Einfluß präexistenter Lipide auf die Verkalkung von Schweinebioklappenprothesen Eine Untersuchung am dynamischen In-vitro-Modell

Zusammenfassung

Bioprothetische porzine Herzklappen neigen zur frühzeitigen Degeneration und Kalzifikation, wobei die Ursachen bisher noch nicht eindeutig geklärt sind. In früheren Studien konnte gezeigt werden, daß eine Vorbehandlung durch Lipidextraktion zu einer geringeren Verkalkung von Schweineklappen führt. Um einen möglichen Zusammenhang von Fettverteilung und Verkalkung zu untersuchen, wurden 7 in Glutaraldehyd fixierte, fabrikneue Schweineklappenbioprothesen (St. Jude Medical, Bioimplant®) in toto mittels Sudanrot III gefärbt. Alle Klappenprothesen wiesen Lipidablagerungen in unterschiedlichem Ausmaß auf. Fünf dieser Klappen wurden nach 4wöchiger Belastung in einer dynamischen Verkalkungsapparatur radiographisch auf ihre Verkalkung untersucht und das Ergebnis mit der Fetteinlagerung verglichen. Die Übereinstimmung zwischen Lipidverteilung und Verkalkung nach 4wöchiger dynamischer Belastung betrug 57–66%. Zwei der nicht belasteten Schweineklappenbioprothesen wurden histologisch aufgearbeitet und mit Hämatoxylin und der Silbermethode nach von Kossa zum Kalknachweis gefärbt. Histologisch zeigten sich im Bereich der Lipidablagerungen in der von-Kossa-Färbung Mikrokalzifikationen sowie im polarisierten Licht doppelbrechende Substanzen. Dabei handelt es sich am ehesten um präexistente Veränderungen der Schweineklappen, die möglicherweise als Ausgangspunkt für spätere Verkalkungen anzusehen sind. Die Bedeutung von Lipidablagerungen bei der Verkalkung von Bioklappen sollte an umfangreicheren Fallzahlen weiter untersucht werden.

Summary

Calcification is one of the main causes of failure of porcine bioprosthetic heart valves, a problem which has not been satisfactorily solved to date. Previous studies have shown that calcification is decreased in porcine heart valves that have undergone treatment for lipid extraction. The relation between lipid distribution and calcification of seven new commercially available porcine bioprosthetic heart valves (St. Jude Medical, Bioimplant) is assessed by Sudan red III staining to show preexisting lipids. All porcine bioprosthetic valves contained lipids to different degrees. Five valves were subjected to the pulsatile accelerated calcification process for 4 weeks. Distribution and level of calcification were evaluated by radiography and compared to the Sudan red-stained fatty areas. Comparison of the calcifications detected by radiography and the macroscopically detected lipids showed a coincidence of 57–66%. Two porcine bioprosthetic valves were histologically prepared and stained with Hematoxylin and von Kossa’s stain, respectively. By light microscopy, the von Kossa staining revealed microcalcifications and polarizing microscopic investigation showed birefractive substances in areas with lipid deposits. These preexisting substances in porcine valve tissue may play a determinative role in the calcification of the tissue. Substantial studies are necessary to further determine the role of preexisting lipids in calcification.