Kollagen Type 1

2.8.8.3 Glykosaminoglykaner

som kollagen type i matriser har de som består av kollagen / glykosaminglykaner blitt studert i en rekke eksperimenter. De fleste matriser er tverrbundet, noe som forsinker resorpsjon og bevarer stillasets integritet over lengre tid (Pieper et al.( 2000b). Hvorvidt tverrbinding brukes, avhenger dermed av applikasjonen og tiden som anses nødvendig for stillaset eller belegget å forbli på stedet. Spesielt for belegg reduserer dette nødvendigheten av å krysse, da bevaring av en tredimensjonal, porøs struktur ikke er et problem her, og de fleste eksperimenter indikerer at effekten av belegg er relativt tidlig.

blant glykosaminoglykanene har hyaluronsyre en noe separat posisjon. På grunn av sin usulferte tilstand er det lite interaksjon med vekstfaktorer eller ANDRE ECM-komponenter; hovedvirkningen av HyA er via størrelsen (se Også Avsnitt 2.8.3). Det er noen applikasjoner som en dermal erstatning, hvor kollagen / HyA membraner ble vist å ha god kompatibilitet og lav irritabilitet (Koller et al., 2000), men i de fleste tilfellene ble de sulfaterte Gagene brukt.

Hvis GAGs kombineres med kollagenmatriser, er det en rekke effekter, for eksempel å påvirke prosessen med betennelse og fremmedlegemer, en observasjon som har blitt rapportert gjentatte ganger. Hos rotter hjelper BÅDE CS og HS i kombinasjon med kollagen genereringen av nytt vertsvev med bare en forbigående inflammatorisk respons og en redusert fremmedlegeme reaksjon (Pieper et al., 2000b), og aktiviteten av makrofager ble rapportert å være markert redusert rundt kollagen / CS belegg av titan (Rammelt et al., 2007).

i osseous integrering av implantater, inkludert GAGs har også ført til positive resultater, selv om mekanismene kan forventes å være noe annerledes. Kollagen / CS-belegg ble konsekvent funnet å gi høyere beinvolum og benimplantatkontakt enn kollagen alene for titanimplantater i både juvenil og voksen minipig mandibel (Stadlinger et al ., 2008c); igjen var disse effektene i tidlig fase og utjevnet etter 2 måneder (Stadlinger et al ., 2009). Interessant, ekstraksjon dreiemoment av kollagen / CS implantater i sau tibia var i regionen av hydroksyl apatitt belegg (1153 vs 1088 Nmm for kollagen/CS) og høyere enn kollagen (900 Nmm) til tross for det faktum at etter 2 måneder forskjellene i bein apposition var ikke lenger signifikant (Ferguson et al., 2008).

Belegg av kollagen med lavt sulfatert sHyA økte også signifikant beinvolumtetthet sammenlignet med den ubelagte kontrollen etter 8 uker med nedsenket helbredelse; interessant nok viste en økt GAGSULFASJONSGRAD (høysulfatert sHA) ikke en sammenlignbar økning (Stadlinger et al., 2012). Åpenbart er de lave sulfasjonsnivåene AV CS og sHyA-derivater gunstige for peri-implantatbendannelse, mens en høyere sulfasjonsgrad har en skadelig effekt. De nøyaktige effektene av kollagen-CS og kollagen-sHyA in vivo er imidlertid fortsatt ikke klarlagt og krever videre undersøkelser.

på cellenivå, både for kollagen og enda mer for kollagen/CS var det et raskere utseende av relevante celletyper sammenlignet med ubestrøket, grid sprengt implantater, og osteoblastisk differensiat samt osteoblastaktivitet ble økt både rundt kollagen (Sverzut et al ., 2012) og kollagen / CS (Rammelt et al., 2007). Dette resulterer i en betydelig forbedret benremodellering i de tidlige stadiene av beinheling, noe som reflekteres i beinimplantatkontakten etter 4 uker: 89% for kollagen/CS, 76% for kollagen og 62% for ubelagte implantater (Rammelt et al., 2006). I tillegg ble makrofag-og osteoklastaktiviteten markert redusert rundt kollagen / CS-belegg i en rottemodell, som stemmer overens med observasjonene i de angiogene studiene (Rammelt et al., 2007). Virkningen av overflatetopografi og dyremodell er illustrert ved det faktum at i foxhound kjeven, for maskinert og syre etset titan prøver beinimplantat kontakt ble forbedret ved kollagen / CS belegg i begge tilfeller, men forskjellene var signifikant bare for de maskinerte overflater (Schliephake et al., 2009).

bruken av vekstfaktorer i vevregenerering har gitt opphav til utvikling av en rekke bærere, men en betydelig ulempe er at svært høye mengder vekstfaktor må brukes for å oppnå de ønskede effektene. Mindre mengder som kan oppnås ved adsorptivt immobilisering for EKSEMPEL BMP – 2 til kollagenbelegg har ofte ingen signifikant effekt in vivo (Schliephake et al ., 2005), selv om cellekulturresultater har vært lovende. Dette er absolutt et aspekt der inkluderingen av matrikskomponenter som er kjent for å interagere med vekstfaktorer, kan være til nytte, og gykosaminoglykaner er beskrevet for å interagere med vekstfaktorer. Bruk av matriser som inkluderer disse komponentene for å forbedre aECM-beleggets evne til å binde og levere vekstfaktorer er dermed en logisk tilnærming. For bein fokuserer det meste av interessen På Bmp; BMP-2 og BMP-4 er kjent for å indusere beindannelse når de frigjøres fra bærere som kollagen fleeces in vivo. Ved å bruke de høye bmp-mengdene som er nødvendige for å indusere en respons (disse er vanligvis i µ-området), øker kollagen/heparin-matriser bmp-indusert osteoblast-differensiering, ikke bare in vitro, men også in vivo, mekanismen er muligens beskyttelse av vekstfaktorene fra nedbrytning og en inhibering AV BMP-antagonister (Zhao et al., 2006). For lavere bmp-mengder som kan immobiliseres på todimensjonale belegg av titanimplantater, er situasjonen en annen. Her kunne heller ingen BMP-effekt ses (Schliephake et al.( 2009), eller en skadelig en. I minipigkjeven var benimplantatkontakten for kollagen/CS 40%, men for kollagen/CS / BMP-4 bare 27% (Stadlinger et al.(2007, 2008b). Dette indikerer at for å utnytte hele spekteret av potensielle aECM kan tilby, må det fortsatt mye å lære om hvordan ECM-komponenter og oppløselige faktorer interagerer med hverandre, så vel som med celler og proteiner i vertsvevet i helbredelsesprosessen.

et annet aspekt er angiogenese. GAGs har blitt beskrevet for å spille en rolle i å indusere og fremme det, noe av avgjørende betydning, spesielt i tredimensjonale konstruksjoner. Her er biomaterialer av interesse som kan kode matricellular signaler som regulerer og forbedrer vaskulær progresjon ved å reprodusere det naturlige samspillet mellom matrix, celler og angiogene faktorer. I en rottemodell viste kollagenmatriser både MED HS eller heparin forbedret angiogenese over kollagen alene (Pieper et al ., 2000b; Steffens et al., 2004), ulempen er at denne økningen i vaskularisering bare var i periferien og sannsynligvis forbigående (Pieper et al., 2002). Dette kan overvinnes ved tillegg av vekstfaktorer: VEGF økte ytterligere det angiogene potensialet for kollagen / heparinmatriser (Steffens et al., 2004), og bFGF i kombinasjon med kollagen/HS resulterte i stillaser som forble vaskularisert gjennom matrisen i løpet av en 10 ukers implantasjonsperiode. I tillegg avslørte de en intens og langvarig vevsrespons og bidro betydelig til generering av nytt vev (Pieper et al., 2002). Det mest interessante faktum her er at tilsetning av bFGF til kollagenmatrisen hadde samme forbigående og perifer effekt som kollagen/HS-matrisen uten vekstfaktoren, noe som indikerer at IKKE BARE HS direkte påvirker angiogenese, men at DEN kan fungere synergistisk med bFGF. Inkludert HyA i spesifikk matriksplassering kan være av ytterligere interesse, da økende HyA i kollagenstillas fungerer på en måte som er i motsetning TIL HS og heparin, hemmer spiring, og kombinasjonen kan dermed benyttes til direkte fartøyvekst (Borselli et al., 2007).