DE10317400A1 - EX-VIVO-Hautorganmodell aus Schweinehaut - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Exvivo-Hautorganmodells aus Schweinehaut bereit, daß insbesondere zur Untersuchung von Wundheilungsprozessen geeignet ist. Bei dem Verfahren werden Haare der Haut so gekürzt, daß dabei die Hautbarriere der Epidermis intakt bleibt. Das nach dem Verfahren hergestellte Hautorganmodell erlaubt die topische und systemische Untersuchung von Wirkstoffen unter standardisierten Bedingungen und in großem Umfang, insbesondere im Rahmen eines Screening.

Description

  • Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung eines Ex-vivo-Hautorganmodells, Ex-vivo-Hautorganmodelle und deren Verwendung sowie eine Anordnung zur Durchführung von Untersuchungen zu menschlicher und tierischer Haut.
  • Die Haut ist ein wichtiges Organ des Körpers von Menschen und Tieren. Die Untersuchung der menschlichen Haut ist insbesondere für die Medizin und die Hersteller von Kosmetika von großem Interesse.
  • Die Untersuchung der Wirkung von Wirkstoffen, Hautauflagen, Grundstoffen von Salben und Cremes usw. auf die menschliche Haut kann nur in Ausnahmefällen unmittelbar am Menschen vorgenommen werden. Es sind daher zahlreiche Alternativen zur direkten Anwendung am Menschen vorgeschlagen und angewendet worden. Beispiele hierfür sind Tierversuche, Einzelzell-Kulturen, Co-Kulturen, Hautäquivalente und humane Hautorgankulturmodelle.
  • Diese Alternativen weisen aber häufig Nachteile auf.
  • Die Durchführung von Tierversuchen ist vielfach unerwünscht oder gar gesetzlich verboten. Darüber hinaus verursachen sie, beispielsweise wegen der aufwendigen Tierhaltung, hohe Kosten und sind häufig, etwa im Fall von Nagern wie Mäusen oder Ratten, nur schlecht auf den Menschen zu übertragen. Die Haut von Nagern unterscheidet sich in vielen Parametern von der Haut des Menschen, beispielsweise in der Wundheilung durch den größeren Einfluß der Wundkontraktion, in der Epidermisdicke und der Art der Gap-Junctions und Mastzellen. Die Übertragbarkeit auf den Menschen ist dadurch deutlich beeinträchtigt.
  • Einzel- und Co-Kulturen bilden das komplexe Organ Haut nur sehr unzureichend nach, da in der Regel verschiedene Zelltypen und vor allem die speziellen Gewebeverbände fehlen.
  • Ein Hautäquivalent, d.h. eine künstlich gezüchtete Haut, ist ebenfalls nur eine unzureichende Alternative, da auch hier verschiedene Zelltypen fehlen. Zusätzlich handelt es sich um hyperproliferative Zellen und die Hautbarriere, die durch die Hornschicht (stratum corneum) der Epidermis gebildet wird, ist noch nicht komplett ausgebildet. Zudem sind Hautäquivalente sehr teuer.
  • Auch menschliche Hautorgankultur-Wundmodelle sind eingesetzt worden. Menschliche Haut ist aber nur in geringer Menge verfügbar. Die Haut stammt häufig von Menschen unterschiedlichen Alters und Geschlechts. Da in der Regel Hautabschnitte verwendet werden, die bei Operationen angefallen sind, ist die Vergleichbarkeit von Resultaten, die mit solchen Hautmodellen gewonnen werden, auch durch die unterschiedlichen Vorerkrankungen und Vorbehandlungen der Operierten in Frage gestellt. Zudem sind die Gewebestücke, die für die Gewinnung der Hautorganmodelle zur Verfügung stehen, kurz vorher einem größeren Gewebeverband bzw. Hautstück entnommen worden und sind in der Regel nicht sehr groß. An den Rändern dieser Gewebestücke finden massive Veränderungen durch Einsetzen der Wundheilung statt. Die für die Hautorganmodelle entnommenen Gewebeabschnitte ("Stanzen") müssen häufig in der Nähe der Randberei che genommen werden und unterliegen daher dem Einfluß der "primären" Wundheilung. Standardisierte Untersuchungen sind daher entweder nur begrenzt oder gar nicht möglich. Die Durchführung von Screenings ist aufgrund der limitierten Verfügbarkeit von Haut mit sehr ähnlichen Ausgangseigenschaften unmöglich.
  • Die Haut des Schweins ist der menschlichen Haut in vielen Parametern sehr ähnlich (Meyer W., Hautarzt 47: 178–182, 1996; Meyer et al., Münch. Tierärztl. Wschr. 114: 92–99, 2001; Meyer et al., Münch. Tierärztl. Wschr. 114: 100–111, 2001), so daß sie für die Untersuchung der menschlichen Haut, beispielsweise in einem Ex-vivo-Hautorganmodell, grundsätzlich geeignet ist.
  • Haut von geschlachteten Schweinen ist darüber hinaus in ausreichender Menge verfügbar. Da Schweine bei der Schlachtung auch etwa im gleichen Alter (jung adult, ca. 6 Monate) sind und darüber hinaus in der Regel keine Vorerkrankungen vorliegen oder Vorbehandlungen erfolgt sind, weist die von den Schlachttieren gewonnene Haut vergleichsweise einheitliche Eigenschaften auf.
  • Ex-vivo-Hautorganmodelle aus Schweinehaut sind grundsätzlich bekannt. Die bisher verfügbaren Hautorganmodelle aus Schweinehaut sind aber für viele Untersuchungen, beispielsweise solche zur Wundheilung oder solche zur Untersuchung einer Hautbarriereschädigung, nicht geeignet, da sie falsche, schlecht reproduzierbare oder unzuverlässige Ergebnisse liefern. Beispielsweise sind bisher verfügbare Hautorganmodelle für die Untersuchung der Wundheilung aufgrund ihrer geringen Dicke (1000 μm) nicht geeignet, da sich Wunden, die noch ei nen Dermisanteil haben, nicht reproduzierbar generieren lassen.
    •
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ex-vivo-Hautorganmodell aus Schweinehaut zur Verfügung zu stellen, das die Nachteile der im Stand der Technik bekannten Modelle nicht aufweist, insbesondere zur Untersuchung der Wundheilung geeignet ist und standardisierte Untersuchungen und Screenings erlaubt.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Ex-vivo-Hautorganmodells umfassend die Schritte
    • a) Entnehmen von Haut mit Dermis und Epidermis vom Körper oder Körperteil eines Schweins,
    • b) Kürzen von in der Haut befindlichen Haaren, wobei das Kürzen der Haare in einer Weise erfolgt, daß der durchschnittliche transepidermale Wasserverlust (TEWL) der Haut mit gekürzten Haaren im wesentlichen dem durchschnittlichen transepidermalen Wasserverlust von Haut mit ungekürzten Haaren entspricht.
  • Es hat sich herausgestellt, daß bei den bisherigen Schweinehaut-Modellen die Hautbarriere nicht intakt ist. Unter Hautbarriere wird in der vorliegenden Anmeldung, die äußere Schicht der Epidermis, die Hornschicht (stratum corneum), verstanden. Unter einer intakten Hautbarriere wird eine Hornschicht verstanden, die nicht mechanisch beschädigt ist und/oder eine gegenüber dem Normalzustand veränderte quantitative oder qualitative Lipidzusammensetzung aufweist. Eine Beeinträchtigung der Barrierefunktion läßt sich beispielsweise durch Messung des transepidermalen Wasserverlusts (TEWL) feststellen. Erhöhte TEWL-Werte zeigen eine beeinträchtige Barrierefunktion an.
  • Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Schweinehautmodell eignet sich gut für Untersuchungen der Wundheilung, z.B. zum Testen von Wundauflagen wie beispielsweise Gaze, Wundsalben, Wundcremes, Grundstoffen solcher Salben und Cremes, Zellen wie Keratinocyten, Fibroblasten, Melanocyten, Merkelzelltumorzellen, Melanomzellen, Leukocyten, Lymphocyten, Granulocyten, mesenchymalen Stammzellen, embryonalen Stammzellen, epidermalen Stammzellen, Liposomen, Bakterien, Pilzen, Viren, Prionen etc.
  • Es hat sich herausgestellt, daß das Kürzen bzw. Entfernen der Haare der verwendeten Schweinhaut für den Erhalt einer möglichst intakten Hautbarriere problematisch ist. Die Haare werden gekürzt oder entfernt, um beispielsweise einen ausreichenden Kontakt von Wundauflagen mit der Haut zu gewährleisten. Die Haare werden dabei beispielsweise soweit gekürzt, daß sie etwa in Höhe der Epidermis oder knapp darüber enden. Bevorzugt werden die Haare soweit gekürzt, daß sie ein bis vier Millimeter, besonders bevorzugt ein bis zwei Millimeter oberhalb der Epidermis enden. Bisher wurden die Haare beispielsweise durch Rasieren der Schweinehaut entfernt, was zu einer mechanischen Beschädigung der Hautbarriere führt, die sich anhand eines erhöhten transepidermalen Wasserverlusts feststellen läßt. Das Meß-Verfahren hierzu ist dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt. Ob die Barrierefunktion der Haut eine Beeinträchtigung erfahren hat, kann beispielsweise durch Messung des durchschnittlichen TEWL-Werts der Haut bzw. eines Hautabschnitts vor und nach dem Kürzen/Entfernen der Haare bestimmt werden. Auch eine Vergleichsmessung mit Haut, die ansonsten gleich behandelt wurde, deren Haare aber nicht gekürzt oder entfernt wurden, kann hierzu herangezogen werden. Um eine Beschädigung oder Veränderung der Hautbarriere zu vermeiden bzw. minimal zu halten, ist es vorteilhaft, die Haare beispielsweise mit einer Schere, einem Messer, einem elektrischen oder mechanischen Bartschneider oder dergleichen so abzuschneiden, daß ein mechanischer Kontakt mit der Epidermis unterbleibt oder so minimal ist, daß der durchschnittliche transepidermale Wasserverlust im wesentlichen dem von Haut entspricht, bei dem die Haare nicht gekürzt wurden.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung entspricht der durchschnittliche transepidermale Wasserverlust der Haut mit gekürzten Haaren im wesentlichen dem durchschnittlichen transepidermalen Wasserverlust von Haut mit ungekürzten Haaren, wenn der durchschnittliche transepidermale Wasserverlust von Haut mit ungekürzten Haaren mindestens 70%, bevorzugt mindestens 90%, besonders bevorzugt mindestens 95%, weiter besonders bevorzugt mindestens 98% des durchschnittlichen transepidermalen Wasserverlusts von Haut mit gekürzten Haaren beträgt.
  • Für Untersuchungen zur Wundheilung mit Hilfe des erfindungsgemäßen Hautorganmodells wird bevorzugt eine Wunde in der Haut hervorgerufen. Dies kann dadurch geschehen, daß in einem Abschnitt der Haut die Epidermis, etwa durch Ausstanzen, entfernt wird. Bevorzugt wird dabei auch der obere Teil der Dermis mit entfernt. Das derart hergestellte Wundmodell eignet sich zur Untersuchung der Wirksamkeit von Wirkstoffen, Wundauflagen, Salben usw. auf die Wundheilung.
  • Die Schweinehaut wird bevorzugt in geeigneter Weise desinfiziert, um eine Verkeimung mit Bakterien und/oder Pilzen zu verhindern oder zu hemmen. Eine solche Verkeimung kann beispielsweise bei längeren Untersuchungen über mehrere Tage, wie sie mit dem vorliegenden Hautmodell möglich sind, zu unerwünschten Veränderungen der Schweinehaut oder einer Verfälschung von Meßergebnissen führen. Die gewählte Methode zum Desinfizieren sollte die Hautbarriere ebenfalls nicht beschädigen bzw. beeinträchtigen, wobei es hier auch darauf ankommt, die Lipidzusammensetzung der Hornschicht nicht zu beeinflussen. Eine falsche Desinfektion kann beispielsweise cytotoxisch wirken und die erhaltenen Meßergebnisse beeinflussen. Als geeignet haben sich Desinfektionsmittel erwiesen, die zum Desinfizieren von Oberflächen geeignet sind, beispielsweise Hände-Desinfektionslösungen wie Sterillium® (Bode Chemie Hamburg; 45 g 2-Propanol, 30 g 1-Propanol, 0,2 g Mecetronium etilsulfat (INN) in 100 g Lösung), Cutasept S, (Bode Chemie) oder Desderman N (Schülke & Mayr). Die Desinfektion erlaubt es, bei längerfristigen Untersuchungen im Bereich von einem bis zu mehreren Tagen, die mit dem vorliegenden Hautmodell ohne weiteres durchführbar sind, eine Beeinträchtigung der Meßergebnisse durch Bakterien- oder Pilzbefall zu vermeiden bzw. zu minimieren.
  • Bevorzugt umfaßt das Verfahren das In-Kontakt-Bringen der Schweinehaut mit einem Medium, vorzugsweise einem wässrigen Medium, wobei die Dermis (Corium, Lederhaut) im wesentlichen von dem Medium umgeben ist. Besonders bevorzugt ist die Epidermis dabei einer Gasphase, vorzugsweise Luft, die bevorzugt mit CO2, z.B. in einer Konzentration von 5% (Volumen/Volumen) angereichert ist, ausgesetzt ("Air-liquid-interphase"-Kultur).
  • Dem Medium kann beispielsweise ein Wirkstoff, beispielsweise eine zu untersuchende Substanz, zugefügt werden. Es ist aber auch möglich, den Wirkstoff unmittelbar auf die Epidermis der Schweinehaut und/oder in die Wunde des Modells aufzubringen. Ebenso ist möglich, den Wirkstoff intradermal zu applizieren, beispielsweise durch Injektion. Der Wirkstoff kann beispielsweise auch in einer Wundauflage oder dergleichen enthalten sein.
  • In der Regel muß die verwendete Schweinehaut gereinigt werden. Dies kann beispielsweise durch einfaches oder mehrfaches Waschen mit Wasser geschehen.
  • Des weiteren ist es vorteilhaft, das Unterhaut-Fettgewebe der Schweinehaut zu entfernen, so daß die Schweinhaut nur noch die Epidermis und Dermis umfaßt. Dadurch kann die Versorgung des Gewebes optimal gewährleistet werden. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn Transportprozesse untersucht werden sollen oder die Versuche längere Zeit (mehrere Tage) andauern.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens entstammt die Schweinhaut dem Ohr eines Schweins, bevorzugt der Innenseite des Ohrs, besonders bevorzugt einem Bereich der Innenseite des Ohrs, der wulstartige Verdickungen (plicae scaphae) aufweist. Es hat sich gezeigt, daß Haut aus solchen Bereichen besonders gut geeignet ist für die Zwecke der Erfindung.
  • Die Erfindung betrifft auch Ex-vivo-Hautorganmodelle aus Schweinehaut, die durch eines der vorstehend beschriebenen Verfahren erhältlich sind.
  • Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch die Verwendung erfindungsgemäßer Ex-vivo-Hautorganmodelle zur Untersuchung von Wundheilungsprozessen sowie zur Untersuchung des Einflusses eines Wirkstoffs auf Haut, insbesondere auf die Wundheilung der Haut. Es kann auch der Einfluß von Wundauflagen, Wundcremes, Wundsalben und deren Bestandteilen auf Wundheilungsprozesse untersucht werden. Wundauflagen können beispielsweise Alginatfasern, Hydrokolloide, Folien (z.B. Polyurethanfolien), Schaumstoffe, (z.B. Polyurethanschäume), Hydrogele, Aktivkohleverbände usw. sein. Wundsalben und Wundcremes können z.B. Zinksalben und dergleichen sein.
  • Der Wirkstoff, dessen Wirkung auf die Haut untersucht werden soll, ist dabei bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Proteinen, DNA, RNA, Aminosäuren, Aminosäurederivaten, Oligopeptiden, Oligonukleotiden, Hormonen, Wachstumsfaktoren, Cytokinen, Steroiden, Retinoiden, Ionen, Metallen oder Metallionen, Insulin, Glukose, Honig, Rinderserumalbumin (BSA), vasoaktiven Substanzen, Pflanzenextrakten und deren Bestandteilen, Algenextrakten und deren Bestandteilen, neuroaktiven Substanzen, pigmentaktivierenden oder -hemmenden Substanzen, proliferationsfördernden oder -hemmenden Substanzen, migrationsfördernden oder -hemmenden Substanzen, pH-verändernden Substanzen, radikalerzeugenden oder -hemmenden Substanzen, osmolaritätverändernden Substanzen, Anti-aging-Wirkstoffen, kosmetischen Rohstoffen (z.B. Wollwachsalkohole, Duftstoffe, Konservierungsstoffe, Emulgatoren, Harnstoff, Ceramide), antientzündlichen und entzündungsfördernden Substanzen, UV-Licht-Schäden verhindernden Substanzen, schmerzhemmenden Substanzen, allergieauslösenden Substanzen, antiallergischen Substanzen, bakteriziden und virusstatischen Substanzen, an tiandrogenen Substanzen, energiespendenden Substanzen (z.B. ATP, NADH, Phosphoenolpyruvat, Phosphcreatin), Enzymen, Enzyminhibitoren und -aktivatoren, Liposomen, eukaryontischen und prokaryontischen Zellen, Pilzen, Viren und Prionen.
  • Der Wirkstoff kann untersucht werden, indem er beispielsweise in das wässrige Medium gegeben wird und/oder indem er auf die Epidermis – wenn eine Wunde vorhanden ist, um die Wunde herum (auf den Wundrand) – und/oder auf die Wunde selbst gegeben wird. Es ist auch möglich, den Wirkstoff intradermal in die Epidermis und/oder die Wunde zu applizieren, beispielsweise durch Injektion. Der Wirkstoff kann auch beispielsweise in einer Wundauflage oder dergleichen enthalten sein.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur Durchführung von Untersuchungen zu menschlicher oder tierischer Haut, die ein erfindungsgemäßes Ex-vivo-Hautorganmodell umfaßt.
  • Bei einer solchen Anordnung ist die Dermis bevorzugt in Kontakt mit einem vorzugsweise wäßrigen Medium gebracht und die Epidermis ist einer Gasphase, vorzugsweise Luft, die beispielsweise mit CO2 angereichert sein kann, ausgesetzt. Ein zu untersuchender Wirkstoff ist beispielsweise in dem wäßrigen Medium enthalten. Alternativ oder zusätzlich kann der Wirkstoff auch auf oder in die Epidermis auf- bzw. eingebracht sein. Für den Fall, daß eine Wunde in der Haut gesetzt wurde, kann der Wirkstoff darüber hinaus auch, alternativ oder zusätzlich, auf oder in die Wunde auf- oder eingebracht sein.
  • Der Wirkstoff ist dabei bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Proteinen, DNA, RNA, Aminosäuren, Aminosäurede rivaten, Oligopeptiden, Oligonukleotiden, Hormonen, Wachstumsfaktoren, Cytokinen, Steroiden, Retinoiden, Ionen, Metallen oder Metallionen, Insulin, Glukose, Honig, Rinderserumalbumin (BSA), vasoaktiven Substanzen, Pflanzenextrakten und deren Bestandteilen, Algenextrakten und deren Bestandteilen, neuroaktiven Substanzen, pigmentaktivierenden oder -hemmenden Substanzen, proliferationsfördernden oder -hemmenden Substanzen, migrationsfördernden oder -hemmenden Substanzen, pH-verändernden Substanzen, radikalerzeugenden oder -hemmenden Substanzen, osmolaritätsverändernden Substanzen, Anti-aging-Wirkstoffen, kosmetischen Rohstoffen, antientzündlichen und entzündungsfördernden Substanzen, UV-Licht-Schäden verhindernden Substanzen, schmerzhemmenden Substanzen, allergieauslösenden Substanzen, antiallergischen Substanzen, bakteriziden und virusstatischen Substanzen, antiandrogenen Substanzen, energiespendenden Substanzen (z.B. ATP, NADH, Phosphoenolpyruvat, Phosphcreatin), Enzymen, Enzyminhibitoren und -aktivatoren, Liposomen, eukaryontischen und prokaryontischen Zellen, Pilzen, Viren und Prionen.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der Figuren näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 Ein Schweineohr unmittelbar nach dem Abtrennen von einem geschlachteten Schwein
  • 2 Die Innenseite eines gereinigten und desinfizierten Schweineohrs, bei dem die Haare gekürzt worden sind und dem Hautabschnitte ("Stanzen") entnommen wurden.
  • 3 Eine "Air-Liquid-Interphase"-Kultur einer Schweinehautstanze.
  • 4 Eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Ex-vivo-Hautkulturmodells vor dem Setzen einer Wunde.
  • 5 Eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Ex-vivo-Hautkulturmodells mit einer Wunde.
  • Beispiel
  • Das Ohr 7 eines geschlachteten Schweins (s. 1) wurde sofort nach der Schlachtung zwischen zwei mit physiologischer Kochsalzlösung getränkte Kompressen gegeben. Die Verarbeitung des so vorbereiteten Ohres 7 erfolgte so bald wie möglich. Das Ohr 7 wurde mindestens 5 min unter fließendem Wasser gewaschen. Anschließend wurden die Haare vorsichtig mit einer Schere abgeschnitten, so daß die Hautbarriere intakt blieb (s. 2). Das Ohr 7 wurde nochmals unter fließendem Wasser gewaschen. Anschließend wurde über beide Seiten ein Desinfektionsmittel (Sterillium®) laufen gelassen. Nach einer Einwirkzeit des Sterillium von etwa 2 Minuten wurde das Ohr 7 mit der Außenseite des Ohrs 7 nach unten einzeln auf mit Sterillium® getränkte Gaze gelegt. Auf die Innenseite des Ohrs 7 wurde ebenfalls sterile Gaze gelegt und diese mit Sterillium® getränkt. Nach 10 min Einwirkzeit wurde das Ohr 7 mit sterilen Handschuhen hochgehoben und mit steriler Kochsalzlösung gründlich abgespült. Das Ohr 7 wurde mit steriler Gaze abgetupft und in eine sterile Schale gelegt. Hautabschnitte (Stanzen) 9 (6 mm im Durchmesser) von der Innenseite des Ohres 7 an Stellen 8 im Bereich wulstartiger Verdickungen (plicae scaphae) 11 des Ohres 7 wurden unter Vermeidung von Druckartefakten entnommen (s. 2) und in eine sterile Schale mit Medium gegeben. Die Stanzen 9 wurden vorsichtig durch „Eindrehen" einer "Biopsy Punch" (Fa. Stiefel) gewonnen. Die Stanzen 9 wurden tief im Fettgewebe mit einer Schere abgeschnitten. Zum Entfernen von Sterillium®- und Kochsalzresten wurden die Stanzen 9 kurz in Medium geschwenkt. Das Medium hatte folgende Zusammensetzung:
    DMEM (Fa. Biochrom)
    5% FCS (Fa. Biochrom)
    59,9 μg/ml Penicillin (Fa. Grunenthal)
    0,125 mg/ml Streptomycin (Fa. HEFA Pharma)
  • Das Fettgewebe wurde von den Stanzen 9 entfernt. Aus dem zentralen Bereich der Stanze 9 wurde mit Hilfe einer 3 mm Biopsy-Punch (Fa. Stiefel) die Epidermis 2 und der obere Teil der Dermis 3 entfernt, so daß eine Wunde 6 entstand. Die Hautstanzen 9 wurden mit der Epidermisseite nach oben in ein Loch 10 einer 12-Well-Platte gegeben (s. 3), deren Boden mit Gaze 5 bedeckt war. Das Loch 10 wurde soweit mit Medium aufgefüllt, daß die Dermis 3 von Medium umgeben, die Epidermis 2 aber in Luftkontakt war. Die Oberseite der Stanze 9 wurde leicht mit Gaze abgetupft.
  • Das Modell (1) wurde sofort oder aber erst nach einer definierten Zeit (je nach Versuchsanforderung nach z.B. 3 h, 6 h, 12 h, 24 h, 48 h, 3 d, 4 d) behandelt mit beispielsweise
    • – Wundauflagen (z.B. Gaze, Hydrogele, Alginatfasern, Hydrokolloide usw.)
    • – Wundsalben/Wundcremes
    • – Grundstoffen zu Wundsalben/Wundcremes
    • – Wachstumsfaktoren, Hormone, Cytokine, Steroide, Retinoide, Ionen, Metalle, Insulin, Glucose, Honig, BSA, andere energiespendende Substanzen (z.B. ATP, NADH, Phosphoenolpyruvat, Phosphcreatin), vasoaktive Substanzen, Pflanzenextrakte und deren Einzelsubstanzen, Algenextrakte und deren Einzelsubstanzen, neuroaktive Substanzen, pigmentaktive oder hemmende Substanzen, sonstige chemische Wirkstoffe
    • – Fibrin/Thrombin, Blut, Serum, Plasma
    • – Inhibitoren/Aktivatoren für Enzyme (z.B. Metallomatrixproteinasen, Collagenasen, Elastasen usw.) einschließlich enzymabsorbierender Substanzen (z.B. hochmolekulare Absorber)
    • – Inhibitoren und Aktivatoren von Signaltransduktionswegen in der Zelle
    • – Inhibitoren und Aktivatoren des Cytoskeletts
    • – Inhibitoren und Aktivatoren von Zell-Matrix-Verbindungen
    • – Inhibitoren und Aktivatoren des Aufbaus der Basalmembran
    • – Inhibitoren und Aktivatoren von Gap Junctions
    • – Inhibitoren und Aktivatoren von Desmosomen und Adhärenzverbindungen
    • – Inhibitoren und Aktivatoren von Tight Junctions
    • – Inhibitoren und Aktivatoren des Aufbaus der Hautbarriere, z.B. stratum corneum
    • – proliferationsfördernden und proliferationshemmenden Substanzen
    • – migrationsfördernden und -hemmenden Substanzen
    • – Zellen, z.B. Keratinocyten, Fibroblasten, Melanocyten, Merkelzelltumorzellen, Melanomzellen, Lymphocyten, Granulocyten, Leukocyten im allgemeinen, adulte Stammzellen, mesenchymale Stammzellen, embryonale Stammzellen, epidermale Stammzellen
    • – pH-Wert-verändernden Substanzen
    • – osmolaritätsverändernden Substanzen
    • – radikalerzeugenden und -hemmenden Substanzen
    • – UVA, UVB, Sonnenlicht
    • – Bakterien
    • – Viren
    • – Allergenen
    • – Pilzen
    • – Parasiten
    • – Prionen
    • – DNA (z.B. Einzelstrang-DNA, Doppelstrang-DNA, Plasmide)
    • – RNA (z.B. Einzelstrang-RNA, Doppelstrang-RNA, siRNA)
    • – Aminosäuren, Aminosäurederivate, Oligopeptide
    • – Oligonukleotide
    • – Liposomen
    • – Anti-aging-Wirkstoffe
    • – kosmetische Rohstoffe (z.B. Wollwachs, Bienenwachs, ätherische Öle etc.)
    • – antientzündliche (antiphlogistische) Stoffe
    • – entzündungsfördernde Substanzen
    • – Desinfektionsmittel
    • – Antiseptika, bakterizide und virusstatische Substanzen
    • – UV-Licht-Schäden verhindernde Substanzen
    • – schmerzhemmende Substanzen
    • – antiallergische Substanzen
  • Das Modell wurde „systemisch" (über das Medium) oder „topisch" (Auftragung auf die Stanze bzw. den Wundrand oder in die Wunde) behandelt.
  • Die Versuche wurden zu verschiedenen Zeitpunkten abgestoppt (z. B. nach 6 h, 12 h, 18 h, 24 h, 48 h, 3 d, 4 d, 5 d, 6 d, 7 d).
    •

Claims (16)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Ex-vivo-Hautorganmodells, umfassend die Schritte a) Entnehmen von Haut mit Dermis (3) und Epidermis (2) vom Körper oder Körperteil eines Schweins, b) Kürzen von in der Haut befindlichen Haaren, wobei das Kürzen der Haare in einer Weise erfolgt, daß der durchschnittliche transepidermale Wasserverlust (TEWL) der Haut mit gekürzten Haaren im wesentlichen dem durchschnittlichen transepidermalen Wasserverlust von Haut mit ungekürzten Haaren entspricht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend den Schritt c) Entfernen der Epidermis (2) in einem Abschnitt der Haut zur Erzeugung einer Wunde (6).
  3. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend das Desinfizieren der Schweinehaut.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kürzen der Haare durch Abschneiden der Haare mit einer Schere, einem Messer, einem elektrischen oder mechanischen Bartschneider erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend den Schritt des In-Kontakt-Bringens der Schweinehaut mit einem vorzugsweise wässrigen Medium (4), so daß die Dermis (3) im wesentlichen von dem Medium (4) umgeben ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Epidermis (2) einer Gasphase, vorzugsweise Luft, ausgesetzt ist.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend die Schritte – Reinigen der Schweinehaut – Entfernen des Unterhaut-Fettgewebes der Schweinehaut
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweinhaut dem Ohr (7) eines Schweins, bevorzugt der Innenseite des Ohrs, besonders bevorzugt einem Bereich der Innenseite des Ohrs mit wulstartigen Verdickungen (plicae scaphae) (11), entstammt.
  9. Verfahren nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Abschnitt auch der obere Teil der Dermis (3) entfernt wird.
  10. Ex-vivo-Hautorganmodell, erhältlich durch eines der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9.
  11. Verwendung eines Ex-vivo-Hautorganmodells nach Anspruch 10 zur Untersuchung von Wundheilungsprozessen.
  12. Verwendung nach Anspruch 11 zur Untersuchung des Einflusses von Wundauflagen, Wundcremes, Wundsalben und deren Bestandteilen auf Wundheilungsprozesse.
  13. Verwendung eines Ex-vivo-Hautorganmodells nach Anspruch 10 zur Untersuchung des Einflusses eines Wirkstoffs auf Haut, insbesondere auf die Wundheilung der Haut, wobei der Wirkstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Proteinen, DNA, RNA, Aminosäuren, Aminosäurederivaten, Oligopeptiden, Oligonukleotiden, Hormonen, Wachstumsfaktoren, Cytokinen, Steroiden, Retinoiden, Ionen, Metallen oder Metallionen, Insulin, Glukose, Honig, Rinderserumalbumin (BSA), vasoaktiven Substanzen, Pflanzenextrakten und deren Bestandteilen, Algenextrakten und deren Bestandteilen, neuroaktiven Substanzen, pigmentaktivierenden oder -hemmenden Substanzen, proliferationsfördernden oder -hemmenden Substanzen, migrationsfördernden oder -hemmenden Substanzen, pH-verändernden Substanzen, radikalerzeugenden oder -hemmenden Substanzen, osmolaritätverändernden Substanzen, Anti-aging-Wirkstoffen, kosmetischen Rohstoffen, antientzündlichen und entzündungsfördernden Substanzen, UV-Licht-Schäden verhindernden Substanzen, schmerzhemmenden Substanzen, allergieauslösenden Substanzen, antiallergischen Substanzen, bakteriziden und virusstatischen Substanzen, antiandrogenen Substanzen, energiespendenden Substanzen, Enzymen, Enzyminhibitoren und -aktivatoren, Liposomen, eukaryontischen und prokaryontischen Zellen, Pilzen, Viren und Prionen.
  14. Anordnung zur Durchführung von Untersuchungen zu menschlicher oder tierischer Haut, umfassend ein Ex-vivo-Hautorganmodell nach Anspruch 10.
  15. Anordnung nach Anspruch 14, wobei die Dermis (3) in Kontakt mit einem vorzugsweise wäßrigen Medium (4) gebracht ist und die Epidermis (2) einer Gasphase, vorzugsweise Luft, ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium (4) einen Wirkstoff enthält und/oder ein Wirkstoff auf oder in die Epidermis (2) und/oder auf oder in die Wunde (6) auf- oder eingebracht ist.
  16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Proteinen, DNA, RNA, Aminosäuren, Aminosäurederivaten, Oligopeptiden, Oligonukleotiden, Hormonen, Wachstumsfaktoren, Cytokinen, Steroiden, Retinoiden, Ionen, Metallen oder Metallionen, Insulin, Glukose, Honig, Rinderserumalbumin (BSA), vasoaktiven Substanzen, Pflanzenextrakten und deren Bestandteilen, Algenextrakten und deren Bestandteilen, neuroaktiven Substanzen, pigmentaktivierenden oder -hemmenden Substanzen, proliferationsfördernden oder -hemmenden Substanzen, migrationsfördernden oder -hemmenden Substanzen, pH-verändernden Substanzen, radikalerzeugenden oder -hemmenden Substanzen, osmolaritätsverändernden Substanzen, Anti-aging-Wirkstoffen, kosmetischen Rohstoffen, antientzündlichen und entzündungsfördernden Substanzen, UV-Licht-Schäden verhindernden Substanzen, schmerzhemmenden Substanzen, allergieauslösenden Substanzen, antiallergischen Substanzen, bakteriziden und virusstatischen Substanzen, antiandrogenen Substanzen, energiespendenden Substanzen, Enzymen, Enzyminhibitoren und -aktivatoren, Liposomen, eukaryontischen und prokaryontischen Zellen, Pilzen, Viren und Prionen.
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