Gerade bei ausgedehnten Nerventraumen mit Substanzdefekten (Plexusverletzungen) führen periphere Nervenrekonstruktionen nach wie vor zu unbefriedigenden Ergebnissen. Die Standardtherapie substanzieller Nervendefekte sind autologe Nerventransplantate (Autografts), die mikrochirurgisch zwischen die beiden Nervenenden genäht werden. Diese Methode ist jedoch mit beträchtlichen Nachteilen verbunden, wie dem Verlust der Spendernervfunktion, operativer Mehraufwand, Neuromentstehung, Begrenztheit an geeigneten Spendernerven und häufig unvollständige funktionelle Wiederherstellung. Als therapeutische Alternative kommen heute kommerzielle Nervenschienen in Betracht, deren Anwendung allerdings auf kurze Defekte kleiner Nerven beschränkt ist, da den Axonen für eine erfolgreiche Regeneration über größere Distanzen wichtige zelluläre und extrazelluläre Leitstrukturen fehlen. In der vorliegenden Studie sollte durch Vorbehandlung autologer Muskulatur eine solche Leitstruktur hergestellt werden und in Kombination mit Kollagenschienen bei der Wiederherstellung größerer Nervendefekte im Rattenmodell untersucht werden. Dazu erfolgte in 24 Lewis Ratten die operative Entfernung eines 14 mm langen N. ischiadicus Segments mit sofortiger Rekonstruktion durch eine der folgenden Methoden (n=8): (1) Autograft; (2) matrixfreie Kollagenschiene; (3) Kollagenschiene gefüllt mit modifizierter denaturierter autologer Muskulatur. Die funktionelle Wiederherstellung wurde postoperativ kontinuierlich mit Hilfe von Fußabdruck- und Videoganganalyse überwacht. Nach acht Wochen schlossen sich elektrophysiologische, sowie qualitative und quantitative strukturelle Untersuchung des Nervs auf verschiedenen Querschnittshöhen und der Zielmuskulatur an. Wie erwartet zeigten matrixfreie Kollagenschienen in diesem Tiermodell über die große Defektlänge eine schwache Regenerationsleistung mit unvollständiger funtioneller Wiederherstellung. Mit einer signifikant höheren Zahl regenerierter Axone, geringerer Muskelatrophie und normalerem Gangbild war das Autograft funktionell und strukturell beiden Schienengruppen überlegen. Muskelgefüllte Schienen wiesen überlegene Faserqualitäten (Fasergröße, Myelindicke) im Vergleich zu den anderen Studiengruppen auf, was möglicherweise auf den myelinisierungsfördernden Effekt von muskulärem Laminin zurückzuführen ist. Im Vergleich zu matrixfreien Schienen brachte dies funktionell allerdings keinen Vorteil. Wie elektronenmikroskopische Untersuchungen ergaben, ist diese Beobachtung vermutlich auf eine inkomplette Denaturierung der eingebrachten Muskulatur zurückzuführen, die zu einer mechanischen Obstruktion der axonalen Regeneration geführt hatte. Elektrophysiologische Messungen konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen den Studiengruppen feststellen. Da die Leitgeschwindigkeit durch Ableitungen aus dem M. Gastrocnemius berechnet wurde, ist diese Aussage, nach neueren Erkenntnissen unserer Arbeitsgruppe, allerdings kritisch zu beurteilen, da abberante Signalleitungen zu falsch-positiven Messungen führen können. Die gegenwärtig zur Verfügung stehenden Denaturierungsverfahren werden vor dem Hintergrund dieser Studie kritisch diskutiert, da sie zu einer Beeinträchtigung der Regeneration führen können. Ein optimiertes Verfahren vorausgesetzt sind jedoch weitere Verbesserungen mit modifizierten Schienen zu erwarten. Neue Einblicke in die komplexen molekularen Zusammenhänge des Nervensystems und Fortschritte im Bereich des Tissue- und Genetic-Engineering eröffnen heute unzählige vielversprechende experimentelle Ansätze. Dieses Wissen gilt es weiterhin für die Entwicklung von Methoden einzusetzen, die gerade bei der Therapie ausgedehnter Nervenverletzungen noch erfolgreich sind.     «

Gerade bei ausgedehnten Nerventraumen mit Substanzdefekten (Plexusverletzungen) führen periphere Nervenrekonstruktionen nach wie vor zu unbefriedigenden Ergebnissen. Die Standardtherapie substanzieller Nervendefekte sind autologe Nerventransplantate (Autografts), die mikrochirurgisch zwischen die beiden Nervenenden genäht werden. Diese Methode ist jedoch mit beträchtlichen Nachteilen verbunden, wie dem Verlust der Spendernervfunktion, operativer Mehraufwand, Neuromentstehung, Begrenztheit an gee...     »

Peripheral nerve reconstruction is often associated with poor results, especially in case of excessive nerve trauma. The gold standard for bridging nerve lesions is the autologous nerve graft. This method, however, is beset with numerous drawbacks, such as loss of donor nerve function, additional operation time, neuroma formation, scarcity of suitable donor nerve material and often incomplete functional recovery. Today, artificial nerve conduits can be used as an alternative – but only for small nerve gaps since conventional conduits lack important cellular and extracellular guidance. In this study, a temporary guidance structure was provided by modifying autologous muscle tissue and combining it with a conventional collagen conduit. To evaluate the in vivo regenerative potential of such a tube, 14 mm sciatic nerve defects were surgically created in 24 Lewis rats and immediately reconstructed using one of the following methods: autograft; conventional bovine type I collagen tube and collagen tube filled with autologous denatured muscle tissue. Functional regeneration was continuously evaluated using footprint- and video gait analysis. After eight weeks, evaluation was complemented by electrophysiology, as well as qualitative and quantitative structural assessment of the nerve at different cross-sectional levels and the target muscle. As was expected, empty collagen tubes showed an incomplete nerve regeneration accross the large nerve gap in this animal model. Structurally and functionally, the autograft was superior to the other methods, with higher axon counts, a more normal gait pattern and less severe muscle atrophy. Potentially due to the myelin-producing effect of muscular laminin, significantly improved nerve fiber qualities were observed inside muscle-filled tubes. These qualities did, however, not help to improve functional recovery above the level of emtpy tubes. Based on structural and ultrastructural observations of the muscle tissue in vivo, we have to assume that an incomplete denaturation constituted a mechanical barrier for axonal outgrowth. Electrophysiological assessment failed to show a significant difference between the study groups, but recordings may have been impaired by abberant electrical signals recorded from the gastrocnemic muscle. In view of our findings, current denaturation processes are critically discussed since these methods can interfere with natural regeneration. An optimized denaturation process provided, improved functional recovery can be anticipated. In the future, new insights in the complex molecular pathways of the nervous system and proceedings in tissue- and genetic-engineering must be used to create more sophisticated conduits that have the potential to reconstruct excessive nerve damages.     «

Peripheral nerve reconstruction is often associated with poor results, especially in case of excessive nerve trauma. The gold standard for bridging nerve lesions is the autologous nerve graft. This method, however, is beset with numerous drawbacks, such as loss of donor nerve function, additional operation time, neuroma formation, scarcity of suitable donor nerve material and often incomplete functional recovery. Today, artificial nerve conduits can be used as an alternative – but only for small...     »