Eingefrorenes Fettgewebe liefert gesunde Stammzellen für zukünftige Anwendungen

Forscher untersuchen, ob regenerative Zellen Tiefkühlung überstehen

Für Patienten mit Kniearthrose, die eine Lipogems®-Behandlung in Betracht ziehen, stellt sich eine wichtige Frage: Kann Fettgewebe sicher für eine spätere Verwendung aufbewahrt werden? Diese dänische Studie untersuchte, ob Stammzellen nach dem Einfrieren von mikrofragmentiertem Fettgewebe (speziell aufbereitetem Fett) über längere Zeiträume gesund und funktionsfähig bleiben.

Das Forschungsteam entnahm sieben Patienten mit Kniearthrose Bauchfettgewebe. Das Fett wurde mit dem Lipogems®-System aufbereitet und anschließend bei minus 80 Grad Celsius eingefroren. Die Proben blieben zwischen 46 und 150 Tagen tiefgefroren. Nach dem Auftauen testeten die Wissenschaftler zwei Methoden zur Gewinnung von Stammzellen aus dem Gewebe.

Alle sieben Patientenproben lieferten lebensfähige Stammzellen

Das ermutigendste Ergebnis war, dass aus jeder einzelnen eingefrorenen Gewebeprobe gesunde, lebende Stammzellen gewonnen werden konnten. Diese 100-prozentige Erfolgsrate deutet darauf hin, dass die Kryokonservierung (medizinisches Einfrieren) das regenerative Potenzial von mikrofragmentiertem Fettgewebe nicht zerstört.

Die extrahierten Zellen wiesen niedrige Werte von Seneszenzmarkern auf. Seneszenz bezeichnet die zelluläre Alterung oder den Zellabbau. Niedrige Werte zeigen an, dass die Zellen trotz des Einfriervorgangs „jung" und funktionsfähig geblieben sind.

Zellen vermehrten sich normal und behielten ihre Heilungsfähigkeiten

Die Wissenschaftler verfolgten, wie gut sich die gewonnenen Stammzellen vermehren und teilen konnten. Die Populationsverdopplungszeit – also die Zeitspanne, die Zellen zur Vermehrung benötigen – blieb über mehrere Wachstumszyklen hinweg normal. Dies ist wichtig, da für Behandlungen häufig eine Vermehrung der Zellzahlen im Labor erforderlich ist.

Die Zellen bestanden außerdem entscheidende Funktionstests:

• Sie wandelten sich erfolgreich in knochenbildende Zellen um

• Sie wandelten sich erfolgreich in Fettzellen um

• Diese Fähigkeiten bestätigen, dass die Zellen ihre regenerative „Stammzelleigenschaft" behalten haben

Mehrere heilungsfördernde Zelltypen überlebten den Einfriervorgang

Die Forschung identifizierte vier verschiedene Stammzellpopulationen im aufgetauten Gewebe:

• Adventitielle Stammzellen (Zellen, die Blutgefäße umgeben)

• Perizyten (Helferzellen, die die Blutgefäßheilung unterstützen)

• Transitorische Perizyten (Zellen, die zwischen verschiedenen Typen wechseln)

• CD271+ Stammzellen (Zellen mit starkem knochenbildenden Potenzial)

Der Nachweis von Perizyten ist besonders relevant. Diese Zellen spielen eine Schlüsselrolle bei der Gewebereparatur und gelten als klinisch bedeutsam für die Behandlung von Gelenkerkrankungen.

Eine Extraktionsmethode bewahrte mehr Perizyten

Die Studie verglich zwei Techniken zur Gewinnung von Stammzellen aus aufgetautem Gewebe. Die Gewebeexplantatkultur (bei der Zellen auf natürliche Weise aus dem Gewebe auswandern) erhielt deutlich mehr Perizyten als die enzymatische Verdauung (bei der Chemikalien zum Gewebeabbau eingesetzt werden). In Passage vier lieferte die Gewebeexplantatkultur 25 % Perizyten im Vergleich zu nur 3 % bei der enzymatischen Verdauung.

Dieser achtfache Unterschied könnte die zukünftige Behandlungsvorbereitung beeinflussen. Höhere Perizytenzahlen könnten zu besseren Heilungsergebnissen führen, was jedoch weiterer klinischer Untersuchungen bedarf.

Was dies für Ihre Behandlungsentscheidung bedeutet

Diese Laborstudie bietet vielversprechende Nachrichten für Patienten mit Kniearthrose. Das Einfrieren von mikrofragmentiertem Fettgewebe scheint dessen regenerative Zellen nicht zu zerstören. Alle wichtigen Stammzelltypen, die die Gelenkheilung unterstützen, überlebten den Prozess.

Für die Praxis deutet diese Forschung auf folgende zukünftige Möglichkeiten hin:

• Fettgewebe, das während eines Eingriffs entnommen wird, könnte möglicherweise für mehrere Behandlungen genutzt werden

• Jüngeres, gesünderes Gewebe könnte für eine spätere Verwendung aufbewahrt werden, wenn sich die Arthrose verschlechtert

• Wiederholte Behandlungen – die einige Studien mit besseren Langzeitergebnissen in Verbindung bringen – könnten ohne zusätzliche Liposuktionseingriffe möglich sein

Allerdings handelte es sich um eine Laborstudie mit sieben Patienten. Es wurde nicht untersucht, ob eingefrorene und wieder aufgetaute Zellen bei der Injektion in arthrotische Knie genauso wirksam sind wie frische Zellen. Die Forscher weisen außerdem darauf hin, dass bisher keine randomisierten kontrollierten Studien die klinische Wirksamkeit der Behandlung mit mikrofragmentiertem Fettgewebe bei Kniearthrose nachgewiesen haben.

Patienten, die Lipogems® in Betracht ziehen, sollten die aktuelle Evidenzlage mit ihrem Arzt besprechen. Diese Studie liefert wertvolle Erkenntnisse zur Gewebekonservierung, ändert jedoch nichts an den bestehenden Behandlungsempfehlungen.

Quelle: Bagge et al., Journal of Experimental Orthopaedics, 2023.