Wie beeinflusst bioaktives Glas Immunzellen?

Erlanger Forschung zu neuen Anwendungsmöglichkeiten von bioaktivem Glas

Eigentlich ist bioaktives Glas ein alter Bekannter. Das Material wurde bereits vor rund 50 Jahren entwickelt. Aufgrund seiner Eigenschaften, die das Knochenwachstum fördern, wird es seither oft in der regenerativen Medizin als Knochenersatzmaterial oder auch in der Zahnmedizin eingesetzt. Darüber hinaus wächst seit einiger Zeit das Interesse an neuen Anwendungsmöglichkeiten im Bereich Weichgewebe. In einer Studie unter der Leitung von Prof. Dr. Aldo R. Boccaccini, Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Biomaterialien) der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, und PD Dr. Elisabeth Zinser von der Immunmodulatorischen Abteilung (Leiter: Prof. Dr. Alexander Steinkasserer) des Universitätsklinikums Erlangen stand dabei die Wirkung bioaktiven Glases auf Immunzellen im Vordergrund. Die Ergebnisse erschienen nun in der Fachzeitschrift Biomaterials Science der Royal Society of Chemistry (doi.org/10.1039/C9BM01691K).

Das interdisziplinäre Team hat nun erstmals die Wirkung bioaktiven Glases auf Immunzellen in vitro anhand von dendritischen Zellen untersucht, die mit Zink- und Kupferionen aus bioaktivem Boratglas in Kontakt gebracht wurden. Außerdem gingen die Forscher der antibakteriellen Wirkung des bioaktiven Glases nach. „In manchen Fällen ist eine Immunantwort von Nachteil, zum Beispiel bei Implantaten, die nicht abgestoßen werden sollen, oder auch bei Autoimmunkrankheiten wie Arthritis oder Multiple Sklerose“, erklärt PD Zinser. „Mit den Ionen aus dem bioaktiven Glas lassen sich die dendritischen Zellen so beeinflussen, dass eine solche ungewünschte Reaktion unterbleibt, ohne jedoch das gesamte Immunsystem lahmzulegen.“
Für die Anwendung in der Wundheilung kann bioaktives Glas mit Biopolymeren kombiniert werden. Das ergibt ein flexibles, durchlässiges Verbandsmaterial für chronische Wunden, wie sie beispielsweise bei Diabetes entstehen können“, fügt Prof. Boccaccini hinzu. „Die freigesetzten Ionen können darüber hinaus Bakterien abtöten, die die Heilung verhindern und gefährliche Infektionen verursachen.“ Um die Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten bioaktiven Glases, etwa in der Immuntherapie bei Krebs, noch ausführlicher zu erforschen, sind weitere Studien geplant.