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Joint German Congress of Orthopaedics and Trauma Surgery

02. - 06.10.2006, Berlin

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Kombinierter Gentransfer von IGF-I und FGF-2 verbessert die Chondrogenese und Reparatur von osteochondralen Defekten in vivo

Meeting Abstract

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  • H. Madry - Labor für Experimentelle Orthopädie, Klinik für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, Homburg, Germany
  • G. Kaul - Labor für Experimentelle Orthopädie, Universitätsklinikum des Saarlandes, Homburg, Germany
  • P. Orth - Labor für Experimentelle Orthopädie, Klinik für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, Homburg, Germany
  • D. Zurakowski - Department of Biostatistics, Harvard University, Boston, United States of America
  • D. Kohn - Labor für Experimentelle Orthopädie, Klinik für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, Homburg, Germany
  • M. Cucchiarini - Labor für Experimentelle Orthopädie, Klinik für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, Homburg, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 70. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 92. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 47. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 02.-06.10.2006. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2006. DocE.2.2-1639

The electronic version of this article is the complete one and can be found online at: http://www.egms.de/en/meetings/dgu2006/06dgu0073.shtml

Published: September 28, 2006

© 2006 Madry et al.
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Einleitung: Der Transfer therapeutischer Gene ist eine potentielle Möglichkeit zur Verbesserung der Knorpelreparatur. Wir testeten die Hypothese, daß kombinierter Gentransfer von IGF-I und FGF-2 die Chondrogenese und Reparatur von osteochondralen Defekten in vivo verbessert.

Methoden: NIH 3T3-Zellen wurden mit lacZ-, IGF-I oder mit der Kombination IGF-I + FGF-2 transfiziert, in Alginatsphäroide verkapselt (lacZ-, IGF-I- oder IGF-I+FGF-2-Sphäroide) und in osteochondrale Defekte im Femoropatellargelenk von Kaninchen transplantiert. Die Knorpelreparatur wurde ausgewertet durch ein etabliertes Bewertungssystem nach 3 Wochen. Ein multivariantes Statistikmodell bestimmte die Signifikanz.

Ergebnisse: IGF-I- und IGF-I+FGF-2-Sphäroide sezernierten 229,1 ± 82,8 und 281,4 ± 44,0 ng IGF-I /107 Zellen/24 h am Tag 2 in vitro (P > 0.05, n = 3; lacZ-Sphäroide: 0,1 ± 0,0 ng/107 Zellen/24 h). IGF-I+FGF-2-Sphäroide sezernierten 28,7 ± 5,0 ng FGF-2 /107 Zellen/24 h am Tag 2 in vitro (lacZ-Sphäroide: 0 ± 0 ng/107 Zellen/24 h). IGF-I+FGF-2-transfizierte NIH 3T3-Zellen sezernierten IGF-I für mindestens 7 und FGF-2 für mindestens 4 Tage in vitro. Die Knorpelreparatur von osteochondralen Defekten war nach Transplantation von IGF-I-Sphäroiden tendenziell aber nicht signifikant im Vergleich zur Kontrollgruppe nach 3 Wochen verbessert (P > 0.05, n = 6). Im Kontrast dazu verbesserte der kombinierte Gentransfer von IGF-I+FGF-2 nach 3 Wochen in vivo signifikant die Einzelkategorien Integration, Zellmorphologie, Formation des subchondralen Knochens und der Tidemark sowie die Gesamtpunktzahl des Bewertungssystems im Vergleich mit Defekten, welche lacZ-Sphäroide erhielten (IGF-I+FGF-2: 11,2 Punkte; lacZ: 17,1 Punkte; P < 0.05, n = 6).

Schlussfolgerung: Kombinierte Überexpression von IGF-I und FGF-2 in verkapselten NIH 3T3-Zellen verbessert die Reparatur von osteochondralen Defekten nach 3 Wochen in vivo. Diese Daten lassen vermuten, daß kombinierte Applikation von Wachstumsfaktoren vorteilhafter als ihre alleinige Anwendung ist. Weitere Studien müssen die Dauerhaftigkeit dieser Knorpelreparatur evaluieren.