Matthias Sandhofer, Martin Barsch, Christoph Wurzer, Carolin Lindner & Eleni Priglinger
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In-vivo-Aktivierung von regenerativen
Zellen im Fettgewebe für die
Gesichtsrejuvenation
Matthias Sandhofer, Martin Barsch,
Christoph Wurzer, Carolin Lindner &
Eleni Priglinger
Journal für Ästhetische Chirurgie
ISSN 1867-4305
Volume 12
Number 1
J Ästhet Chir (2019) 12:17-21
DOI 10.1007/s12631-019-0173-8
1 23
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Originalien
J Ästhet Chir 2019 · 12:17–21 Matthias Sandhofer1 · Martin Barsch1 · Christoph Wurzer2,3,4 · Carolin Lindner3,4 ·
https://doi.org/10.1007/s12631-019-0173-8 Eleni Priglinger3,4
Online publiziert: 25. Januar 2019 1
Haut-Ästhetik-Venen-Laser-Praxis, Österreichisches Zentrum für Lipödem, Linz, Österreich
© Springer Medizin Verlag GmbH, ein Teil von 2
Springer Nature 2019 Liporegena GmbH, Breitenfurt, Österreich
3
Ludwig Boltzmann Institut für experimentelle und klinische Traumatologie, AUVA Forschungszentrum,
Wien, Österreich
4
Österreichischer Cluster für Geweberegeneration, Wien, Österreich
In-vivo-Aktivierung von
regenerativen Zellen im
Fettgewebe für die
Gesichtsrejuvenation
Die Verwendung von adulten Stamm-
zellen aus humanem subkutanem Fett-
gewebe hat in der regenerativen Medi-
zin und Geweberekonstruktion in den
vergangenen Jahren zunehmend an Be-
deutung gewonnen. Die aus Fettgewe-
be isolierte stromale vaskuläre Fraktion
(SVF) ist ein heterogenes Zellgemisch,
das unter anderem Präadipozyten, endo-
theliale Vorläuferzellen, Perizyten, häma-
topoetische und mesenchymale Stamm-
zellen, sog. „adipose derived stromal/
stem cells“ (ASC) enthält [28]. Letztere
haben das Potenzial, in unterschiedliche
Zelltypen, wie z. B. Knochen-, Knorpel-,
Fett- und Muskelzellen, zu differenzieren
[5]. Neben diesen Differenzierungsme-
chanismen nehmen ASC auch auf ande-
re Weise Einfluss auf den Organismus.
Sie wirken immunmodulierend, sezer-
nieren für die Geweberegeneration wich-
tige Faktoren und rekrutieren Zellen zum
Abb. 1 8 Viabilität und Eigenschaften der Fatgrafts nach radialer Stoßwellenbehandlung: a Die gute
Ort einer Verletzung [8, 11, 26]. Auf- Viabilität der Adipozyten im Graft wurde mit Calcein-AM-Färbung (Invitrogen/Thermo Fisher, Wien,
grund dieser Fähigkeiten zeigte der Ein- Österreich) bestätigt. b Aus diesen Grafts (a) wurden SVF(stromale vaskuläre Fraktion)-Zellen enzyma-
satz von SVF und ASC bereits in zahlrei- tischisoliertund5Tagekultiviert.AuchhierwareneineguteViabilitätsowieProliferationvonregenera-
chen präklinischen und klinischen Studi- tiven Zellen sichtbar. c Durch die radiale Stoßwelle induzierte Angiogenese von regenerativen Zellen
en hohes regeneratives Potenzial [4, 25]. nach 1 Woche, mit CD31-FITC (BD, Schwechat, Österreich) gefärbt, zeigt viele neu gebildete Kapilla-
ren. d Induzierte Adipogenese von regenerativen Zellen nach 3 Wochen, mit Oil Red O (Sigma, Wien,
Stoßwellentherapie wird erfolgreich zur Österreich) gefärbt, zeigt eine starke Neubildung von Adipozyten. Repräsentative Bilder. Maßstabs-
Behandlung verschiedener Erkrankun- balken = 100 μm, gleicher Maßstab bei allen Bildern. (© Ludwig Boltzmann Institut für Traumatologie,
gen, wie z. B. Pseudoarthrosen, nicht hei- Wien. Alle Rechte vorbehalten. Abdruck mit freundl. Genehmigung)
lenden Knochenbrüchen, chronisch offe-
nen bzw. diabetischen Wunden und Ul-
zera sowie Verbrennungen eingesetzt [9].
Das Ludwig Boltzmann Institut für Trau-
matologie konnte in vielen In-vitro- und
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Abb. 3 8 Vorbehandlung des Empfängerareals mit radialer Stoßwelle
Z WavePro (Zimmer, Neu-Ulm, Deutschland) mit 2000 Pulsen, 60 mJ/cm2
und 8 Hz. (© M. Sandhofer, Linz. Alle Rechte vorbehalten. Abdruck mit
freundl. Genehmigung)
Abb. 2 8 Ein signifikanter Anstieg der Viabilität von frisch isolierten
SVF(stromale vaskuläre Fraktion)-Zellen aus Fettgewebe 1 h, 1 Woche
(W) oder 2 Wochen vor dem Eingriff mit Stoßwellen behandelt. Daten
als Mittelwert ± Standardabweichung dargestellt. n = 3, *p < 0,05. ESWT
extrakorporale Stoßwellentherapie. (© Ludwig Boltzmann Institut für
Traumatologie, Wien. Alle Rechte vorbehalten. Abdruck mit freundl. Geneh-
migung)
Abb. 4 9 Patientin 10-mal
mit radialer Stoßwelle
behandelt. Patientin vor
der Behandlung (a), wäh-
rend der Behandlung (b)
und nach der Behandlung
(c). Nach der Behand-
lung war eine straffende
Rejuvenation der Ge-
sichtskonturen zu sehen,
insbesondere des unteren
Gesichtsdrittels („jaw-
line“). (© M. Sandhofer,
Linz. Alle Rechte vorbehal-
ten. Abdruck mit freundl.
Genehmigung)
In-vivo-Studienpositive Effekte derStoß- schen Eigenschaften der Haut verbessern Anwendungsmöglichkeiten mit radialer
wellentherapie auf die Wundheilung, die [10, 23], was durch den Umbau von Kolla- ESWT zur Verbesserung der Gesichtsre-
Regeneration von Nerven sowie die Aus- gen [2] und Neubildung von Fettgewebe juvenation untersucht.
bildung von neuen Gefäßen zeigen [13, durch die Myofibroblasten-Adipozyten-
18, 22]. Bereits in früheren Projekten Transition (MAT) [12, 20] erklärt wer- Material und Methode
wurde versucht, die Funktionalität der den kann. Auf zellulärer Ebene konnte
Zellen durch niedrigenergetische, unfo- von uns kürzlich gezeigt werden, dass Liposuktionsmaterial wurde mit Cal-
kussierte extrakorporale Stoßwellenthe- der Einsatz von radialer ESWT Zellpro- cein-AM (Invitrogen/Thermo Fisher,
rapie (ESWT) zu verbessern [16]. Bei liferation und Differenzierungspotenzial Wien, Österreich) gefärbt, um lebende
Zellulite-, Lymphödem- und Lipödem- humaner ASC erhöht [15]. In der vor- Adipozyten zu detektieren. SVF-Zellen
patienten kann ESWT die biomechani- liegenden Arbeit wurden verschiedene wurden enzymatisch mittels NB6 Col-
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Zusammenfassung · Abstract
lagenase (Nordmark/Serva, Uetersen, J Ästhet Chir 2019 · 12:17–21 https://doi.org/10.1007/s12631-019-0173-8
Deutschland) isoliert. Die angiogene Dif- © Springer Medizin Verlag GmbH, ein Teil von Springer Nature 2019
ferenzierung der isolierten Zellen wurde
in einer Fibrin-Clot-Kultur induziert, die M. Sandhofer · M. Barsch · C. Wurzer · C. Lindner · E. Priglinger
nach 1 Woche mit dem endothelialen In-vivo-Aktivierung von regenerativen Zellen im Fettgewebe für
Marker CD31-FITC (BD, Schwechat, die Gesichtsrejuvenation
Österreich) zur Visualisierung von neu
gebildeten Kapillaren gefärbt wurde [14, Zusammenfassung
17]. Nach adipogener Induktion der Positive Effekte der extrakorporalen Vorbehandlung des Empfängerareals mit
Stoßwellentherapie (ESWT) konnten zuvor ESWT ist für das Anwachsen des Transplantats
Zellen wurden die Lipidtröpfchen neu
auf Wundheilung, Nervenregeneration und notwendig, da mittels ESWT die Angiogenese
gebildeter Adipozyten mittels Oil Red O Gefäßneubildung bewiesen werden. In und somit ein erfolgreicher Einbau der Grafts
(Sigma, Wien, Österreich) Färbung nach dieser Studie haben wir die radiale ESWT im Zielgewebe erfolgen kann.
3 Wochen sichtbar gemacht. zur Gesichtsrejuvenation untersucht, wobei
Alle 3 Patienten wurden an sämt- bereits die direkte ESWT-Behandlung erste Schlüsselwörter
Wirkung gezeigt hat. Für eine gesteigerte Stromale vaskuläre Fraktion · Extrakorpo-
lichen Fettkompartimenten im Gesicht
Volumisierung wurde zusätzlich Eigenfett rale Stoßwellentherapie · Transplantat ·
mit radialer ESWT (Z WavePro, Zimmer, mit ESWT-Vorbehandlung des Spender- Angiogenese · Volumisierung
Neu-Ulm, Deutschland) behandelt. Die und Empfängerareals appliziert. Die
nichtoperativen Behandlungen erfolgten
in 10 Sitzungen in 14-tägigen Abständen.
Bei Patienten, bei denen Fett entnom- In vivo activation of regenerative cells in adipose tissue for facial
men und appliziert wurde, reichten 2 rejuvenation
oder 3 Behandlungen innerhalb von
2 Wochen mit der letzten 1 h vor dem Abstract
Positive effects of extracorporeal shockwave areas. Pretreatment of the recipient site with
Eingriff. Dafür wurde zusätzlich zu dem ESWT is essential for graft incorporation since
therapy (ESWT) on wound healing, nerve
Empfängerareal (Gesicht) auch das Spen- regeneration and neovascularization could ESWT is known to promote angiogenesis that
derareal (Entnahmestelle, lumbosakral) previously be proven. In this study the radial is required for successful graft integration into
mit radialer ESWT behandelt. Für das ESWT was examined for facial rejuvenation the target tissue.
Empfängerareal wurden folgende Para- strategies, where direct ESWT treatment
on the face already showed an initial effect. Keywords
meter verwendet: 2000 Pulse, 60 mJ/cm2, Stromal vascular fraction · Extracorpo-
For increased volumization, autologous fat
8 Hz; für das Spenderareal: 2000 Pulse, grafts were additionally applied with ESWT real shockwave therapy · Transplant ·
120 mJ/cm2, 10 Hz. Die Gewinnung von pretreatment of the donor and recipient Angiogenesis · Volumization
humanem Fettgewebe wurde von der ört-
lichen Ethikkommission mit schriftlicher
Zustimmung der Patienten genehmigt.
Dermales Fett („dermal white adipose Wangen) injiziert (modifiziert nach [1]). in vitro, haben wir 3 Optionen zur Ge-
tissue“ [dWAT]) und subkutanes Fett Für die Applikation von SVF wurde di- sichtsrejuvenation untersucht:
(„subcutaneous white adipose tissue“ rekt im Eingriffsraum das entnommene 1. nichtoperative Behandlung mit
[sWAT]) wurden entnommen, wie von Fett aufgereinigt, und die regenerativen radialer Stoßwelle (. Abb. 3 und 4),
uns zuvor beschrieben [3]. Durch die Zellen wurden sorgfältig und steril mit- 2. Fetttransfer nach radialer Stoßwel-
Verwendung von Infiltrationskanülen tels Kollagenase gewonnen. Im gesamten lenvorbehandlung des Spender- und
mit kleinen Öffnungen (
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Abb. 5 8 Spender- (Entnahmestelle, lumbosakral) und Empfängerareal (Gesicht) mit radialer Stoßwelle 3-mal vorbehan-
delt. Zur gesteigerten Volumisierung Verabreichung von Eigenfett: Fettentnahme, Fettpräparation und -applikation panfazial
(1-mm-Grafts). Frontansicht der Patientin vor (a) und nach der Behandlung (b), Seitenansicht der Patientin vor (c) und nach
der Behandlung (d). Nach der Behandlung (b, d) waren eine deutliche Volumisierung der gesamten Wangenstruktur und eine
zusätzliche Hebung derselben zu sehen. (© M. Sandhofer, Linz. Alle Rechte vorbehalten. Abdruck mit freundl. Genehmigung)
Abb. 6 8 Spender- (Entnahmestelle, lumbosakral) und Empfängerareal (Gesicht) mit radialer Stoßwelle 3-mal vorbehan-
delt. Zur gesteigerten Volumisierung Verabreichung von Eigenfett angereichert mit SVF(stromale vaskuläre Fraktion)-Zellen:
Fettentnahme, Fett- + SVF-Präparation, Applikation der SVF in den malaren Fettkörper, Fett panfazial (1-mm-Grafts). Front-
ansicht der Patientin vor (a) und nach der Behandlung (b), Seitenansicht der Patientin vor (c) und nach der Behandlung (d).
Nach der Behandlung (b, d) waren eine deutliche Volumisierung der gesamten Wangenstruktur und eine zusätzliche Hebung
derselben zu sehen. (© M. Sandhofer, Linz. Alle Rechte vorbehalten. Abdruck mit freundl. Genehmigung)
hältwiederjugendliche Strukturen(„jaw- Diskussion angiogenen Faktoren und eine darauffol-
line“). Bei Fehlen von Volumen profi- gende erhöhte Adipogenese feststellen,
tieren die Patienten von der zusätzli- Ein erfolgreicher Einbau von Fettge- was bei uns mit der radialen Stoßwelle
chen Applikation von Eigenfett (. Abb. 5) webstransplantaten in die oberfläch- in situ noch verstärkt werden konnte
sowie Fetttransfer panfazial und geziel- lichen und tiefen Gesichtsfettkörper [15].
ter, kleinregionaler SVF-Applikation zur benötigt in erster Linie eine präexistente Die Vorbehandlung des Empfänger-
Akzentuierung des malaren Fettkörpers Vaskularisierung, die das Anwachsen der areals mit Stoßwelle wirkt unterstützend,
(. Abb. 6). Bei den beiden letzten Pati- Grafts ermöglicht und deren Absterben zumal für einen erfolgreichen Einbau des
entinnen (. Abb. 5 und 6) sieht man ei- und die Entstehung von Narbengewebe Fettgrafts die Angiogenese indiesem Are-
ne deutliche Volumisierung der gesam- verhindert [7]. Bereits 1870 erklärte der al eine dominante Rolle spielt [6]. In die-
ten Wangenstruktur und eine zusätzliche Wiener Anatom Toldt, dass Adipogene- sem Zusammenhang berücksichtigenwir
Hebung derselben. Durch die Anwen- se nicht ohne Angiogenese stattfinden die Nischenspezifität in der Anwendung:
dung werden konkave Strukturen wieder kann [24]. Auch wir konnten in unserer dWAT zu dWAT für die Oberflächenpro-
konvex. letzten Studie eine erhöhte Sekretion von filierung, sWAT zu sWAT zur Volumisie-
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rung [19, 21]. Kleinere Grafts von 1 mm des Manuskripts, über die Patienten zu identifizieren 15. Priglinger E, Sandhofer M, Peterbauer A et al (2017)
sind, liegt von ihnen und/oder ihren gesetzlichen Extracorporeal shock wave therapy in situ—novel
Durchmesser bauen sich wesentlich bes- Vertretern eine schriftliche Einwilligung vor. approach to obtain an activated fat graft. J Tissue
ser im Empfängerareal ein, weshalb wir Eng Regen Med. https://doi.org/10.1002/term.
auch hier die spezifischen Kanülen zur 2467
16. Priglinger E, Schuh C, Steffenhagen C et al (2017)
Entnahme verwenden [3]. Literatur Improvement of adipose tissue-derived cells by
Die bewährte Eigenfettanwendung low-energy extracorporeal shock wave therapy.
nach Amar et al. bedarf für die Applika- 1. AmarRE, Fox DM(2011)Thefacialautologousmus- Cytotherapy 19:1079–1095
cular injection (FAMI) procedure: an anatomically 17. Rohringer S, Hofbauer P, Schneider KH et al
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Volumens an entnommenem Fettgewebe technique using principles of facial fat injection. fibrin matrices mediated by the interaction of
(zwischen 20 und 50 cm3, je nach indi- Aesthetic Plast Surg 35:502–510 adipose-derived stem cells and endothelial cells.
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in dieser Studie die von Yoshimura et al. wave therapy? Clin Interv Aging 2:623–630 Molecular and cellular effects of in vitro shockwave
als Zell-assistierter Lipotransfer („cell 3. Barsch M, Sandhofer M, Wurzer C et al (2019) treatment on lymphatic endothelial cells. PLoS
Stammzellgewinnung aus Eigenfett, Abnahme- ONE 9:e114806
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zuerst reines Fett in Form von vielen 019-0172-9 20. Sandhofer M, Schauer P, Pilsl U et al (2018) Die
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kleinen Grafts (1 mm) und dann die rei- Using fat to fight disease: a systematic review of Dynamik der Gesäßregion. J Ästhet Chir. https://
ne SVF gezielt in kleine Problemzonen non-homologous adipose-derived stromal/stem doi.org/10.1007/s12631-018-0127-6
zusätzlich applizierten, da für eine Volu- cell therapies. Stem Cells. https://doi.org/10.1002/ 21. Scadden DT (2006) The stem-cell niche as an entity
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Empfängerareals bei der Applikation Endothelial cell-derived extracellular vesicles size- Dose-dependent immunomodulatory effect of
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Dermatol Ther (Heidelb) 3:143–155 [et al.])
Korrespondenzadresse 11. Kronsteiner B, Wolbank S, Peterbauer A et al (2011) 28. Zimmerlin L, Donnenberg VS, Pfeifer ME et al
Human mesenchymal stem cells from adipose (2010) Stromal vascular progenitors in adult
Dr. Eleni Priglinger tissue and amnion influence T-cells depending human adipose tissue. Cytometry A 77:22–30
Ludwig Boltzmann Institut für experimentelle on stimulation method and presence of other
und klinische Traumatologie, AUVA immune cells. Stem Cells Dev 20:2115–2126
Forschungszentrum 12. Marangoni RG, Korman BD, Wei J et al (2015)
Donaueschingenstr. 13, 1200 Wien, Österreich Myofibroblasts in murine cutaneous fibrosis
originate from adiponectin-positive intradermal
eleni.priglinger@trauma.lbg.ac.at
progenitors. Arthritis Rheumatol 67:1062–1073
13. Mittermayr R, Hartinger J, Antonic V et al (2011)
Extracorporeal shock wave therapy (ESWT) mi-
nimizes ischemic tissue necrosis irrespective of
Einhaltung ethischer Richtlinien application time and promotes tissue revascula-
rization by stimulating angiogenesis. Ann Surg
Interessenkonflikt. M. Sandhofer, M. Barsch, C. Wur- 253:1024–1032
zer, C. Lindner und E. Priglinger geben an, dass kein 14. Priglinger E, Maier J, Chaudary S et al (2018)
Interessenkonflikt besteht. Photobiomodulation of freshly isolated human
adipose tissue-derived stromal vascular fraction
cells by pulsed light-emitting diodes for direct
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clinical application. J Tissue Eng Regen Med.
durchgeführten Studien an Menschen oder Tieren. Für
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Bildmaterial oder anderweitige Angaben innerhalb
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