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Erhöhte MMP-3 und IL-6 Expression nach Besiedlung von Kollagen-I-Vliesen mit humanen Meniskuszellen
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Autoren
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M. Hoberg
- Orthopädische Klinik, Universitätsklinikum Tübingen, Tübingen, Germany
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W.K. Aicher
- Orthopädische Klinik, Universitätsklinikum Tübingen, Tübingen, Germany
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M. Rudert
- Orthopädische Klinik, Universitätsklinikum Tübingen, Tübingen, Germany
| Veröffentlicht: | 28. September 2006 |
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Gliederung
Text
Der Meniskus des menschlichen Kniegelenkes hat eine überragende Funktion für die Stabilität, Schockabsorption und Kraftübertragung des Ober- auf den Unterschenkel. Nach einem Meniskustrauma erfolgt bisher oft nur die operative teilweise oder vollständige Entfernung als Therapieoption. Dies führt häufig zur Entwicklung einer Arthrose des Gelenkes. Der Einsatz von meniskuszellbesiedelten (Fibrochondrozyten) Trägermaterialien verspricht weitere Fortschritte in der Heilung von Meniskusrissen. Diese Transplantate könnten in einen Riss eingebracht werden um den Heilungsprozess zu verbessern.
Das Ziel unserer Untersuchungen war die Analyse der Expression verschiedener anaboler und kataboler Faktoren in humanen Fibrochondrozyten nach Ansiedlung auf ein bovines Kollagen-I-Vlies.
Humane Menisken wurden manuell zerkleinert und mit Kollagenase und Dispase verdaut. Die Zellen wurden in DMEM-Medium aufgenommen, welches mit 10% FCS und Antibiotika angereichert war. Eine Charakterisierung der Zellen erfolgte per Immunhistochemie. Ein kommerziell erhältliches Kollagen-I-Vlies wurde mit Fibrochondrozyten in einer Dichte von 106 pro cm2 besiedelt und 14 Tage kultiviert. Anschließend wurden die Fibrochondrozyten auf die Expression von IL-1ß, IL-6, TGF-ß, TIMP-1, TIMP-3, MMP-1 und MMP-3 per quantitativer RT-PCR untersucht. Die statistische Aufarbeitung erfolgte mit dem zweiseitigen t-Test.
Kollagen-I-Vliese können mit humanen Meniskuszellen besiedelt werden. Nach einer Inkubation von 2 Wochen zeigen sich identische Expressionen von IL-1ß, TGF-ß, TIMP-1 und TIMP-3 im Vergleich zur Primärkultur. Die Bildung von IL-6 ist hingegen erhöht nachweisbar (6,6-fach), ebenso MMP-1 (12,3 fach) und MMP-3 (13,7-fach).
Es konnte gezeigt werden, dass eine erhöhte Produktion von MMP-3, MMP-1 und IL-6 nach 14 Tagen Kulturdauer auf einem bovinen Kollagen-I-Vlies nachzuweisen ist. Diese erhöhte Bildung von katabolen Faktoren könnte zur Destruktion der Meniskusmatrix als auch der Trägermatrix führen, während zusätzlich eine erhöhte Interleukin-6-Produktion eine globale Entzündung über die IL-6-Kaskade aktiviert.
