliches Gewebe.

Chirurgen haben kürzlich damit begonnen, SIS für eine neue Anwendung beim Menschen zu verwenden, die Hernienreparatur.

"Es wird eine sehr gute Sache für die Menschheit sein," sagt Matthew Parmenter, ein Arzt aus Bloomington, Indiana, der einer der ersten Ärzte war, der SIS für Wunden und offene Wunden einsetzte und der nun darüber behandelt hat 150 Patienten erfolgreich.

Unter den bisher gemeldeten Ergebnissen:

• Hartnäckige, offene Wunden, die selbst nach jahrelanger Behandlung einfach nicht verschwinden wollten, heilten innerhalb weniger Wochen. Solche Hautgeschwüre werden durch schlechte Durchblutung, Diabetes, Verletzungen oder ständigen Druck bei Patienten verursacht, die längere Zeit im Bett oder im Rollstuhl bleiben müssen. Einige der Wunden waren so schwer, dass sie sonst möglicherweise zu Amputationen geführt hätten.

• Auch Tierärzte waren überrascht zu sehen, dass sich Hunde von normalerweise verheerenden Verletzungen erholten, bei denen die Haut an ihren Beinen bei Unfällen abgerissen wurde, ein Phänomen, das als "Degloving" bekannt ist und früher zu einer Amputation geführt hätte. Nicht nur die gesamte Haut wuchs nach, was an sich schon ungewöhnlich ist, sondern auch die Haare wuchsen nach. Pferde und andere Tiere, die an Augenverletzungen litten, die so schwer waren, dass sie Blindheit verursachten, heilten, als SIS über der Verletzung angebracht wurde.

• Von 18 Frauen, die wegen Harninkontinenz behandelt wurden, erlangten alle innerhalb einer Woche nach der Operation die Harnkontrolle wieder. SIS wurde auch verwendet, um effektive Reparaturen an inneren Organen wie der Harnblase oder den Nieren durchzuführen, die sonst unmöglich gewesen wären.

Alvin Rutner, ein Urologe der Stanford University, verwendet SIS seit Januar 1999 zur Behandlung von Frauen mit Harninkontinenz gescheitert. In seiner hängenden Position wird der Harnröhrenmuskel belastet, so dass er nicht richtig schließen kann, was zu Inkontinenz führt. Allein durch Husten oder Lachen kann es zu einer unkontrollierten Abgabe von Urin kommen. Ärzte verwenden SIS, um eine Schlinge herzustellen, mit der die Blase wieder in eine normalere Position gezogen werden kann. Der Körper ersetzt das SIS im Laufe der Zeit durch sein eigenes Gewebe und hinterlässt eine natürliche Suspension.

Obwohl dieses Verfahren seit Jahren bekannt ist, hatten Ärzte noch nie ein wirklich geeignetes Material. Sie haben verschiedene synthetische Materialien verwendet, die mit der Zeit erodieren und anfällig für Infektionen sind. Chirurgen haben auch Material von Leichen verwendet, um die Schlinge herzustellen, aber es ist oft schwierig, dieses Material kurzfristig und in der richtigen Größe zu beschaffen.Auch Leichengewebe geben Anlass zu Bedenken hinsichtlich Krankheiten und Viren und müssen vor der Verwendung sorgfältig untersucht werden.

SIS stammt aus den mittleren Schichten des Dünndarms des Schweins. Es ist eine komplexe Matrix aus Kollagenen, anderen Proteinen und Wachstumsfaktoren, eine Kombination, die dem Körper irgendwie sagt, wie er Gewebe wieder aufbauen soll.

Schweinegewebe haben eine lange Geschichte der medizinischen Verwendung beim Menschen.

"Es gibt viele anatomische Ähnlichkeiten zwischen Schweinen und Menschen, insbesondere im Herz-Kreislauf-System", sagt Mark Bleyer, Vizepräsident von Cook Biotech.

Wissenschaftler wissen jedoch noch nicht genau, welche der zahlreichen Komponenten von SIS für ihre Funktion unerlässlich sind, ein Thema für zukünftige Forschung.

"Wundheilung ist ein unglaublich komplizierter Prozess", sagt Badylak. "Es gibt vieles, was nicht verstanden wird."

Wenn Forscher mehr über SIS wüssten, könnten sie das Material möglicherweise weiter auf bestimmte Organe und bestimmte Anwendungen zuschneiden, für die es derzeit keine wirksamen Behandlungen gibt.Fearnot, dessen Unternehmen das Material jetzt für verschiedene Verwendungszwecke entwickelt, untersucht etwa 80 potenzielle zukünftige Anwendungen.

"Wir sind nur die Spitze des Eisbergs", sagt er.

Unternehmen der Cook Group Inc. aus Bloomington, Indiana, wurden zur Vermarktung aller SIS-Anwendungen mit Ausnahme von orthopädischen Anwendungen lizenziert, die an DePuy Orthopedics Inc. aus Warschau, Indiana, lizenziert wurden.

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