Neodym:YAG-Lasertherapie mukoider Dorsalzysten: Klinische Wirksamkeit und Effekte in einem 3D-Gewebemodell
Neodymium:YAG-laser therapy of mucoid dorsal cysts: clinical efficacy and effects in a 3D tissue model
by Lisa Wörschhauser
Date of Examination:2025-02-26
Date of issue:2025-02-14
Advisor:Prof. Dr. Michael P. Schön
Referee:Prof. Dr. Michael P. Schön
Referee:Prof. Dr. Susanne Lutz
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-11082
Files in this item
Name:Wörschhauser_Lisa_Dissertation.pdf
Size:8.46Mb
Format:PDF
The following license files are associated with this item:
Abstract
English
This study evaluates Nd:YAG-laser treatment as a novel therapeutic option for mucoid dorsal cysts, for which no standard procedure currently exists. In the first part, the clinical efficacy and potential of this new treatment are analyzed using a patient survey. In the second part, the cellular and molecular changes in dermal fibroblasts, as well as the underlying mechanism induced by the Nd:YAG-laser treatment will be investigated. To evaluate the clinical efficacy, long-term results, and patient satisfaction, a questionnaire was used. The study cohort consisted of 39 patients, of whom 64 % were female. The mean age of all participants was 62.9 years. The treatment method evaluated in this study combines puncture, expression, and Nd:YAG-laser therapy, demonstrating a high recurrence-free rate (86.7 %), excellent tolerability, and a correspondingly high level of patient satisfaction in the patient survey. To investigate the influence of Nd:YAG-laser treatment on dermal fibroblasts, the underlying cellular and molecular mechanisms were analyzed, with a particular focus on fibrosis-associated processes. To this end, BJ fibroblasts were embedded in a 3D collagen matrix (dermal equivalents) and assessed for morphology, cell viability, and gene expression. Phase contrast imaging and confocal microscopy confirmed that Nd:YAG-laser therapy had no discernible effect on fibroblast viability or morphology. Both treated and untreated cells exhibited an elongated cell shape and the characteristic swarm structure, with no evidence of cell damage. However, laser-treated fibroblasts showed increased expression of pro-fibrotic markers such as PAI-1 and VIM, along with a significantly increased expression of the hyaluronic acid synthase HAS2, which is responsible for the synthesis of hyaluronic acid. In addition, the hyaluronic acid concentration in the cell culture medium was reduced after laser treatment. Collectively, these observations suggest that Nd:YAG-laser treatment induces dermal remodeling and promotes wound healing, which may influence the pathogenesis of mucoid dorsal cyst. In summary, this work demonstrates the efficacy, underlying molecular processes, and significant potential of Nd:YAG-laser treatment as an innovative, minimally invasive approach to the treatment of mucoid dorsal cysts, which should be considered as a standarized procedure in the future.
Keywords: Mucoid dorsal cyst; Nd:YAG-laser therapy; recurrence-free rate; minimally invasive therapy; dermal fibroblasts; hyaluronic acid; 3D collagen matrix
German
Diese Arbeit evaluiert die Nd:YAG-Laserbehandlung als neue Methode zur Behandlung von mukoiden Dorsalzysten, für die bislang kein einheitliches Behandlungsverfahren existiert. Dafür werden zum einen die klinische Wirksamkeit und das Potential dieser neuen Therapieoption untersucht. Zum anderen werden die zellulären und molekularen Veränderungen in dermalen Fibroblasten sowie der zugrunde liegende Wirkmechanismus, der durch die Nd:YAG-Laserbehandlung ausgelöst wird, analysiert. Zur Bewertung der klinischen Wirksamkeit sowie zur Erfassung von Langzeitergebnissen und der Patientenzufriedenheit wurde ein Fragebogen eingesetzt, der an einem Kollektiv von 39 Patienten angewendet wurde. Von den befragten Patienten waren 64 % weiblich und das Durchschnittsalter aller Befragten lag bei 62,9 Jahren. Die vorgestellte Behandlungsmethode kombiniert Punktion, Expression und Nd:YAG-Lasertherapie und zeigte in der Patientenbefragung eine hohe Rezidivfreiheit (86,7 %), eine sehr gute Verträglichkeit und eine entsprechend hohe Patientenzufriedenheit. Um den Einfluss der Nd:YAG-Laserbehandlung auf dermale Fibroblasten zu untersuchen, wurden zugrundeliegenden zellulären und molekularen Wirkmechanismen mit besonderem Fokus auf Fibrose-assoziierte Prozesse analysiert. Dazu wurden BJ-Fibroblasten in eine 3D-Kollagenmatrix (dermale Äquivalente) eingebettet und hinsichtlich Morphologie, Zellvitalität und Genexpression analysiert. Mittels Phasenkontrast- und Konfokalmikroskopie konnte gezeigt werden, dass die Nd:YAG-Lasertherapie keinen erkennbaren Einfluss auf die Zellvitalität und Morphologie der Fibroblasten hat. Sowohl behandelte als auch unbehandelte Zellen wiesen eine elongierte Zellform sowie die charakteristische Schwarmstruktur, ohne Anzeichen einer Zellschädigung auf. Die mit dem Nd:YAG-Laser behandelten Fibroblasten zeigten neben einer verstärkten Expression von pro-fibrotischen Markern wie PAI-1 und VIM auch eine signifikant erhöhte Genexpression der Hyaluronsäuresynthase HAS2, die für die Bildung von Hyaluronsäure verantwortlich ist. Zudem konnte eine Reduktion der Hyaluronsäurekonzentration im Zellkulturüberstand nach der Laserbehandlung nachgewiesen werden. Insgesamt deuten die Ergebnisse auf ein durch die Nd:YAG-Laserbehandlung ausgelöstes dermales Remodeling und eine damit assoziierte Wundheilung hin, welche potenziell die Pathogenese der mukoiden Dorsalzyste beeinflussen könnte. Diese Arbeit zeigt somit die Effektivität, die zugrunde liegenden molekularen Prozesse und das maßgebliche Potenzial der Nd:YAG-Laserbehandlung als innovative und minimalinvasive Behandlung von mukoiden Dorsalzysten, die zukünftig als standardisiertes Verfahren in Betracht gezogen werden sollte.
Schlagwörter: Mukoide Dorsalzyste; Nd:YAG-Lasertherapie; Rezidivfreiheit; minimalinvasive Therapie; dermale Fibroblasten; Hyaluronsäure; 3D-Kollagenmatrix
