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Einleitung: Tissue Engineering stellt eine neue Methode zur Herstellung autologer Knorpeltransplantate für die rekonstruktive Chirurgie dar. In der vorliegenden Studie wurde die Expression von Molekülen der Transforming Growth Factor β (TGFβ)–Familie sowie deren Rezeptoren während der Dedifferenzierung humaner Chondrocyten (HC) sowie während der chondrogenen Differenzierung von Mesenchymalen Stammzellen (hMSZ) untersucht.

Methoden: HC wurden aus Septumknorpel gewonnen und in Zellkultur über 1, 6 und 21 Tage gehalten. hMSZ wurden aus Knochenmarksproben isoliert, in vitro amplifiziert und anschließend zu Knorpelgewebe differenziert. Danach erfolgte die Analyse mittels Immunhistochemie, RT-PCR und Microarrays.

Ergebnisse: TGF β1 und 2 wurden während der Dedifferenzierung der HC konstant exprimiert, die hMSZ aktivierten beide während der chondrogenen Differenzierung. Während der Dedifferenzierung der HC erfolgte die Aktivierung von TGFβ 3 und 4, während der Differenzierung der hMSZ wurden beide inaktiviert. Die zugehörigen TGFβ-Rezeptoren (TGFR) 1, 2 und 3 wurden von den HC während Dedifferenzierung konstant exprimiert, von den hMSZ wurde TGFR3 während Differenzierung inaktiviert. HC während Dedifferenzierung aktivierten BMP-5 und 8, BMP-2 und 6 wurden inaktiviert. Die hMSZ exprimierten diese Marker konstant während Differenzierung.

Schlussfolgerung: TGFβ3 und 4 scheinen eine Rolle bei der Dedifferenzierung von HC zu spielen, TGFβ 1 und 2 nicht, jedoch bei der Differenzierung der hMSZ. Die Signalweitergabe scheint für die Dedifferenzierung bei HC über die TGFR 1, 2 und 3 zu erfolgen, für Differenzierung der hMSZ über TGFR 1 und 2. Die BMPs 2, 5, 6 und 8 scheinen die Dedifferenzierung von HC zu beeinflussen, die Differenzierung der hMSZ nicht.