Thema: „Einfluß der zyklischen mechanischen Dehnung auf humane Gefäßzellen aus der Tunica media von der Vene, Arterie und Aorta“ Autor(en): Neubert D. [1],Mohr F.W.[2], Dhein S.[2] Institut(e): [1]Sana Kliniken Leipziger Land, Gefäßchirurgie, Borna, Germany, [2]Universität Leipzig, Herzzentrum, Klinik für Herzchirurgie, Leipzig, Germany Fragestellung: Verhalten humaner glatter Gefäßmuskelzellen unter der zyklischen mechanischen Dehnung im Zellkulturexperiment. Methodik: Es wurden erstmalig Veränderungen der Proteinexpressionen von α-SM Aktin, Prolyl- 4-Hydroxylase, Decorin und Kollagen I unter statischen Bedingungen und zyklischer mechanischer Dehnung beobachtet. Hierzu wurden die Zellen mittels Gewebeverdau aus nativen humanen Arterien, Aorta und Venen gewonnen. Die Experimente wurden mit Hilfe einer „Flexercell strain unit“ durchgeführt und die Zellkulturen unter Zellkulturbedingungen auf „Bioflex“-kollagenbeschichtete Platten einer Dehnung von 10%, 0.5 Hz, 24 und 96 Stunden ausgesetzt. Die Proteinanalyse erfolgte mittels Western Blot. Ergebnis: Es läßt sich folgern, dass eine abnehmende und fehlende zyklische mechanische Dehnung eine Phänotypänderung der arteriellen Gefäßzellen aus der Tunica media von kontraktilen hin zum sekretorischen und proliferativen Typ bewirkt. Konträr verhält es sich unter Vorliegen einer zyklischen mechanischen Dehnung wie der pulsatilen Wanddehnung. Hierbei wird in den arteriellen Gefäßzellen der kontraktile Phänotyp ausgebildet. In den Gefäßzellen der Venen konnte unter Zellkulturdehnung eine starke Zunahme der extrazellulären Matrix und die Begünstigung des sekretorischen und damit proliferativen Typs beobachtet werden. Schlussfolgerung: Bei fortschreitender Arteriosklerose einhergehend mit der Abnahme der Wandelastizität und dadurch reduzierter pulsatiler Stimuli ist eine zunehmende Zellproliferation und Synthese von extrazellulärer Matrix zu erwarten, welche folgend die Progredienz stenotischer Gefäßveränderungen bewirken würde. In diesem Kontext begünstigen möglicherweise die medizinischen minimalinvasiven Behandlungen mit Stentgraftmaterialien die Gefäßwandhyperplasie mit Ausbildung von Restenosen. In der Gefäßchirurgie häufig beobachteten Stenosierungen im Bereich der Gefäßnaht könnten durch den Verlust der Wandelastizität und hierdurch Reduktion der Wanddehnung im Bereich der Nahtlinie erklärt werden. Unter Annahme einer geringeren Gefäßwandelastizität bei erhöhten Gefäßwandtonus wären Beobachtungen zu protektiven Massnahmen wie auch medikamentöse Behandlungen im frühen Stadium der pAVK wie zum Beispiel durch Abnahme des peripheren Gefäßtonus mit peripheren Vasodilatatoren sinnvoll. Die unter Zellkulturdehnung beobachtete starke Zunahme der extrazellulären Matrix der glatten Muskelzellen der Vene sollte eine Erklärung für die höhere Stenoseneigung durch Gefäßwandhyperplasie und Hypertrophie in arterialisierten Venen sein. Der regulatorische Einfluß des pulsatilen Stimulus findet im Zusammenhang mit dem Verständnis des humanen Gefäßsystems und dessen Erkrankungen einschließlich der Reaktion in vivo auf medizinische Eingriffe noch wenig Anerkennung.

Thema: „Einfluß der zyklischen mechanischen Dehnung auf humane Gefäßzellen aus der Tunica media von der Vene, Arterie und Aorta“ Autor(en): Neubert D. [1],Mohr F.W.[2], Dhein S.[2] Institut(e): [1]Sana Kliniken Leipziger Land, Gefäßchirurgie, Borna, Germany, [2]Universität Leipzig, Herzzentrum, Klinik für Herzchirurgie, Leipzig, Germany Fragestellung: Verhalten humaner glatter Gefäßmuskelzellen unter der zyklischen mechanischen Dehnung im Zellkulturexperiment. Methodik: Es wurden erstmalig Veränderungen der Proteinexpressionen von α-SM Aktin, Prolyl- 4-Hydroxylase, Decorin und Kollagen I unter statischen Bedingungen und zyklischer mechanischer Dehnung beobachtet. Hierzu wurden die Zellen mittels Gewebeverdau aus nativen humanen Arterien, Aorta und Venen gewonnen. Die Experimente wurden mit Hilfe einer „Flexercell strain unit“ durchgeführt und die Zellkulturen unter Zellkulturbedingungen auf „Bioflex“-kollagenbeschichtete Platten einer Dehnung von 10%, 0.5 Hz, 24 und 96 Stunden ausgesetzt. Die Proteinanalyse erfolgte mittels Western Blot. Ergebnis: Es läßt sich folgern, dass eine abnehmende und fehlende zyklische mechanische Dehnung eine Phänotypänderung der arteriellen Gefäßzellen aus der Tunica media von kontraktilen hin zum sekretorischen und proliferativen Typ bewirkt. Konträr verhält es sich unter Vorliegen einer zyklischen mechanischen Dehnung wie der pulsatilen Wanddehnung. Hierbei wird in den arteriellen Gefäßzellen der kontraktile Phänotyp ausgebildet. In den Gefäßzellen der Venen konnte unter Zellkulturdehnung eine starke Zunahme der extrazellulären Matrix und die Begünstigung des sekretorischen und damit proliferativen Typs beobachtet werden. Schlussfolgerung: Bei fortschreitender Arteriosklerose einhergehend mit der Abnahme der Wandelastizität und dadurch reduzierter pulsatiler Stimuli ist eine zunehmende Zellproliferation und Synthese von extrazellulärer Matrix zu erwarten, welche folgend die Progredienz stenotischer Gefäßveränderungen bewirken würde. In diesem Kontext begünstigen möglicherweise die medizinischen minimalinvasiven Behandlungen mit Stentgraftmaterialien die Gefäßwandhyperplasie mit Ausbildung von Restenosen. In der Gefäßchirurgie häufig beobachteten Stenosierungen im Bereich der Gefäßnaht könnten durch den Verlust der Wandelastizität und hierdurch Reduktion der Wanddehnung im Bereich der Nahtlinie erklärt werden. Unter Annahme einer geringeren Gefäßwandelastizität bei erhöhten Gefäßwandtonus wären Beobachtungen zu protektiven Massnahmen wie auch medikamentöse Behandlungen im frühen Stadium der pAVK wie zum Beispiel durch Abnahme des peripheren Gefäßtonus mit peripheren Vasodilatatoren sinnvoll. Die unter Zellkulturdehnung beobachtete starke Zunahme der extrazellulären Matrix der glatten Muskelzellen der Vene sollte eine Erklärung für die höhere Stenoseneigung durch Gefäßwandhyperplasie und Hypertrophie in arterialisierten Venen sein. Der regulatorische Einfluß des pulsatilen Stimulus findet im Zusammenhang mit dem Verständnis des humanen Gefäßsystems und dessen Erkrankungen einschließlich der Reaktion in vivo auf medizinische Eingriffe noch wenig Anerkennung.

Objetivo: Analisar, em fetos humanos, o crescimento da área do pênis, da túnica albugínea e das estruturas eréteis (corpos cavernosos e corpo esponjoso), bem como o aparecimento e modificações das principais estruturas que compõem estes tecidos (colágeno, músculo liso e fibra elástica) durante o período fetal (13 a 36 semanas pós-concepção), fornecendo padrões normativos de crescimento. Material e Métodos: Foram utilizados 56 fetos humanos do sexo masculino com idade gestacional compreendida entre 13 e 36 semanas pós-concepção (SPC). Foram utilizadas técnicas histoquímicas, imunohistoquímicas, e análises morfométricas, e analisados os seguintes parâmetros: área total do pênis, área do corpo cavernoso, área do corpo esponjoso e a espessura da túnica albugínea na região dorsal e ventral do corpo cavernoso. No corpo cavernoso e no corpo esponjoso, as fibras musculares, o colágeno e as fibras do sistema elástico, foram identificados e quantificados por percentagem, no programa Image J (NIH, Bethesda, EUA).Resultados: Da 13 à 36 semana pós-concepção, a área do pênis variou de 0,95mm2 a 24,25mm2. No mesmo período a área do corpo cavernoso variou de 0,28mm2 a 9,12mm2 e a área do corpo esponjoso de 0,14mm2 a 3,99mm2. No corpo cavernoso a percentagem de fibras colágenas, fibras musculares e fibras do sistema elástico variaram, respectivamente, de 19,88% a 36,60%, de 4,39 % a 29,76 % e de 1,91% a 8,92%. No corpo esponjoso a percentagem de fibras colágenas, fibras musculares e fibras do sistema elástico variaram, respectivamente de 34,65% a 45,89%, de 0,60% a 11,90% e de 3,22% a 11,93%. A espessura da túnica albugínea variou de 0,029 a 0,296 na região dorsal e de 0,014 a 0,113 na região ventral do corpo cavernoso.Conclusão: Existe correlação fortemente positiva entre o crescimento da área total, da área do corpo cavernoso e da área do corpo esponjoso, com a idade gestacional, assim como existe correlação entre o crescimento dos elementos constituintes do tecido erétil do pênis (colágeno, fibras musculares lisas e fibras elásticas) com a idade gestacional no período fetal estudado. O ritmo de crescimento do pênis é mais intenso no IIo. trimestre gestacional (13 a 24 SPC). O crescimento da espessura da túnica albugínea também foi diretamente proporcional e apresentou correlação fortemente positiva com a idade gestacional, sendo maior na região dorsal em relação à região ventral do corpo cavernoso. / Objective: To analyze the development of penile area, tunica albuginea thickness and the main components of the erectile tissue, such as collagen, smooth muscle and elastic system fibers, in human fetuses, in order to provide normative parameters of development. Material and Methods: We studied 56 male human fetuses aged 13 to 36 weeks postconception (WPC). We used histochemical, immunohistochemical and morphometric techniques to analyze the following parameters: total penile area, area of the corpora cavernosa, area of the corpus spongiosum and thickness of tunica albuginea in the dorsal and ventral region. In the corpora cavernosa and in the corpus spongiosum, the collagen, smooth muscle fibers and elastic system fibers were identified and quantified as percentage by using the Image J software (NIH, Bethesda, USA).Results: From 13 to 36 WPC, the area of the penis varied from 0.95 mm2 to 24.25 mm2. Also, the area of the corpora cavernosa varied from 0.28 mm2 to 9.12 mm2 and the area of the corpus spongiosum from 0.14 mm2 to 3.99 mm2. In the corpora cavernosa, the amount of collagen, smooth muscle fibers and elastic system fibers varied from 19.88% to 36.60%, from 4.39 % to 29.76 % and from 1.91% to 8.92%, respectively. In the corpus spongiosum, the amount of collagen, smooth muscle fibers and elastic system fibers varied from 34.65% to 45.89%, from 0.60% to 11.90% and from 3.22% to 11.93%, respectively. The thickness of the tunica albuginea varied from 0.029 to 0.296 in the dorsal region and from 0.014 to 0.113 in the ventral region of the corpora cavernosa. Conclusion: We found strong correlation between the total area, the corpora cavernosa and the corpus spongiosum penile area, with the fetal age in WPC, as well as between collagen, smooth muscle and elastic fibers with fetal age in WPC. The growth rate was more intense during the 2nd trimester (13 to 24 WPC) of gestation when compared to the 3rd trimester (25 to 36 WPC). The thickness of the tunica albuginea also presented strong correlation with the fetal age and was thicker in the dorsal region, when compared to the ventral region.

Objetivo: Analisar, em fetos humanos, o crescimento da área do pênis, da túnica albugínea e das estruturas eréteis (corpos cavernosos e corpo esponjoso), bem como o aparecimento e modificações das principais estruturas que compõem estes tecidos (colágeno, músculo liso e fibra elástica) durante o período fetal (13 a 36 semanas pós-concepção), fornecendo padrões normativos de crescimento. Material e Métodos: Foram utilizados 56 fetos humanos do sexo masculino com idade gestacional compreendida entre 13 e 36 semanas pós-concepção (SPC). Foram utilizadas técnicas histoquímicas, imunohistoquímicas, e análises morfométricas, e analisados os seguintes parâmetros: área total do pênis, área do corpo cavernoso, área do corpo esponjoso e a espessura da túnica albugínea na região dorsal e ventral do corpo cavernoso. No corpo cavernoso e no corpo esponjoso, as fibras musculares, o colágeno e as fibras do sistema elástico, foram identificados e quantificados por percentagem, no programa Image J (NIH, Bethesda, EUA).Resultados: Da 13 à 36 semana pós-concepção, a área do pênis variou de 0,95mm2 a 24,25mm2. No mesmo período a área do corpo cavernoso variou de 0,28mm2 a 9,12mm2 e a área do corpo esponjoso de 0,14mm2 a 3,99mm2. No corpo cavernoso a percentagem de fibras colágenas, fibras musculares e fibras do sistema elástico variaram, respectivamente, de 19,88% a 36,60%, de 4,39 % a 29,76 % e de 1,91% a 8,92%. No corpo esponjoso a percentagem de fibras colágenas, fibras musculares e fibras do sistema elástico variaram, respectivamente de 34,65% a 45,89%, de 0,60% a 11,90% e de 3,22% a 11,93%. A espessura da túnica albugínea variou de 0,029 a 0,296 na região dorsal e de 0,014 a 0,113 na região ventral do corpo cavernoso.Conclusão: Existe correlação fortemente positiva entre o crescimento da área total, da área do corpo cavernoso e da área do corpo esponjoso, com a idade gestacional, assim como existe correlação entre o crescimento dos elementos constituintes do tecido erétil do pênis (colágeno, fibras musculares lisas e fibras elásticas) com a idade gestacional no período fetal estudado. O ritmo de crescimento do pênis é mais intenso no IIo. trimestre gestacional (13 a 24 SPC). O crescimento da espessura da túnica albugínea também foi diretamente proporcional e apresentou correlação fortemente positiva com a idade gestacional, sendo maior na região dorsal em relação à região ventral do corpo cavernoso. / Objective: To analyze the development of penile area, tunica albuginea thickness and the main components of the erectile tissue, such as collagen, smooth muscle and elastic system fibers, in human fetuses, in order to provide normative parameters of development. Material and Methods: We studied 56 male human fetuses aged 13 to 36 weeks postconception (WPC). We used histochemical, immunohistochemical and morphometric techniques to analyze the following parameters: total penile area, area of the corpora cavernosa, area of the corpus spongiosum and thickness of tunica albuginea in the dorsal and ventral region. In the corpora cavernosa and in the corpus spongiosum, the collagen, smooth muscle fibers and elastic system fibers were identified and quantified as percentage by using the Image J software (NIH, Bethesda, USA).Results: From 13 to 36 WPC, the area of the penis varied from 0.95 mm2 to 24.25 mm2. Also, the area of the corpora cavernosa varied from 0.28 mm2 to 9.12 mm2 and the area of the corpus spongiosum from 0.14 mm2 to 3.99 mm2. In the corpora cavernosa, the amount of collagen, smooth muscle fibers and elastic system fibers varied from 19.88% to 36.60%, from 4.39 % to 29.76 % and from 1.91% to 8.92%, respectively. In the corpus spongiosum, the amount of collagen, smooth muscle fibers and elastic system fibers varied from 34.65% to 45.89%, from 0.60% to 11.90% and from 3.22% to 11.93%, respectively. The thickness of the tunica albuginea varied from 0.029 to 0.296 in the dorsal region and from 0.014 to 0.113 in the ventral region of the corpora cavernosa. Conclusion: We found strong correlation between the total area, the corpora cavernosa and the corpus spongiosum penile area, with the fetal age in WPC, as well as between collagen, smooth muscle and elastic fibers with fetal age in WPC. The growth rate was more intense during the 2nd trimester (13 to 24 WPC) of gestation when compared to the 3rd trimester (25 to 36 WPC). The thickness of the tunica albuginea also presented strong correlation with the fetal age and was thicker in the dorsal region, when compared to the ventral region.