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Alloplastische Netzbiomaterialien induzieren die MMP-2 Promotoraktivität: Ergebnisse aus dem transgenen Mausmodell
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Authors
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P. Lynen Jansen
- Chirurgische Klinik , Universitätsklinikum, RWTH Aachen, Aachen, Deutschland
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M. Jansen
- Chirurgische Klinik , Universitätsklinikum, RWTH Aachen, Aachen, Deutschland
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M. Hungol
- Chirurgische Klinik , Universitätsklinikum, RWTH Aachen, Aachen, Deutschland
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E. Krott
- Chirurgische Klinik , Universitätsklinikum, RWTH Aachen, Aachen, Deutschland
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P. R. Mertens
- Medizinische Klinik II - Nephrologie und Klinische Immunologie, Universitätsklinikum, RWTH Aachen, Aachen, Deutschland
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U. Klinge
- Chirurgische Klinik , Universitätsklinikum, RWTH Aachen, Aachen, Deutschland
| Published: | June 15, 2005 |
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Einleitung
Netze zur Hernienreparation induzieren eine ausgeprägte Fibrose und chronische Entzündungsreaktion. Am remodeling der Extrazellularmatrix (ECM) ist insbesondere MMP-2 beteiligt. In vitro wird die MMP-2-Expression in Fibroblasten durch Kontakt mit Biomaterialien sowohl auf Protein- als auch auf mRNA-Ebene hochreguliert. Ziel des vorliegenden Projektes war die Analyse der MMP-2 Promotoraktivität und die Charakterisierung der Lokalisation, des zeitliche Verlaufes und der Materialabhängigkeit der MMP-2 Genregulation in vivo.
Material und Methoden
Ein neues, transgenes Mausmodell (F8, CD1, outbred) mit Integration eines LacZ Gens, dass in seiner Expression durch die Sequenz der MMP-2 Promotorregion (-1686/+423) reguliert wird, wurde entwickelt. Wir implantierten verschieden Netz-Materialien (Polyglactin 910, Polypropylen, Polypropylen+Polyglactin) in jeweils 12 Versuchstiere und werteten zu den Zeitpunkten 7, 21 und 90 Tage aus. Die biochemische Analyse der MMP-2 Promotoraktivtät im Zeitverlauf erfolgte mit dem ß-GloTM Assay (Promega, Madison, USA). Zur Lokalisation der Promotor-aktiven Zellen und der Klassifizierung der beteiligten Zelltypen diente die Immun- und Fluoreszenzimmunhistochemie mit Antikörpern gegen MMP-2 (Biomol, Hamburg 1:10000), ß-Galactosidase (Europa, Cambridge, UK, 1:1700), CD 68 (Santa Cruz, Santa Cruz, USA,1:100) und SMA (Abcam, Cambridge, UK 1:300)
Ergebnisse
Nach Implantation eines Polypropylennetzes, auch in Kombination mit Polyglactin, wird die MMP-2-Promoter-Aktivität signifikant hochreguliert. Eine gleichzeitige Erhöhung der MMP-2 Protein-Expression liegt vor. Bei den MMP-2 promotoraktiven Zellen handelt es sich neben Fibroblasten insbesondere um Makrophagen, die verstärkt im Granulom zu finden sind. Während die Anzahl der Fibrobasten in der frühen Wundheilung stabil bleibt, korreliert der Anteil der promotoraktiven Fibroblasten positiv mit der steigenden Zahl an promotoraktiven Makrophagen.
Schlussfolgerung
Die MMP-2 Promotorregion (-1686/+423) ist an der Regulation der in der Wundheilung induzierten MMP-2 Genexpression beteiligt. Darüber hinaus wird die Promotoraktivität durch Biomaterialkontakt beeinflusst. Die Korrelation positiver Fibroblasten mit positiven Makrophagen bei gleichzeitig ansteigender Makrophagenzahl weist auf eine Zell-Zell-Interaktion hin.
