Tierexperimentelle Testung von Koronarstents mit Beschichtung von Sirolimus in unterschiedlichen Dosierungen

Abstract

Hintergrund: In der katheterbasierten Behandlung koronarer Stenosen stellen auch derzeit, trotz langjähriger Optimierung und Forschung, In-Stent- Restenosen ein klini-sches Problem dar. Die neointimale Hyperproliferation im Interventionsgebiet wird heute als leitender Prozess für eine Restenose genannt. Um dem entgegenzuwirken, sind diverse antiproliferative Substanzen in Studien getestet worden. In dieser Arbeit wird die antiproliferative Substanz Sirolimus als Beschichtungsmaterial für einen Kobalt Chrom Koronarstent getestet, sowie der Einfluss einzelner Prüfdosierungen auf die neointimale Gefäßprolifertation im Schweineherzen untersucht. Methoden: Zum Einsatz kamen Kobalt-Chrom Stents mit und ohne Polymer Beschich-tung sowie Polymer beschichtete Kobalt-Chrom-Stents mit Sirolimus in verschiedenen Dosierungen (D1= 232 µg Sirolimus, D2= 116 µg Sirolimus, D3= 58µg Sirolimus, D4= 29µg Sirolimus). Insgesamt wurden 48 Stents in 6 Gruppen in 24 juvenile deutsche Landrasseschweine implantiert und über einen Versuchszeitraum von 28 Tagen unter-sucht. Jedes Tier wurde in zwei Dosisgruppen randomisiert und folglich pro Tier zwei Koronarstents implantiert. Hierzu wurde die rechte (RCA) und linke (LAD oder LXC) Herzkranzarterie unter angiographischer Kontrolle gewählt. Die stenttragenden Koro-nargefäßabschnitte wurden angiographisch, histomorphometrisch und histopathologisch beurteilt. Resultat: Nach der 28 tägigen Versuchszeit zeigten weder die angiographischen Er-gebnisse noch die histomorphometrische Auswertung ein signifikantes Ergebnis zu Gunsten einer Dosisgruppe. Die Dosisgruppe D3 erzielte für die angiographisch ermit-telten Parameter Lumenreduktion „Late Loss“ und Reduktion des neointimalen Ge- fäßdurchmessers das beste Ergebnis. In der histopathologischen Auswertung ergaben sich für die Parameter, Entzündungs- Verletzungs- und Endothelisationsscore keine signifikanten Unterschiede. Histomorphometrische Daten zeigten ebenso kein signifi-kantes Ergebnis im Gruppenvergleich, wenngleich auch hier die Dosierung D3 mit 58 µg Sirolimus die höchste prozentual ermittelte Reduktion der Neointima aufweisen konnte. Schlussfolgerung: Der Einsatz eines mit Sirolimus beschichteten Kobalt-Chrom Stents mit einer Dosierung von 58µg, führt im Gruppenvergleich zwar nicht zu einer signifikant geringeren angiographisch messbaren Lumenreduktion oder signifikant geringeren neointimalen Gefäßdurchmesser im Stentareal. Es zeigt sich allerdings trotz insignifi-kanter Resultate, im Gruppenvergleich ein positiver Effekt der Dosierung mit 58µg Si-rolimus auf die Ausbildung einer neointimalen Gefäßfläche sowie den Late Loss. Weiterführende Studien mit einem längeren Beobachtunsgzeitraum als 28 Tage werden notwendig sein, um diese Tendenz zu bestätigen.

Background: Despite multi-year optimization and research, in-stent restenosis currently represents a clinical problem in catheter-based treatment of coronary stenoses. Neointimal hyper-proliferation in the area of intervention is specified today as a dominant procedure for restenosis. In order to counteract this, diverse anti-proliferative substances are being tested in studies. In this paper, the anti-proliferative substance Sirolimus is tested as a coating material for a cobalt-chrome coronary stent, and the influence of individual test dosages upon neointimal vessel-proliferation in a pig’s heart is also examined. Methods: Applied in this context were cobalt-chrome stents with and without polymer coating material as well as polymer coated cobalt- chrome stents with Sirolimus in vari-ous dosages (D1= 232 µg Sirolimus, D2= 116 µg Sirolimus, D3= 58µg Sirolimus, D4= 29µg Sirolimus). A total of 48 stents in 6 groups were implanted in 24 juvenile German Landrace pigs and examined over a trial period of 28 days. Each animal was randomi-sed in two dosage groups and, subsequently, two coronary stents per animal were im- planted. For this procedure, the right (RCA) and left (LAD or LXC) coronary arteries we-re selected with angiographic monitoring. The stent-bearing coronary-vessel segments were evaluated angiographically, histomorphometrically and histopathologically. Results: After the 28-day trial period, neither the angiographic findings nor the histo-morphometric evaluation indicated a significant result to the benefit of a dosage group. The best result was achieved by the dosage group D3 for the angiographically ascertai-ned parameter lumenreduction “late loss” and reduction of the neointimal vessel diame-ter. In the histopathological evaluation, no significant differences resulted for the para-meters involving three different scores: infection, injury and endothelisation. Histomor-phometric data also showed no significant result in the group comparison, even though the dosage D3 with 58 µg Sirolimus was able to demonstrate, here as well, the highest- identified reduction, on a percentage basis, in neointima development. Conclusion: Application of a cobalt-chrome stent covered with Sirolimus in a dosage of 58µg, indeed does not lead in the group comparison to significantly lower angiographi-cally measurable lumenreduction, or significantly lower neointimal vessel diameter in the area of the stent. However, it was shown in the group comparison despite insignifi-cant results that a positive effect from the dosage with 58 µg Sirolimus emerges regar-ding both the formation of a neointimal vascular surface area, as well as late loss. Further studies with a longer period of observation than 28 days will be required to con-firm this tendency.