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125. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

22. - 25.04.2008, Berlin

Laktat moduliert die Genexpression mesenchymaler Stammzellen (MSC)

Meeting Abstract

  • D. Zieker - Klinik für Allgemeine, Viszeral- und Transplantationschirurgie, Universitätsklinikum Tübingen
  • R. Schäfer - Institut für Transfusionsmedizin, Universitätsklinikum Tübingen
  • S. Coerper - Klinik für Allgemeine, Viszeral- und Transplantationschirurgie, Universitätsklinikum Tübingen
  • A. Königsrainer - Klinik für Allgemeine, Viszeral- und Transplantationschirurgie, Universitätsklinikum Tübingen
  • H. Northoff - Institut für Transfusionsmedizin, Universitätsklinikum Tübingen
  • T.K. Hunt - Department of Surgery, University of California, San Francisco
  • corresponding author S. Beckert - Klinik für Allgemeine, Viszeral- und Transplantationschirurgie, Universitätsklinikum Tübingen

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 125. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. Berlin, 22.-25.04.2008. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2008. Doc08dgch9391

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgch2008/08dgch456.shtml

Veröffentlicht: 16. April 2008

© 2008 Zieker et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Chirurgische Wunden zeichnen sich durch eine erhöhte Laktatkonzentration im Gewebe aus. Diese akkumulierte Menge an Laktat steigert dabei sowohl die Kollagensynthese als auch die Neubildung von Gefäßen. In jüngster Zeit konnte ferner in vivo gezeigt werden, dass Laktat in der Lage ist, das Homing von Stammzellen zu stimulieren. Ziel des vorliegenden Projektes war es daher, den Einfluss von Laktat auf die Genexpression und Differenzierung mesenchymaler Stammzellen (MSC) zu untersuchen.

Material und Methoden: MSC wurden aus humanem Knochenmark isoliert und in alpha-MEM mit 10% FCS bei 37°C unter 95% Raumluft und 5% CO2 kultiviert. Die erfolgreiche spezifische Isolierung von MSC wurde durch eine FACS-Analyse charakteristischer Oberflächenmarker verifiziert. Die MSC wurden mit 10 mM L-Laktat über verschiedene Zeitspannen (1h, 6h, 24h, 3d, 7d) inkubiert. Die Genexpression wurde durch einen selbst entwickelten Oligonukleotid-Microarray analysiert, der insgesamt 1000 verschiedene Gene enthält. Eine Stimulation wurde durch eine mindestens zweifache Steigerung, eine Hemmung durch eine mindestens Halbierung der Genexpression definiert. Eine FACS-Analyse spezifischer Oberflächenantigene diente zur Beurteilung der Zelldifferenzierung.

Ergebnisse: Nach 1h fanden sich 63 Gene stimuliert und 51 inhibiert, nach 6h 45 stimuliert und 47 inhibiert, nach 24h 57 stimuliert und 72 inhibiert, nach 3d 103 stimuliert und 28 inhibiert und nach 7 d 50 Gene stimuliert und 101 Gene inhibiert. Die Mehrheit der modulierten Gene kodierten dabei für Zytokine, Transkriptionsfaktoren sowie zellmatrix- und zellzyklus-assoziierte Proteine. So stimulierte Laktat die Interleukin-6- (3d: 4,11-fach), die HIF-1 alpha- (3d: 2,09-fach) und die HSP 70-Expression (3d: 2,36-fach). Ferner hemmte Laktat die Superoxid-Dismutase- (SOD) (1h: 0,5-fach; 24h: 0,4-fach; 7d: 0,32-fach) und BAX-Expression (BCL-2 associated Protein) (24h: 0,42-fach; 7d: 0,4-fach). Die Expression der Oberflächenmarker CD 29, 44, 59, 73, 90, 105, 106 und 146 wurde im Zeitverlauf nicht verändert.

Schlussfolgerung: Laktat moduliert in MSC die Expression von Genen, die in die Regulation von Wundheilungsprozessen involviert sind. Eine Veränderung der Zelldifferenzierung ist jedoch nicht zu beobachten. Obige Ergebnisse erweitern nicht nur das Verständnis der Wundheilungsphysiologie, sondern es lassen sich daraus auch neue klinische Aspekte für die Therapie nicht-heilender Wunden ableiten.