Exosomen verstehen: Wie Fettverarbeitungsmethoden Heilungssignale beeinflussen
M. García-Contreras, F. Messaggio, O. Jimenez, A. Mendez · 2014
Winzige Botenstoff-Partikel könnten die regenerativen Vorteile erklären
Die Zellen Ihres Körpers kommunizieren über mikroskopisch kleine Pakete, die Exosomen genannt werden. Stellen Sie sich Exosomen als winzige Briefumschläge vor, die Heilungsanweisungen zwischen Zellen transportieren. Sie enthalten Proteine, Fette und genetisches Material, das benachbarten Zellen mitteilt, wie sie Gewebe reparieren und regenerieren sollen. Wissenschaftler entdecken zunehmend, dass diese Botenstoffe der Schlüssel zum Verständnis sein könnten, warum regenerative Behandlungen wirken.
Diese Laborstudie untersuchte, ob die Art der Fettgewebeverarbeitung beeinflusst, wie viele dieser Heilungsbotenstoffe im Endprodukt erhalten bleiben. Die Antwort könnte erklären, warum manche Verarbeitungsmethoden möglicherweise bessere regenerative Ergebnisse liefern als andere.
Mechanische Verarbeitung erhält mehr Heilungsbotenstoffe
Die Forscher verglichen zwei Methoden zur Verarbeitung von Fettgewebe von fünf weiblichen Spenderinnen im Alter von 22 bis 43 Jahren. Die erste Methode verwendete die Lipogems®-Technologie, die Fettgewebe mechanisch ohne Chemikalien zerkleinert. Die zweite Methode nutzte ein Enzym namens Kollagenase, um das Gewebe zu verdauen – ein gängiger Ansatz zur Zellisolierung.
Die Ergebnisse zeigten einen deutlichen Unterschied. Fettgewebe, das mit der schonenden mechanischen Methode verarbeitet wurde, enthielt signifikant mehr Exosomen als enzymatisch behandeltes Gewebe. Dieser Befund legt nahe, dass die Handhabung von Fettgewebe einen erheblichen Einfluss auf die Erhaltung seines Heilungspotenzials hat.
Warum schonende Verarbeitung einen Unterschied macht
Das Lipogems®-System funktioniert, indem Fettgewebe durch zunehmend feinere Siebfilter geleitet wird. Dieser Prozess zerkleinert das Gewebe in winzige Cluster und wäscht gleichzeitig Blut- und Ölrückstände aus. Wichtig ist, dass dabei aggressive chemische Behandlungen vermieden werden.
Im Gegensatz dazu bauen enzymbasierte Methoden das Gewebe aggressiver ab. Obwohl dieser Ansatz einzelne Zellen effektiv isoliert, scheint er die Anzahl der Exosomen im Endprodukt zu reduzieren. Da Exosomen wichtige Heilungssignale transportieren, könnte ihr Verlust einen Teil des therapeutischen Nutzens bedeuten.
Beide Methoden erzeugen Partikel in korrekter Größe
Die Forscher maßen die Größe der Exosomen beider Verarbeitungsmethoden. Alle Proben enthielten Partikel im erwarteten Bereich von 30 bis 200 Nanometern. Zur Veranschaulichung: Ein menschliches Haar ist etwa 80.000 Nanometer breit – diese Partikel sind unglaublich klein. Dies bestätigt, dass beide Methoden echte Exosomen erzeugen, wobei die mechanische Methode schlichtweg mehr davon erhält.
Frische Proben zeigten den größten Vorteil
Die Studie untersuchte auch den zeitlichen Aspekt. Einige Proben wurden frisch analysiert, andere wurden über Nacht aufbewahrt. Frische Proben, die mit Lipogems® verarbeitet wurden, zeigten die höchste Exosomenkonzentration aller getesteten Gruppen. Dies deutet darauf hin, dass die zeitnahe Verwendung von mechanisch verarbeitetem Fettgewebe die Übertragung von Heilungsbotenstoffen zum Behandlungsort maximieren könnte.
Was dies für Patienten mit Geweberegeneration bedeutet
Wenn Sie eine regenerative Behandlung in Betracht ziehen, bietet diese Forschung hilfreiche Erkenntnisse. Wissenschaftler glauben zunehmend, dass fettbasierte Produkte die Heilung durch „parakrine" Effekte unterstützen. Das bedeutet, dass die Zellen wirken, indem sie chemische Signale an das umliegende Gewebe senden, anstatt beschädigte Zellen direkt zu ersetzen.
Exosomen scheinen ein wichtiger Weg zu sein, über den diese Signale übertragen werden. Eine Verarbeitungsmethode, die mehr Exosomen erhält, könnte potenziell stärkere regenerative Signale an verletzte Bereiche liefern. Obwohl diese Laborstudie keine klinischen Ergebnisse beweisen kann, liefert sie eine wissenschaftliche Begründung dafür, warum schonende, mechanische Verarbeitung Patienten zugutekommen könnte.
Der Lipogems®-Ansatz verwendet Ihr eigenes Fettgewebe ohne Zugabe von Enzymen oder anderen Chemikalien. Diese Studie legt nahe, dass eine solche minimale Verarbeitung die natürlichen Heilungskomponenten, die bereits in Ihrem Gewebe vorhanden sind, besser erhalten könnte. Für Patienten, die Optionen bei Gelenkproblemen, Gewebeschäden oder anderen Erkrankungen erkunden, kann das Verständnis dieser Unterschiede helfen, Gespräche mit medizinischen Fachkräften fundiert zu führen.
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Quelle: García-Contreras et al., None, 2014.
Originalpublikation
Differences in exosome content of human adipose tissue processed by non-enzymatic and enzymatic methods
M. García-Contreras, F. Messaggio, O. Jimenez, A. Mendez · 2014
Exosomes (EXOs) are membrane vesicles released by most cell types that contain lipids, proteins, and RNA (mRNAs, microRNAs, non-coding RNAs) and have demonstrated diagnostic and therapeutic potential. Secreted EXOs transport to other cells and deliver their contents into recipient cells, playing a role in cell-to-cell communication. Adipose tissue and adipose-derived stromal cells (ADSCs) represent a promising therapeutic option in regenerative medicine and tissue engineering applications. ADSCs effects on immunomodulation and tissue repair may be attributed to paracrine secreted factors, including EXOs. Here we examine whether human adipose tissue processing methods could affect the EXOs content of the final cell/tissue product by comparing non-enzymatic and enzymatic methods. Human adipose tissue samples were obtained from elective liposuction procedures (n=5 female subjects, ages 22-43 years) and processed using either a mechanical fragmentation method (Lipogems®) or enzymatic digestion with collagenase. EXOs were subsequently isolated from the processed tissues using differential ultracentrifugation and characterized to determine whether processing methodology affects exosome content and yield in clinically-used adipose tissue products.