Prisma

Neues Hydrogel könnte Wundtherapie verbessern

Heparin-starPEG-Komplex bindet Entzündungsmediatoren

cae | Proinflammatorische Botenstoffe können die Wundheilung ­extrem behindern. Ein neuartiges Hydrogel, das in vitro und an Mäusen getestet wurde, inaktiviert vier Botenstoffe und fördert die Wundheilung dadurch besser als das silberhaltige Produkt Promogran®.

Das Besondere an dem getesteten Hydrogel, das am Leibniz-Institut für Polymerforschung in Dresden entwickelt wurde, ist ein sternförmiges Polyethylenglykol (starPEG). Im Gegensatz zu den üblichen PEGs bilden starPEGs nicht ein lange Kette, sondern ausgehend von einem Zentrum mehrere Arme, die an ihren Enden funktionelle Gruppen tragen oder Bindungen mit anderen Molekülen eingehen können. Es sind starPEGs mit bis zu 100 Armen bekannt, in diesem Fall haben sie jedoch nur jeweils vier Arme, mit denen sie an Heparin (Glykosamin­glykan) binden.

Hydrogel, das einen Komplex von sternförmigem PEG (blaue Fäden) und Heparin-Derivaten (gelb) enthält, auf einer Hautwunde. Die von Immunzellen (hier: stark vergrößerter Granulozyt) freigesetzten proinflammatorischen Botenstoffe (rot) wandern in das Hydrogel und werden dort vom Heparin inaktiviert.

Das neue Hydrogel mit dem Heparin-starPEG-Komplex wurde zuerst in vitro an Exsudaten von Patienten mit chronischem Ulcus cruris getestet. Dort hemmte es die Migration von Monozyten und neutrophilen Granulozyten und absorbierte zugleich vier wichtige Zyto- und Chemokine, die von Immunzellen synthetisiert werden, nämlich Interleukin 8, das Monozyten-Chemoattraktionsprotein 1 (MCP-1) sowie die Makrophagen-­Inflammationsproteine MIP‑1α und MIP‑1β. Der Effekt ist auf das Heparin zurückzuführen, während das starPEG für die gleichmäßige Verteilung des Heparins im Hydrogel sorgt.

Bei gentechnisch veränderten, diabetischen Mäusen (db/db) mit verzögerter Wundheilung erwies sich die Behandlung mit dem neuen Hydrogel als sehr erfolgreich. Die Wunden schlossen sich schneller als bei db/db-Mäusen, die mit Promogran® behandelt wurden. Dieses Ergebnis beruhte auf einer stärkeren Entzündungshemmung sowie einer schnelleren Granulation und Vaskularisation. |

Quelle

Lohmann N et al. Glycosaminoglycan-based hydrogels capture inflammatory chemokines and rescue defective wound healing in mice. Sci Transl Med 2017;9:eaai9044

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