Untersuchungen zur Zytoprotektion bei der Anwendung von Wundantiseptika mittels Lumineszenzmessung und Durchflusszytometrie

Antiseptische Agenzien werden in der Wundbehandlung breit eingesetzt. Neben der antimikrobiellen Aktivität ist die Gewebeverträglichkeit eine der Grundvoraussetzungen für die Auswahl eines geeigneten Wirkstoffs. Zu der in vitro Toxizität der einzelnen Stoffe gibt es zahlreiche Untersuchungen, auch d...

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Main Author: Kissel, Gernot
Contributors: Keusgen, Michael (Prof. Dr.) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2009
Pharmazeutische Chemie
Subjects:
Online Access:PDF Full Text
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Description
Summary:Antiseptische Agenzien werden in der Wundbehandlung breit eingesetzt. Neben der antimikrobiellen Aktivität ist die Gewebeverträglichkeit eine der Grundvoraussetzungen für die Auswahl eines geeigneten Wirkstoffs. Zu der in vitro Toxizität der einzelnen Stoffe gibt es zahlreiche Untersuchungen, auch die in vivo Toxizität muss im Rahmen einer Zulassung als Arzneimittel durch Tierversuche untersucht werden. Zwischen in vivo und in vitro Werten gibt es erhebliche Differenzen. Antiseptische Arzneistoffe sind in der Regel in vivo deutlich besser verträglich. Die vorliegende Arbeit ging daher anhand eines Zellmodells der Frage nach, worauf diese Diskrepanzen beruhen. Untersucht wurden die gängigen und weit verbreiteten Antiseptika Octenidindihydrochloridlösung in 0,1%iger Konzentration, Chlorhexidin-digluconatlösung in 1,0%iger Konzentration und Lavasept®-Lösung, die den Wirkstoff Polyhexanid enthält, in 0,1%iger und 0,2%iger Konzentration. Alle Konzentrationen sind handelsüblich. Um eine Wunde zu simulieren wurden immortalisierte Keratinozyten (HaCaT-Zellen) verwendet. Außerdem wurden mit Albuminlösung 5%, Humanem Serum und Fötalem Kälberserum Zusätze verwendet, bei denen ein zytoprotektiver Effekt zu erwarten war. Mit den Methoden der ATP-Messung durch Lumineszenz und der Durchflusszytometrie (FACS) wurde die Zytotoxizität der einzelnen Substanzen bei Anwesenheit eines Zytoprotektivums untersucht. Außerdem wurde untersucht, ob ein antimikrobieller Effekt weiterhin vorhanden war. Durch beide Methoden der Zytotoxizitätsuntersuchungen wurde gezeigt, dass es bei Zytoprotektivaanwesenheit Unterschiede in der Zytotoxiziät der verwendeten Substanzen, aber auch Unterschiede zwischen den einzelnen Zytoprotektiva gab. Bei der ATP-Messung der überlebenden HaCaT-Zellen lag die Überlebensrate der Zellen bei Octenidindihydrochloridlösung 0,1% bei allen drei verwendeten Zusätzen und den verschiedenen Einwirkzeiten deutlich höher als bei Chlorhexidindigluconatlösung 1,0%. Die beiden Lavasept®-Konzentrationen, die nur bei Humanem Serum zum Einsatz kamen, waren besser zellverträglich als die beiden anderen Antiseptika. Beim Vergleich der Zytoprotektiva untereinander war der zytoprotektive Effekt des Fötalen Kälberserums am stärksten, gefolgt von Humanem Serum und Albuminlösung 5%. Bei der durchflusszytometrischen Untersuchung waren bei allen Zytoprotektiva die Lavasept®-Konzentrationen und die Octenidindihydrochloridlösung 0,1% sehr gut zellverträglich. Bei Chlorhexidindigluconatlösung 1,0% war der zytoprotektive Effekt sehr viel geringer ausgeprägt. Mit dieser Methode konnte mit allen Zytoprotektiva der gleiche Effekt wie bei der ATP-Messung beobachtet werden: FCS wies den ausgeprägtesten Effekt auf, Albuminlösung 5% erwies sich als am wenigsten zytoprotektiv, Humanes Serum lag in seinem zytoprotektiven Effekt dazwischen. Beide Methoden sind qualitativ, nicht aber quantitativ miteinander vergleichbar, da aufgrund der Messgeräte bei der ATP-Messung nur 1.000 Zellen und bei der Durchflusszytometrie 500.000 Zellen eingesetzt wurden. Ein ausreichender antimikrobieller Effekt bei Anwesenheit von Albumlösung 5%, FCS und Humanem Serum war bei allen eingesetzten Substanzen zu beobachten, wobei dieser bei Chlorhexidindigluconat und Octenidindihydrochlorid deutlich stärker war, als bei den beiden Lavasept®-Konzentrationen. Der gewebeschützende Effekt der eingesetzten Zytoprotektiva korrelierte mit ihrem Proteingehalt. Fötales Kälberserum, dessen Hauptbestandteil BSA (Bovines Serumalbumin) ist, hatte den stärksten zytoprotektiven Effekt, gefolgt von Humanem Serum und Albuminlösung 5% mit dem geringsten Proteingehalt. Der Unterschied in der Zytotoxizität zwischen den einzelnen Antiseptika bei Albuminlösung 5% ließ sich mit elektronenmikroskopischen Bildern belegen. Hier ließen sich bei Lavasept® und Octenidindihydrochlorid große Protein-Antiseptikum-Zusammenlagerungen erkennen, bei Lavasept® sogar eine Komplexierung der Zusammenlagerungen untereinander. Bei Chlorhexidindigluconat waren nur sehr kleine Zusammenlagerungen erkennbar. Somit ließ sich die Hypothese aufstellen, dass bei Erhalt der antimikrobiellen Aktivität der zytoprotektive Effekt der 5% Albuminlösung bei Antiseptikaeinsatz direkt mit der Größe, der Anzahl und der Komplexierung der Zusammenlagerungen untereinander einhergeht.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2009.0657