Biomarker in der Wundbehandlung

ZITIERWEISE: VASOMED 2023; 35 (4): 122-124

Neue Ansätze wie Unterdruck-Wundtherapie, Kaltplasma, Proteasemodulation, Wachstumsfaktoren und Nanotechnologien eröffnen zusätzliche Möglichkeiten zur Behandlung chronischer Wunden (4), zeigen jedoch auch ein Manko in den therapeutischen Strategien auf. Eine allgemeine Anwendung einzelner Produkte in allen Situationen ist weder zielführend noch ökonomisch (5). Stattdessen sollten individuelle therapeutische Konzepte entwickelt werden, die auf diagnostischen Parametern basieren. Biomarker des lokalen Wundmilieus können dabei helfen, Prozesse zu differenzieren, zu überwachen und therapeutische Interventionen zu steuern.

Biomarker sind messbare biologische Merkmale oder Indikatoren, die den Zustand eines Organismus anzeigen (6). Sie werden bereits in der Onkologie als diagnostische Parameter oder Verlaufsmarker eingesetzt. In der Wundtherapie sind valide Biomarker jedoch noch begrenzt verfügbar. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Biomarker im Wundmilieu zu quantifizieren, wie die Gewinnung von Gewebematerial oder Wundexsudat. Moderne technologische Ansätze wie Hyperspektralanalyse, pH-Sensoren, Fluoreszenzdetektion oder biomolekulare Marker bieten Optionen zur Messung von Biomarkern.

Der pH-Wert im Wundmilieu beeinflusst biochemische und enzymatische Prozesse sowie die Aktivität von regenerativen Zellen und die Immunantwort. Chronische Wunden haben oft einen basischen pH-Wert (7–10), der auf mikrobielle Kontamination und Infektion hinweisen kann (7, 9). Der pH-Wert kann daher als potenzieller Biomarker für eine Wundinfektion dienen und zur Steuerung der antimikrobiellen Therapie genutzt werden.

Proteasen spielen bei nicht-heilenden Wunden ebenfalls eine wichtige Rolle (11). Matrix-Metalloproteasen (MMP) sind wichtig für den Gewebeumbau, ein Ungleichgewicht zwischen Proteasen und Inhibitoren führt zu einem schädlichen Abbau der extrazellulären Matrix. Eine gestörte Wundheilung ist mit erhöhter Proteaseaktivität verbunden, während höhere Proteaseinhibitoren eine bessere Heilung anzeigen (12). Einzelne Proteasen bzw. ihr Verhältnis zu Inhibitoren haben das Potenzial, positive oder negative prädiktive Marker zu sein (13–15). MMP-13 wurde beispielsweise als Marker für nicht-heilende Wunden identifiziert (16). Point-of-Care-Tests messen Proteaseaktivität und könnten als prognostische Biomarker genutzt werden (17). 

Das Verständnis des Wundmilieus erfordert jedoch eine ganzheitliche Betrachtung der Interaktionen. Aspekte wie das proteolytische Milieu, der pH-Wert, die mikrobielle Last und das entzündliche Milieu sind Teil des Gesamtkontexts. Einzelne Aspekte können sowohl vorteilhaft als auch Teil des Problems sein und sich gegenseitig beeinflussen. Zukünftige Forschung konzentriert sich auf Biomarker-Netzwerke, biomolekulare Profile und pathophysiologische Muster anstelle einzelner Marker. Die Systembiologie analysiert komplexe biologische Prozesse im Gesamtkontext (18). Methoden wie Massenspektrometrie (MS) und Next-Generation-Sequencing (NGS) ermöglichen vielversprechende Ansätze für die Analyse des Wundmilieus auf verschiedenen Ebenen (19). Die aufkommende Disziplin der „Wund-OMICS" bietet Möglichkeiten zur Erweiterung unseres Verständnisses und zur individualisierten Wundtherapie (20–22).

Insgesamt befindet sich die Entwicklung von Biomarkern in der Wundtherapie noch in einem frühen Stadium, aber es gibt vielversprechende Forschungsergebnisse und neue Ansätze, um eine individualisierte Wundmedizin zu ermöglichen.

Dieser Beitrag beruht auf einem Vortrag beim Deutschen Wundkongress, der vom 10.–12.05.2023 in Bremen stattfand.