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125. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

22. - 25.04.2008, Berlin

Stickstoffmonoxid als Hilfe im Tissue Engineering von Fettgewebe

Meeting Abstract

  • corresponding author K. Hemmrich - Klinik für Plastische Chirurgie, Hand- und Verbrennungschirurgie und IZKF „BIOMAT.“, Universitätsklinikum Aachen, Aachen, Deutschland
  • C. Gummersbach - Klinik für Plastische Chirurgie, Hand- und Verbrennungschirurgie und IZKF „BIOMAT.“, Universitätsklinikum Aachen, Aachen, Deutschland
  • M. E. V. Wosnitza - Klinik für Plastische Chirurgie, Hand- und Verbrennungschirurgie und IZKF „BIOMAT.“, Universitätsklinikum Aachen, Aachen, Deutschland
  • C. V. Suschek - Klinik für Plastische Chirurgie, Hand- und Verbrennungschirurgie und IZKF „BIOMAT.“, Universitätsklinikum Aachen, Aachen, Deutschland
  • N. Pallua - Klinik für Plastische Chirurgie, Hand- und Verbrennungschirurgie und IZKF „BIOMAT.“, Universitätsklinikum Aachen, Aachen, Deutschland

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 125. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. Berlin, 22.-25.04.2008. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2008. Doc08dgch9387

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgch2008/08dgch592.shtml

Veröffentlicht: 16. April 2008

© 2008 Hemmrich et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Diese Studie untersucht die Effekte von Stickstoffmonoxid (NO) auf Fettgewebsvorläuferzellen, so genannte Präadipozyten. Diese adipogenen Vorläuferzellen liefern viel versprechende Ergebnisse in der Fettgewebszüchtung und scheinen die Rekonstruktion von Weichgewebsdefekten mittels aus Präadipozyten gezüchteten Konstrukten potentiell zu ermöglichen. Eine entscheidende Limitierung bleibt die inadäquate Ausdifferenzierung der Präadipozyten auf den verwendeten Trägermatrizes. In dieser Studie wurde untersucht, wie eine lokale Entzündungsreaktion, vereinfacht repräsentiert durch NO, auf Fettgewebsvorläuferzellen wirkt. Um zusätzlich den Signaltransduktionsweg von NO in Präadipozyten näher zu analysieren und die Reifung zu Fettzellen zu optimieren, wurden folgende weitere NO-relevante Signaltransduktionsmoleküle getestet: der spezifische Guanylatcyclaseinhibitor ODQ, der Adenylatcyclaseinhibitor 2’-5’-dideoxyadenosine (ddA), die cGMP/cAMP-Analoga 8-Br-cGMP, 8-pCPT-cGMP, und 8-Br-cAMP, sowie der Adenylatcyclase-Aktivator Forskolin.

Material und Methoden: Humane Präadipozyten wurden aus subkutanem Fettgewebe isoliert, in Dulbecco’s modified Eagle medium (DMEM)/ Ham’s F12 mit 10% fetalem Kälberserum kultiviert. Bei Konfluenz wurde die Präadipozytendifferenzierung induziert durch Insulin, Pioglitazon, Dexamethason, Isomethylbutylxanthin und Transferrin. Des Weiteren wurden der NO-Donor DETA/NO (30-100 µM), DETA (100µM), ODQ (15µM), ddA (25µM), 8-Br-cGMP (1mM), 8-pCPT-cGMP (1mM), 8-Br-cAMP (1mM), und Forskolin (10µM) hinzugegeben. Das Ausmaß der Differenzierung wurde bestimmt durch Zellzählung sowie enzymatisch durch Messung der Aktivität der Glycerophosphat-Dehydrogenase, ein Enzym, welches sukzessive im Rahmen der Differenzierung hochreguliert wird und in reifen Fettzellen maximal exprimiert wird.

Ergebnisse: Es zeigt sich, dass NO (70-100µM) in Kombination mit den konventionell eingesetzten Differenzierungsreagenzien die Präadipozytendifferenzierung signifikant steigert (p<0.01). Diese Differenzierungssteigerung wird vermittelt über die Guanylatcyclase und Adenylatcyclase, wie die entsprechenden cGMP/cAMP-Aktivitoren bzw. –inhibitoren durch signifikante Verminderung oder Steigerung der Differenzierung belegen (alle p<0.05).

Schlussfolgerung: Stickstoffmonoxid, Schlüsselzytokin einer jeder Entzündung, sowie die Mediatoren seiner Signaltransduktionskaskade steigern in vitro die Ausdifferenzierung von Stammzellen des Fettgewebes zu reifen Fettzellen. Dieser Effekt ist allerdings nur in engen Konzentrationsgrenzen zu erreichen, bevor toxische Effekte eintreten. Somit lässt sich annehmen, dass die klinisch entstehende Entzündungsreaktion in in vivo Fettgewebszüchtungs-Versuchen moduliert werden kann, um einen vorteilhaften Effekt auf die Präadipozytenreifung zu erzeugen. In vivo Versuche mit cAMP/cGMP-Aktivatoren sowie -Inhibitoren werden zeigen, inwieweit eine Modulation der Entzündung zur verbesserten Präadipozytendifferenzierung beitragen kann.