Publikationen im April 2017 - Chitosan Hydrogele

Im April 2017 sind 252 Veröffentlichungen über Chitosan und Chitosan Derivate entstanden. Die wissenschaftliche Zeitschrift „International Journal of Biological Macromolecules” publizierte die meisten Chitosan-bezogenen Artikel (23), gefolgt vom „Colloids and Surfaces B: Biointerfaces“ (7) und „Carbohydrate Polymers“ (6). Forscher aus China (48 Artikel) führen wie immer die Top Liste der führenden Nationen in der Chitosan Forschung an. Deutschland kann jedoch mit 5 Publikationen im April auch unter den Top 10 gefunden werden.

Tabelle: Länder mit den meisten Veröffentlichungen über Chitosan und Chitosan Derivate im April 2017. Quelle: gopubmed

Für die Anwendung als Film oder Hydrogel in der Wundheilung ist Chitosan ein intensiv erforschtes Biomaterial. Gründe dafür sind die Fähigkeit von Chitosan Hydrogelen Wasser zu absorbieren um eine feuchte Wundumgebung zu gewährleisten und gleichzeitig die Ansammlung von Flüssigkeiten zu verhindern. Für die Wundheilung der Haut ist die Zellproliferation und Gewebebildung, inklusive Angiogenese und Granulierung, notwendig. Fibroblasten differenzieren zu Myofibroblasten, setzen wichtige Wachstumsfaktoren frei und synthetisieren benötigte Matrixproteine und Fasern.

Peptid-modifizierte Chitosan-Hydrogele beschleunigen die Wundheilung der Haut durch Förderung der Proliferation, Migration und Sekretion von Fibroblasten.

Peptide-modified Chitosan Hydrogel accelerates skin wound healing by promoting fibroblast proliferation, migration and secretion. Chen X., Zhang M., Chen S. et al., Cell Transplantation, April 2017. [Epub ahead of print] doi: 10.3727/096368917X695687

Im ersten Artikel wurden die Effekte von Peptid SIKVAV (Ser-Ile-Lys-Val-Ala-Val)-modifizierten Chitosan (85% Deacetylierungsgrad, Molekulargewicht 100,000) Hydrogelen für die Wundheilung untersucht. Das vom Laminin alpha1 stammende Peptid SIKVAV zeigte bereits in früheren Studien positive Effekte auf die Fibroblasten Proliferation und Migration, ähnlich wie Laminin selbst. Die Forscher untersuchten das Potential vom Peptid SIKVAV die Fibroblasten Proliferation und Migration, sowie die Freisetzung von Wachstumsfaktoren, zu unterstützen.

Ergebnisse

In vitro: Primäre Fibroblastenzellen wurden mit verschiedenen Peptid Konzentrationen für 1, 2 und 3 Tage inkubiert.

• Erhöhte Proliferation für Konzentrationen>100 µg nach 2/3 Tagen
• Migration wurde konzentrationsabhängig induziert
• Freisetzung von Wachstumsfaktoren (EGF, bFGF, TGF-β1, VEGF) bei 400 µg/ml

Außerdem wurden SIKVAV-modifizierte Chitosan Hydrogele für die Behandlung von Hautwunden bei Mäusen eingesetzt. Verwundete Mäuse wurden in vier Gruppen eingeteilt:

• Negative Kontrollgruppe: Keine Wundbehandlung
• Zwei positive Kontrollgruppen: Injektion mit Peptid SIKVAV Lösung oder Wundverband mit Chitosan
• Versuchsgruppe: Peptide SIKVAV-modifiziertes Chitosan Hydrogel

In vivo Ergebnisse für die Anwendung von Peptid-modifizierten Chitosan Hydrogele im Vergleich zu Negativ- und Positivkontrollen:

• Verbessertes Epithelwachstum und erhöhtes Auftreten von Kollagenfasern an der Wunde, bestätigt durch Hämatoxylin-Eosin-Färbung
• Stärker Induktion der Angiogenese, nachgewiesen durch Immunhistochemie

Schlussfolgerung: Die Studie zeigte die positiven Effekte des Peptid SIKVAV-modifizierten Chitosan Hydrogels für die Behandlung von Hautwunden. Die synergistisch wirkenden Hydrogele verbesserten die Epithelisierung, die Angiogenese und Einlagerung von Kollagenfasern für eine verbesserte Wundheilung. Ihr Einsatz für die Behandlung von Wunden ist vielversprechend.

Quelle: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28447570

Sehr interessant ist auch die folgende Studie von Forschern aus Philadelphia, die Chitosan-basierte Wundauflagen bereits in der Praxis eingesetzt und untersucht haben.

Der Einsatz von Chitosan-Wundauflagen mit Silber zur Behandlung von Brandwunden in der Kinderheilkunde: Eine Pilotstudie

The use of a chitosan dressing with silver in the management of paediatric burn wounds: a pilot study. Journal of wound care. Massand S., Cheema R., Brown S. et al., Journal of wound care, 26(sup4):S26-S30. April 2017. doi: 10.12968/jowc.2017.26.Sup4.S26.

In dieser Pilotstudie wurden Wundauflagen mit Chitosan und Silber zur Behandlung von Brandwunden in einer pädiatrischen Klinik untersucht. Insgesamt wurden 10 Kinder mit Verbrennungen zweiten Grades (Anzahl 12) mit Chitosan-basierten Silber-Wundauflagen behandelt. Vor der Anwendung wurden die Wundauflagen befeuchtet und auf mögliches Schrumpfen überwacht. Die Wundheilung der Patienten wurde bei anschließenden Folgeuntersuchungen überwacht. Die Verbrennungen der Kinder hatte im Schnitt eine Größe von 3,6% der gesamten Körperoberfläche. Die Wundauflagen wurden entfernt, wenn die Wunde verheilt war.

Ergebnisse:

• Kein Formverlust durch Befeuchtung
• Verbände blieben bei Entfernung unversehrt
• Keine Wundinfektionen im Verlauf der Studie

Schlussfolgerung: Im Vergleich zu häufig im klinischen Alltag eingesetzten Hydrofiber-Wundverbänden, zeigten die Chitosan-basierten Auflagen keine Zersetzung oder Formverlust und sind optimal für eine feuchte Wundbehandlung. Aufgrund dessen sollten silberhaltige Chitosan-Wundverbände als vielversprechende Alternative zu traditionellen Wundauflagen in der Klinik weiter erforscht werden.

Quelle: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28379104

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