15502-m-pleumeekers

Kraakbeendefecten in het hoofd-/halsgebied zijn een uitdagend probleem voor de reconstructief chirurg. Kraakbeen tissue engineering lijkt een veelbelovende alternatieve therapie. Dit proefschrift richt zich op de verschillende aspecten van kraakbeen tissue engineering in het hoofd-/halsgebied. Specifiek worden het gebruik van cellen (of combinatie van cellen) op natuurlijke scaffolds of dragermaterialen besproken. Kraakbeen is een zeer unieke vorm van bindweefsel en zorgt in het hoofd-/hals gebied voor de vorm en functie van onder andere oren en neus. Het bestaat voor een fractie uit chondrocyten omgeven door een grote hoeveelheid extracellulaire matrix. De opbouw en structuur van deze matrix bepaalt de eigenschappen van het kraakbeen, waarbij grofweg drie typen onderscheiden kunnen worden: hyalien, elastisch en fibrotisch kraakbeen. Wanneer kraakbeen in het hoofd-/halsgebied beschadigd is geraakt of congenitaal onvoldoende gevormd, herstelt het zich niet of nauwelijks. Tissue engineering, oftewel de regeneratie van weefsel uit levende cellen, is mogelijk een veelbelovende alternatieve therapie voor de behandeling van deze defecten. In hoofdstuk één worden de eigenschappen en moleculaire samenstelling van de verschillende kraakbeentypen beschreven. Daarnaast wordt het concept van tissue engineering geïntroduceerd en welke rol deze zou kunnen hebben bij de reconstructie van kraakbeendefecten in het hoofd-/halsgebied. Voor kraakbeen tissue engineering is het allereerst van belang de intrinsieke kenmerken van het oorspronkelijke weefsel te kennen, zodat een benchmark verkregen kan worden waarmee getissue-engineerd kraakbeen vergeleken kan worden. In hoofdstuk twee en drie worden de biomechanische en biochemische eigenschappen van humaan oor- en neuskraakbeen (septum en ala nasi) uitvoerig geanalyseerd. In het algemeen kon gesteld worden dat de biomechanische eigenschappen (uitgedrukt in indentatie Eeq) van humaan volwassen kraakbeen van het aangezicht varieerden van 1-15 MPa. Oorkraakbeen had aanzienlijk lagere biomechanische eigenschappen in vergelijking met neuskraakbeen, hoewel er regionale variaties werden waargenomen binnen de verschillende kraakbeentypen. De biomechanische eigenschappen van oorkraakbeen konden voornamelijk worden toegeschreven aan de aanwezigheid van elastine in de extracellulaire matrix van oorkraakbeen. Het selecteren van cellen of een combinatie van cellen is van cruciaal belang in de regeneratieve geneeskunde. Momenteel is kraakbeen tissue engineering voornamelijk gebaseerd op twee verschillende soorten cellen, namelijk: chondrocyten en mesenchymale stamcellen. Wanneer deze cellen echter onafhankelijk van elkaar worden gebruikt, brengt dat tot op heden specifieke nadelen met zich mee. Allereerst, kraakbeen tissue engineering gebaseerd op alléén chondrocyten wordt aanzienlijk beperkt door de hoeveelheid kraakbeen dat kan worden gebiopteerd. Doordat de opbrengst van chondrocyten hierdoor beperkt is, is expanderen (vermenigvuldigen) van chondrocyten in een laboratorium noodzakelijk. Echter, tijdens het expanderen veranderen chondrocyten van vorm en functie en verliezen zij hun kraakbeeneigenschappen: zij dedifferentiëren. Ten tweede, kraakbeen tissue engineering gebaseerd op alléén mesenchymale stamcellen wordt belemmerd door het feit dat stamcellen tijdens het differentiatieproces van stamcel naar chondrocyt niet in staat zijn kraakbenig te blijven en uiteindelijk terminaal differentiëren via het proces van enchondrale ossificatie. Terminaal gedifferentieerd (of hypertrofisch) kraakbeen is instabiel en heeft een grote kans 199 SAMENVATTING 11