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Isolierte Sprunggelenkschondrozyten besitzen eine höhere Interleukin-1-Resistenz als Kniegelenkschondrozyten
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Veröffentlicht: | 19. Oktober 2004 |
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Fragestellung
Gibt es eine metabolische Ursache dafür, daß die primäre Osteoarthrose im Kniegelenk wesentlich häufiger auftritt als im oberen Sprunggelenk (OSG)?
Methoden
Gesunder humaner Gelenkknorpel des Kniegelenkes und des OSG von 8 Organspendern wurde enzymatisch verdaut. Die isolierten Chondrozyten wurden in einer dreidimensionalen Matrix (Alginatbeads) für 3 Wochen inkubiert. Anschließend wurden die Zellen für 3 Tage mit Interleukin-1ß (IL-1ß) behandelt. Danach wurde radioaktiv markiertes Sulfat (35S-Sulfat) dem Nährmedium für 18 h zugefügt. Im Anschluß daran erfolgte eine erneute IL-1ß-Behandlung für 24, 48 und 72 Stunden, um den Proteoglykan (PG)-Stoffwechsel in Abhängigkeit der IL-1ß-Belastung zu bestimmen. Die 35S-markierten Glykosaminoglykane (GAGs) wurden im Szintillationzähler gemessen. Die Degradation der PGs wurde anhand der Halbwertszeit (t 1/2), die Inhibition der PG-Synthese anhand der IC50 (die IL-1ß-Konzentration, bei der es zu einer Reduktion der GAG-Synthese auf 50 % der Kontrollgruppe kommt) bestimmt.
Ergebnisse
1. Inhibition der PG-Synthese durch IL-1ß: Knie- und OSG-Chondrozyten zeigten nach IL-1ß-Behandlung einen exponentiellen Abfall der 35S -Inkorporation. Dabei war die IC50 für das OSG um den Faktor 5 höher als für das Kniegelenk.
2. PG-Degradation durch IL-1ß: Die t 1/2 der 35S-markierten GAGs zeigte keine signifikanten Unterschiede zwischen OSG und Knie nach IL-1ß Stimulation.
Schlussfolgerungen
Chondrozyten des OSG sind resistenter gegenüber IL-1ß als Kniegelenkschondrozyten. Dieser metabolische Unterschied ist möglicherweise genetisch oder entwicklungsbiologisch determiniert.