Kunststoffnetze aus Polypropylen beeinflussen das Wachstum humaner Zellen in vitro Eine experimentelle Studie

Abstract

Introduction. The aim of our study was to investigate the influence of polypropylene meshes on the proliferation and apoptosis of human cell cultures in vitro.

Methods. Human fibroblasts and HeLa cells were incubated in different densities (10⁴, 3·10⁴, 10⁵ cells/well) together with polypropylene meshes (Prolene^®, 2×2 cm) in six-well culture dishes over a 48-h period. Cells without meshes served as controls. Cells were spun on slides and stained with the monoclonal antibody MIB-1. To calculate the proliferation indices, stained nuclei were counted. Apoptotic indices were determined by flow cytometric analysis, using FITC-conjugated Annexin-V and propidiumjodide for staining.

Results. Fibroblasts showed only a slight reduction of the proliferation index (PI) from 64% (controls) to 60% (meshes). Increasing cell density leads to a decrease in the PI of both groups. The PI of HeLa cells was similar in mesh groups and controls and independent of cell density. The apoptotic index (AI) of fibroblasts was significantly higher in the mesh group (3.7%) in comparison with the controls (1.9%). The same was observed for HeLa cells (AI mesh group: 4.5%, AI controls: 1.2%). Furthermore, an increase of AI was found with increasing cell density in both cell lines.

Conclusion. Whereas meshes did not influence the proliferation of the cell lines examined, they seem to have a marked influence on apoptosis, as a significant increase of AI was observed in the mesh group in contrast to controls.

Zusammenfassung

Hintergrund. Ziel der Untersuchung war es, den Einfluss von Kunststoffnetzen aus Polypropylen auf die Proliferation und die Apoptose (programmierter Zelltod) von Zellen in vitro zu testen.

Methoden. Humane Fibroblasten bzw. HeLa-Zellen wurden in verschiedenen Zelldichten (10⁴, 3·10⁴, 10⁵ Zellen/Loch) mit Polypropylennetzen (Prolene^®, 2×2 cm) in Standard-6-Lochplatten für 48 h inkubiert. Als Kontrollen dienten Ansätze ohne Netz. Die Proliferationsindizes (PI) errechneten wir anhand von Zytospinpräparaten nach Färbung der Zellen mit dem monoklonalen Antikörper MIB-1 durch Auszählung der gefärbten Zellkerne. Die Apoptoseraten (AR) bestimmten wir durchflusszytometrisch nach Färbung mit FITC-markiertem Annexin-V und Propidiumjodid.

Ergebnisse. Bei den Fibroblasten kam es insgesamt nur zu einem geringen Rückgang des PI von 64% (Kontrollen) auf 60% (Netzansätze). Allerdings beobachteten wir sowohl bei den Netzansätzen als auch bei den Kontrollen einen Abfall des PI mit steigender Zellzahl/Loch. Der PI der HeLa-Zellen war in beiden Gruppen identisch. Die AR der Fibroblasten mit Netz lag mit 3,7% signifikant über der der Kontrollen (1,9%). Das gleiche Phänomen beobachteten wir bei den HeLa-Zellen: AR 4,5% bei den Netzansätzen, 1,2% bei den Kontrollen. Mit zunehmender Zelldichte stieg die AR bei Kulturen mit Netzansätzen und Kontrollen an.

Schlussfolgerung. Während die Kunststoffnetze offenbar keinen wesentlichen Einfluss auf die Proliferation der untersuchten Zelllinien ausüben, scheinen sie die Apoptose der Zellen zu beeinflussen, da ein signifikanter Anstieg der AR im Vergleich zu den Kontrollgruppen zu beobachten war.