Tierexperimentelle Untersuchung von antithrombotisch beschichteten Gefäßprothesen und deren Einfluß auf die Intimahyperplasiebildung

Abstract

Oft gibt es in der Gefäßchirurgie beim Gefäßersatz keine Alternative zur synthetischen Gefäßprothese, wenn körpereigene Venen pathologisch verändert sind oder bereits für Transplantationen verwendet wurden, auch wenn deren höhere Thrombogenität zu einer gesteigerten Frühverschlussrate führt. In der vorliegenden Studie wurden PTFE-Gefäßprothesen mit Poly(D,L-)Laktid (PLA) beschichtet, in welches die beiden anti-thrombotischen Wirkstoffe PEG-Hirudin und Iloprost eingearbeitet waren. Hirudin deaktiviert gezielt Thrombin in der Gerinnungskaskade und Iloprost verhindert die Agglutination von Thrombozyten und reduziert die Intimahyperplasie 84, 85, 86, 87. PLA ist eine Substanz, die nicht nur die Innenflächen alloplastischer Gefäßprothesen glättet und die Strömungsbedingungen verbessert, sondern auch im Blutsystem gleichmäßig resorbiert wird, so dass inkorporierte Substanzen kontinuierlich über mehrere Wochen abgegeben werden. So kann eine lokale Thrombosierung des Bypasslumens verhindert und die Intimahyperplasie, der auf die Anastomose folgenden Gefäßabschnitte, wesentlich reduziert werden 56, 90. Eine systemische Wirkung der Substanzen konnte ausgeschlossen werden. Die drei Versuchsgruppen von Läuferschweinen, die sich durch ihre Ähnlichkeit des Blutsystems zum Menschen gut für gefäßchirurgische Studien eignen, bestanden aus Versuchstieren, denen entweder unbeschichtete PTFE-Prothesen (Gruppe 1), mit Polylaktid (PLA) beschichtete Prothesen (Gruppe 2) oder Prothesen, die mit PLA und inkorporiertem Hirudin und Iloprost beschichtet waren (Gruppe 3), innerhalb der A. femoralis inguinal implantiert wurden. Diese Studie zeigte, dass schon nach 6 Wochen durch alleinige PLA-Beschichtung die Thrombogenität und die Strömungsturbulenzen gesenkt und die Intimahyperplasie im Vergleich mit den unbeschichteten Bypässen reduziert werden konnte. In Gruppe 3 war die Intimahyperplasie dabei geringer ausgeprägt als in Gruppe 2. Die Reduktion der Thrombogenität der Bypässe durch die biodegradierbare PLA-Beschichtung von kleinlumigen PTFE-Prothesen mit PEG-Hirudin und Iloprost spiegelt sich in der hohen Offenheitsrate, der sicheren Hemmung der Pseudointima und der konstanten Flussraten wider. Alle antithrombotisch beschichteten Bypässe zeigten nur eine geringe Ausbildung der Pseudointima, während diese an den Anastomosen der Gruppen 1 und 2 mitunter zu einem vollständigen Verschluss und zu einer gravierenden Senkung der Flussrate führte. Diese Beschichtungsmethode senkte nicht nur die Thrombogenität der Innenflächen, die damit korrelierende Frühverschlussrate und die Ausbildung einer Pseudointima, sondern auch die intimale Hyperplasie in den distalen Anastomosen. Die verbesserten Strömungsbedingungen in den antithrombotisch beschichteten Bypässen zeigte sich vor allem durch die statistisch signifikant höheren Flussraten 76, 85. Diese Ergebnisse bestätigen den Funktionsmechanismus des PLA und seine verlässliche Freigabe der antithrombotisch wirksamen Substanzen Hirudin und Iloprost.

36 femoro-popliteal ePTFE grafts (expanded polytetrafluorethylene, diameter 4 mm) were inserted into 18 pigs. Grafts were randomized and grouped into three groups. Group I consisted of nativ ePTFE grafts, group II were grafts coated with a polylactide polymer (PLA) without drugs and group III grafts were coated with PLA containing a polyethylene glycol (PEG)-hirudin/iloprost combination. The follow-up period was 6 weeks. Patency rates were calculated and development of pseudointima inside the grafts was noted. Thickness of intimal hyperplasia at the distal anastomoses was measured using light microscopy. patency rates for group I were 67%, for group II 90% and 100% for group III. Statistically significant differences were found between the flow rates after implantaion and at graft removal. At removal the flow rates of groups I and II were significantly lower than in group III. A subtotal occlusion due to development of pseudointima was noted in each of the native and PLA coated grafts but not in group III grafts. In addition, intimal hyperplasie development was lowest in the distal anastomoses of group III.