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44. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft der Plastischen, Rekonstruktiven und Ästhetischen Chirurgen e. V. (DGPRÄC), 18. Jahrestagung der Vereinigung der Deutschen Ästhetisch-Plastischen Chirurgen e. V. (VDÄPC)

12.09. - 14.09.2013, Münster

In-vitro-Studie zur Evaluation der Effekte von humanen primären Endothelzellen auf die Proliferation und Apoptose primärer Osteoblasten und mesenchymaler Stammzellen

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Günter Finkenzeller - Universitätsklinik Freiburg, Plastische und Handchirurgie, Freiburg, Deutschland
  • D. Steiner - Universitätsklinik Freiburg, Plastische und Handchirurgie, Freiburg, Deutschland
  • F. Lampert - Universitätsklinik Freiburg, Plastische und Handchirurgie, Freiburg, Deutschland
  • G.B. Stark - Universitätsklinik Freiburg, Plastische und Handchirurgie, Freiburg, Deutschland

Deutsche Gesellschaft der Plastischen, Rekonstruktiven und Ästhetischen Chirurgen. Vereinigung der Deutschen Ästhetisch-Plastischen Chirurgen. 44. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft der Plastischen, Rekonstruktiven und Ästhetischen Chirurgen (DGPRÄC), 17. Jahrestagung der Vereinigung der Deutschen Ästhetisch-Plastischen Chirurgen (VDÄPC). Münster, 12.-14.09.2013. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2013. DocFV 85

doi: 10.3205/13dgpraec092, urn:nbn:de:0183-13dgpraec0921

Veröffentlicht: 10. September 2013

© 2013 Finkenzeller et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Die Angiogenese spielt eine wichtige Rolle, sowohl bei der endogenen Knochenregeneration, als auch bei der Knochenbildung in Tissue Engineering (TE) Anwendungen. Die Vaskularisation von artifiziellem Knochengewebe im Rahmen von TE-Verfahren kann hierbei bewerkstelligt werden durch zelltherapeutische Ansätze durch Koimplantation von primären Endothelzellen, die in der Lage sind in vivo Blutgefäße auszubilden. Die koimplantierten Endothelzellen bilden hierbei nicht nur neue Blutgefäße durch vaskulogene Prozesse, sondern unterstützen auch die osteogene Differenzierung von ortsständigen Osteoblasten und mesenchymalen Stammzellen (MSCs) durch direkten heterotypischen Zellkontakt.

Ziele: In dieser in vitro-Studie haben wir den Effekt von humanen primären Endothelzellen (HUVECs) auf die Proliferation und Apoptose von humanen primaren Osteoblasten (hOBs) und MSCs in unterschiedlichen Kokultivierungsmodellen untersucht, um genauere Einblicke in die interzellulären Interaktionen der beteiligten Zelltypen zu gewinnen.

Material und Methoden: hOBs oder MSCs wurden mit HUVECs in direkter oder indirekter Kokultur über unterschiedliche Zeiträume kultiviert. Als Referenz dienten die jeweiligen Monokulturen. Nach Kokultivierung wurden die beiden Zellpopulationen mit Hilfe von anti-CD31-Dynabeads immunomagnetisch separiert. Die Bestimmung der Proliferation erfolgte mittels direkter Zellzählung (CASY cell counter, Schärfe-System, Reutlingen). Die Quantifizierung der Apoptose erfolgte unter Verwendung des Cell Death Detection ELISAs (Roche, Mannheim). Die Quantifizierung der Phosphorylierung des pro-apoptotischen Proteins BAD erfolgte mit einem Phospho-BAD Sandwitch ELISA (New England Biolabs, Frankfurt).

Ergebnisse: HUVECs stimulierten die Proliferation von hOBs und MSCs sowohl unter Vollserum-Bedingungen (10% FCS), als auch unter Serum-reduzierten Bedigungen (1% FCS), während die Proliferation der HUVECs in den jeweiligen Kokulturen nicht beeinflusst wurde. Der Effekt der HUVEC-Kokultivierung auf die Proliferation von hOBs und MSCs war wesentlich stärker ausgeprägt in der direkten Kokultur im Vergleich zur indirekten Kokultur, was zeigt, dass dieser Effekt zum großen Teil über die Ausbildung von heterotypischen Zellkontakten vermittelt wird. Des weiteren inhibierten die kokultivierten HUVECs die durch FCS-Entzug induzierte Apoptose von hOBs und MSCs, während die Apoptoserate der HUVECs unter diesen Konditionen nicht beeinflusst wurde. Die Inhibierung der Apoptose der hOBs und MSCs wurde hierbei vermittelt über Phosphorylierung und Inhibierung des pro-apoptotisch wirkenden Proteins BAD.

Diskussion: Wir konnten zeigen, dass kokultivierte HUVECs die Proliferation von hOBs und MSCs induzieren und die Apoptose von hOBs und MSCs inhibieren. Der Ausbildung heterotypischer Zellkontakte scheint in der Vermittlung dieser Zellantworten eine besondere Bedeutung zuzukommen.