gms | German Medical Science

Die Differenzierung von Knorpelgewebe aus mesenchymalen Stammellen (MSC) ist abhängig von der Selektion geeigneter Zellen durch gesteuerte Elimination über programmierten Zelltod (Apoptose). Die Initiationsphase der Apoptose wird gegliedert in einen ex- und einen intrinsischen Weg. Ersterer beinhaltet den TNF-Rezeptor, die assoziierten Signalproteine FADD, TRADD und als Effektorenzym die Caspase 8. Im intrinsischen Weg finden sich u.a. die Komponenten BAD und BAK-1 sowie das anti-apoptotische bcl-2. Daher wurde die Expression von Mediatoren beider Wege der Apoptose während chondrogener Differenzierung von MSC untersucht.

MSC wurden aus Knochenmark, Fettgewebe und Nabelschnurblut isoliert, kultiviert und chondrogen differenziert. Die Expression von Mediatoren der Apoptose wurde mittels Microarray, RT-PCR und Immunhistochemie direkt nach Isolation, sowie nach 20 und 30 Tagen untersucht.

Es fanden sich keine signifikanten Unterschiede in der Expression bei MSC aus den 3 Quellen. Von den Molekülen des extrinsischen Weges wurden der pro-apoptotische TNF-Rezeptor aktiviert, jedoch blieben die Rezeptoren Fas, FADD, TRADD und die Caspase 8 während chondrogener Differenzierung inaktiviert.

Von den Molekülen des intrinsischen Weges wurde anti-apoptotisches bcl-2 aktiviert, ebenso wie pro-apoptotisches BAD und BAK-1.

Der extrinsische Weg scheint während chondrogener Differenzierung nicht genutzt zu werden, da zwar der TNF-Rezeptor aktiviert, die meisten Komponenten mit fortschreitender Differenzierung inaktiviert werden. Der intrinsische Weg scheint nur in geringem Umfang genutzt zu werden, da bcl-2 sowie BAD/BAK-1 exprimiert werden. Insgesamt scheint in Monolayer-Kultur während der Differenzierung von MSC die Apoptose eine relativ geringe Rolle zu spielen.