Afgerond in 2013
Projectduur: 4 jaar
Projectleider: J. Schalkwijk – UMC St Radboud
Achtergrond
Infecties zijn een potentieel ernstige complicatie bij brandwondenpatiënten en daarnaast heeft infectie
van brandwonden ook een lange termijn effect omdat wondgenezing en littekenvorming negatief
beïnvloed worden. In dit project hebben wij onderzocht of toevoeging van onze natuurlijke
lichaamseigen antibiotica (zoals de defensines) naast een antibacterieel effect ook een positief effect
kunnen hebben op de biologie van (brand)wondgenezing.
Experimentele benaderingen
Wij hebben defensines in het laboratorium vervaardigd d.v.m. moleculair-biologische technieken. Deze
zuivere, goed gekarakteriseerde defensines zijn getest op antibacteriele activiteit en op hun vermogen
om gekweekte humane huidcellen te stimuleren. Hierbij is gekeken naar zowel de opperhuidcellen
(keratinocyten) als de bindweefselcellen (fibroblasten). Daarnaast hebben wij defensines ingebouwd
in wondbedekkers, zogenaamde dermale matrixen, die in de kliniek gebruikt worden bij brandwonden
o.a. als voorbereiding op huidtransplantaties. Om deze wondbedekkers te kunnen evalueren hebben
wij een nieuw in vitro wondmodel opgezet. Daarnaast hebben wij in een proefdiermodel deze
wondbedekkers getest.
Resultaten
Wij vonden dat defensines zoals hBD2 en hBD3 een effect hadden op gedrag van huidcellen. hBD3
stimuleert de opperhuidcellen tot het afgeven van ontstekingbevorderende stoffen, terwijl hBD2 de
beweeglijkheid van fibroblasten bevordert. Wij vonden, zoals verwacht, dat defensins antibacteriele
eigenschappen hadden, maar deze zijn vrij bescheiden in vergelijking met conventionele, veelal zeer
goedkope, antibiotica. Een nieuwe bevinding door ons was de ontdekking van specifieke cel
signaleringsroutes (zgn eiwit-fosforylering) die werden aangeschakeld door defensines in huidcellen.
In ons nieuw ontwikkelde in vitro wondgenezingsmodel vonden wij dat poreuze matrixen minder
geschikt zijn als wondbedekker dan een dichte collageenmatrix zoals bv die van Glyaderm. Dit werd
ook in vivo in proefdieren gevonden. Dermale matrixen konden in vitro worden opgeladen met
defensines die vervolgens langzaam werden afgegeven. In een daarvoor speciaal aangepast
wondgenezingsmodel in ratten konden wij geen positief effect aantonen van deze defensinbevattende
matrixen.
Conclusies
Defensines hebben, afhankelijk van het type defensin en de geteste cel, een duidelijk meetbaar
biologisch effect op humane huidcellen in vitro. Op basis van de bescheiden antibacteriele werking en
het gebrek aan effectiviteit op wondgenezingsparameters in vitro en in vivo, is het onwaarschijnlijk dat
met defensin-opgeladen dermale substituten een (kosten-)effectieve therapeutische strategie zullen
zijn.